Digitalspeicher Oszilloskop RIGOL DS1202Z-E: Unterschied zwischen den Versionen

Aktuelle Version vom 2. August 2022, 13:00 Uhr

Das digitale Oszilloskop ist ein Messinstrument zur Darstellung von Signalen im Zeitbereich, das heutzutage zur Ausstattung jedes Labors zählt. Im Laufe der 1980er Jahren wurden durch die Entwicklung der digitalen Signalverarbeitung und Speicher die analoge Oszilloskope zunehmend durch digitale (Speicher-)Oszilloskope ersetzt. Dies wurde durch die Verfügbarkeit von Analog-Digital-Umsetzern mit hoher Bandbreite ermöglicht. Walter LeCroy, der Gründer der New Yorker Firma LeCroy, setze sich am CERN mit der Entwicklung schneller Analog-Digital-Umsetzer zur Messsignalaufnahme auseinander, woraufhin er die ersten digitalen (Speicher)-Oszilloskope auf den Markt brachte, die heutzutage die analogen Oszilloskopen beinah komplett vom Markt verdrängt haben. ^[1]

Aufbau und Funktionsweise

Das vorverstärkte Eingangssignal wird von digitalen Oszilloskopen abgetastet und digitalisiert. Daraufhin werden die Abtastwerte digital weiterverarbeitet und gespeichert. Zusätzlich zu den normalen Oszilloskop-Funktionen können mittels der Prozessorsystemen weitere Berechnungen und Auswertungen wie Mittelungen, Spitzenwert‐ oder Anstiegszeitbestimmung vorgenommen und mittels der Anzeige dargestellt werden. In der nebenstehenden Abbildung ist das Blockschaltbild eines typischen digitalen Oszilloskops dargestellt. Der Eingangsteil ähnelt sich dem des analogen Oszilloskops. Durch den Eingangswahlschalter erfolgt die Wahl zwischen DC‐, AC‐Kopplung und GND, wobei das Signal mit einer wählbaren Verstärkung verstärkt wird. Innerhalb vom Analog‐Digital‐Umsetzer wird das Signal mit Abtastraten von bis zu 1 GHz abgetastet und quantisiert. Die digitalen Daten werden vorverarbeitet und gespeichert. Die Triggereinrichtung, die im Prinzip wie die des analogen Oszilloskops funktioniert, und die Takt‐ und Steuereinrichtung steuern die internen Abläufe der Datenaufnahme. Die Messdaten werden aus dem Speicher ausgelesen und können unterschiedlich nach verarbeitet und zur Flüssigkeitsanzeige (oder Anzeige mittels Elektronenstrahlröhren) gebracht werden. ^[2]

Zubehör

Zwei passive Tastköpfe (350 MHz) (Schrank Elektronik: 4 oben)
Kaltegerätekabel (Wand)
USB-Datenkabel

Experimente

Das digitale Oszilloskop wird unter Anderem für folgende Demonstrationsexperimente verwendet :

Spannungsmessung am gedämpften LC-Parallelschwingkreis
Spannungsmessung am Hoch- und am Tiefpass
Auf- und Entladevorgang eines Kondensators

Betriebsanweisungen

Elektrische Geräte, Anlagen und Leitungen

Bedienungsanleitung des Herstellers

Bedienungsanleitung RIGOL DS1202Z-E DIGITAL OSZILLOSKOP

Digitales Oszilloskop von RIGOL Technologies

Wichtige Daten

Sammlungsposition	Elektronik 4e
Hersteller	RIGOL Technologies
Betriebsspannung	100 - 240 V, 45 - 440 Hz
Eingänge	2 analoge (200 MHz)
Zeitbasis	2 ns/div - 50 s/div
Eingangsimpedanz	1 MHz, 15 pF
maximale Samplerate	1 GSa/s
Schnittstellen	USB Device, USB Host, LAN, GPIB
Betriebstemperatur	0°C bis + 50°C
Abmessungen (L $\times$ B $\times$ H)	313,1 mm $\times$ 122,2 mm $\times$ 160,8 mm
Masse	2,9 kg

Blockschaltbild des digitalen Oszilloskops

Fotos

```
     Vorderseite
```
```
     Bedienungsfeld
```
```
     Rückseite
```

Literatur

↑ Wikipedia-Artikel von Oszilloskop : https://de.wikipedia.org/wiki/Oszilloskop (Bearbeitungsstand : 14. April 2021 um 18:45 Uhr)
↑ Mühl, Thomas (2020): Elektrische Messtechnik: Grundlagen, Messverfahren, Anwendungen , 6. Auflage.

Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter CC BY-NC-SA 4.0

[1] Wikipedia-Artikel von Oszilloskop : https://de.wikipedia.org/wiki/Oszilloskop (Bearbeitungsstand : 14. April 2021 um 18:45 Uhr)

[2] Mühl, Thomas (2020): Elektrische Messtechnik: Grundlagen, Messverfahren, Anwendungen , 6. Auflage.

[1]

[2]

@@ Zeile 10: / Zeile 10: @@
 === Aufbau und Funktionsweise ===
-Das vorverstärkte Eingangssignal wird von digitalen Oszilloskopen abgetastet und digitalisiert. Daraufhin werden die Abtastwerte digital weiterverarbeitet und gespeichert. Zusätzlich zu den normalen Oszilloskop-Funktionen können mittels der Prozessorsystemen weitere Berechnungen und Auswertungen wie Mittelungen, Spitzenwert‐ oder Anstiegszeitbestimmung vorgenommen und mittels der Anzeige dargestellt werden. In der nebenstehenden Abbildung ist das Blockschaltbild eines typischen digitalen Oszilloskops dargestellt. Der Eingangsteil ähnelt sich dem des analogen Oszilloskops. Durch den Eingangswahlschalter erfolgt die Wahl zwischen DC‐, AC‐Kopplung und GND, wobei das Signal mit einer wählbaren Verstärkung verstärkt wird. Innerhalb vom Analog‐Digital‐Umsetzer wird das Signal mit Abtastraten von bis zu 1 GHz abgetastet und quantisiert. Die digitalen Daten werden vorverarbeitet und gespeichert. Die Triggereinrichtung, die im Prinzip wie die des analogen Oszilloskops funktioniert, und die Takt‐ und Steuereinrichtung steuern die internen Abläufe der Datenaufnahme. Die Messdaten werden aus dem Speicher ausgelesen und können unterschiedlich nach verarbeitet und zur Flüssigkeitsanzeige (oder Anzeige mittels Elektronenstrahlröhren) gebracht werden.  <ref>Thomas Mühl
+Das vorverstärkte Eingangssignal wird von digitalen Oszilloskopen abgetastet und digitalisiert. Daraufhin werden die Abtastwerte digital weiterverarbeitet und gespeichert. Zusätzlich zu den normalen Oszilloskop-Funktionen können mittels der Prozessorsystemen weitere Berechnungen und Auswertungen wie Mittelungen, Spitzenwert‐ oder Anstiegszeitbestimmung vorgenommen und mittels der Anzeige dargestellt werden. In der nebenstehenden Abbildung ist das Blockschaltbild eines typischen digitalen Oszilloskops dargestellt. Der Eingangsteil ähnelt sich dem des analogen Oszilloskops. Durch den Eingangswahlschalter erfolgt die Wahl zwischen DC‐, AC‐Kopplung und GND, wobei das Signal mit einer wählbaren Verstärkung verstärkt wird. Innerhalb vom Analog‐Digital‐Umsetzer wird das Signal mit Abtastraten von bis zu 1 GHz abgetastet und quantisiert. Die digitalen Daten werden vorverarbeitet und gespeichert. Die Triggereinrichtung, die im Prinzip wie die des analogen Oszilloskops funktioniert, und die Takt‐ und Steuereinrichtung steuern die internen Abläufe der Datenaufnahme. Die Messdaten werden aus dem Speicher ausgelesen und können unterschiedlich nach verarbeitet und zur Flüssigkeitsanzeige (oder Anzeige mittels Elektronenstrahlröhren) gebracht werden.  <ref>Mühl, Thomas (2020): Elektrische Messtechnik: Grundlagen, Messverfahren, Anwendungen , 6. Auflage. </ref>
-Elektrische Messtechnik :Grundlagen, Messverfahren, Anwendungen , 6. Auflage</ref>
 === Zubehör ===
@@ Zeile 37: / Zeile 36: @@
    </div>
    <div class="large-5 columns">
-[[Datei:20210917 192250.jpg |600px|right|thumb| Digitales Oszilloskop von RIGOL Technologies]]
+[[Datei:HW Elektronik Digitales Oszilloskop Frontal.jpg |600px|right|thumb| Digitales Oszilloskop von RIGOL Technologies]]
-[[Datei:HW Elektromagnetismus Digitales Oszilloskop Blockschaltbild.jpg|600px|right|thumb| Blockschaltbild des digitalen Oszilloskops]]
    </div>
    <div class="large-5 columns">
@@ Zeile 76: / Zeile 74: @@
 | 2,9&thinsp;kg
 |}
+  </div>
+  <div class="large-5 columns">
+[[Datei:HW Elektronik Digitales Oszilloskop Blockschaltbild.jpg|600px|right|thumb| Blockschaltbild des digitalen Oszilloskops]]
    </div>
 </div>
@@ Zeile 85: / Zeile 86: @@
 <ul class="example-orbit" data-orbit>
    <li>
-     [[Datei:20210917 192250.jpg |slide 1]]
+     [[Datei:HW Elektronik Digitales Oszilloskop Frontal.jpg |slide 1]]
      <div class="orbit-caption">
        Vorderseite
@@ Zeile 91: / Zeile 92: @@
    </li>
    <li>
-     [[Datei:HW_Elektromagnetismus_Digitales Oszilloskop Bedienungsfeld.jpg|slide 2]]
+     [[Datei:HW_Elektronik_Digitales Oszilloskop Bedienungsfeld.jpg|slide 2]]
      <div class="orbit-caption">
        Bedienungsfeld
@@ Zeile 97: / Zeile 98: @@
    </li>
    <li>
-     [[Datei:HW_Elektromagnetismus_Digitales Oszilloskop Rückseite.jpg|slide 3]]
+     [[Datei:HW_Elektronik_Digitales Oszilloskop Rückseite.jpg|slide 3]]
      <div class="orbit-caption">
        Rückseite
@@ Zeile 111: / Zeile 112: @@
 {|
 https://i.creativecommons.org/l/by-nc-sa/3.0/de/88x31.png
-Dieses Werk ist lizenziert unter einer [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de Creative Commons  Namensnennung - Nicht-kommerziell - Weitergabe unter gleichen Bedingungen 4.0 International Lizenz.]
+Universität Stuttgart, 5. Physikalisches Institut, AG Physik und ihre Didaktik, lizenziert unter [https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.de CC BY-NC-SA 4.0]
 |}

HW