{"id":1217,"date":"2012-04-20T19:26:36","date_gmt":"2012-04-20T17:26:36","guid":{"rendered":"http:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1217"},"modified":"2012-10-04T16:50:50","modified_gmt":"2012-10-04T14:50:50","slug":"verbessertes-oszilloskop","status":"publish","type":"page","link":"https:\/\/www.brennecke.org\/?page_id=1217","title":{"rendered":"Schaltungen mit dem VGA-Oszilloskop"},"content":{"rendered":"
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Die folgenden Schaltungen demonstrieren den Einsatz des Oszilloskops, das auf einigen VGA-Modulen<\/a> zu finden ist und auch als eigenst\u00e4ndiges Modul<\/a> aufgebaut wurde.<\/p>\n

Inhalt<\/h3>\n

VGA-Oszilloskop<\/a><\/p>\n

Kennlinienschreiber<\/a><\/a><\/p>\n

EE2007-Oszilloskop als Signalquelle<\/a><\/p>\n

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VGA-Oszilloskop<\/h3>\n

Dieses „Oszilloskop“ erm\u00f6glicht einfache Untersuchungen an Widerst\u00e4nden, Kondensatoren und Verst\u00e4rkern. Es arbeitet mit einer festen Ablenkfrequenz von 60Hz und kann somit schnelle Vorg\u00e4nge nicht mehr darstellen. F\u00fcr Messungen an externen Ger\u00e4ten ist es nicht geeignet. Interne Vorg\u00e4nge und das generelle Verhalten von Bauteilen lassen sich allerdings gut darstellen. Aufgrund der Verwendung des Sinusgenerator-Moduls<\/a> und des Oszilloskop-Moduls<\/a> f\u00e4llt der Aufbau sehr einfach.<\/p>\n

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Der Ausgang des Generators ist im Bild direkt mit dem Eingang des Oszilloskops verbunden. Mit dem Potentiometer auf dem Oszilloskop-Modul kann man die Mittenposition des vertikalen Streifens einstellen.<\/p>\n

Statt der Drahtbr\u00fccke zwischen dem Ausgang des Generators undt dem Eingang des Oszilloskops kann man nun alle Schaltungen des Kapitels 6 aus dem EE3023 nachvollziehen. Die Schaltungen des EE2007 und des 6105 Oszilloskop-Labs arbeiten mit einem Frequenzgenerator mit einer Taktfrequenz von\u00a0 1 kHz – grunds\u00e4tzlich lassen sich deren Schaltungen daher ebenfalls nachbauen, allerdings kann daf\u00fcr ein Redesign der Schaltung in Bezug auf verwendete Kondensatoren erforderlich sein.<\/p>\n

Lissajous-Figuren lassen sich auf diese Weise nicht erzeugen – ich habe jedoch ein paar Tests<\/a> durchgef\u00fchrt, die zeigen, dass es grunds\u00e4tzlich doch irgendwie geht.<\/p>\n

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Kennlinienschreiber<\/h3>\n

Der Kennlinienschreiber zeichnet die Ausgangsspannung eines Signals in y-Richtung abh\u00e4ngig von der Position in x-Richtung auf. Man kann damit beispielsweise Dioden- oder Transistorkennlinien aufzeichnen. Damit das korrekt funktioniert, ben\u00f6tigt man ein Signal, das \u00fcber den dargestellten Bereich von oben nach unten linear ansteigt – eine S\u00e4gezahnspannung. Gemessen bzw. dargestellt wird dann die Reaktion des Pr\u00fcflings auf die S\u00e4gezahnspannung.<\/p>\n

Man ben\u00f6tigt daher einen S\u00e4gezahngenerator, der mit dem vertikalen Taktsignal gekoppelt ist. Daher wird der S\u00e4gezahngenerator – gebildet aus einem TL081-Operationsverst\u00e4rker – umgekehrt betrieben; er erzeugt also eine abfallende S\u00e4gezahnspannung, die noch im Bildbereich in eine Gerade \u00fcbergeht. Im Oszillogramm l\u00e4sst sich das auch gut erkennen; beim Oszilloskop-Modul sieht das ganze jedoch zun\u00e4chst verwirrend aus.<\/p>\n

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Wenn man das Oszillogramm spiegelt und dann um 90 Grad dreht, wird die \u00c4hnlichkeit deutlicher:<\/p>\n

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Die aufsteigende Flanke ist nicht zu sehen, und die absteigende Flanke endet mit einem R\u00fcckschwinger nach oben, wo eigentlich eine Gerade sein sollte. Das sind die Grenzen der kleinen Schaltung; man kann hier allerdings sicher noch mehr herausholen.<\/p>\n

Es ist damit rein visuell kaum m\u00f6glich, eine Diodenkennlinie aufzunehmen. Besser sieht es aus bei einer Z-Diode in Sperrrichtung (ZPD5.1). Deren Kennlinie sollte nahe der senkrechten Nulllinie verlaufen bis zur Durchbruchspannung; dann sollte sie pl\u00f6tzlich leiten. Genau das zeigt der Verlauf der Kennlinie:<\/p>\n

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Der Anstieg ist im oberen Teil des Bildes deutlich zu erkennen, w\u00e4hrend im unteren Bereich fast eine Gerade zu sehen ist, wie es f\u00fcr eine sperrende Diode zu erwarten ist.<\/p>\n

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Grunds\u00e4tzlich besteht also die M\u00f6glichkeit, mit dem Schmalspuroszilloskop Kennlinien aufzuzeichnen. Man sollte aber keine Wunder erwarten – und auch keine wirklich brauchbaren Ergebnisse.<\/p>\n

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EE2007-Oszilloskop als Signalquelle<\/h3>\n

Testaufbau<\/h4>\n
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Ich besitze seit Jahren keine Bildr\u00f6hreneinheit mehr. Ich hoffte aber, dass mit dem VGA-Modul und einem kleinen Sprite (Punkt auf dem Bildschirm) sich so etwas wie eine Ersatz-Bildr\u00f6hre bauen lie\u00dfe. Dabei stie\u00df ich auf einen Bauvorschlag von Sjaak de Wit<\/a>, der das IC-Messmodul des Schuco 6107 mit dem EE-2007-Oszilloskop gekoppelt hat, um so empfindlicher und hochohmiger arbeiten zu k\u00f6nnen, da dort ein FET-Vorverst\u00e4rker werkelt. Die Bilder zeigen die Umsetzung seines Vorschlags auf EE-Platinen.<\/p>\n<\/div>\n

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\nDen in Sjaak de Wits vorgeschlagenen Ersatz des BC558 durch einen FET vom Typ BF245 kann ich nicht empfehlen. Das Oszilloskop synchronisiert gef\u00e4lliger, wenn der Originalvorschlag des EE2007 benutzt wird.<\/p>\n

Resultate<\/h4>\n

Ich habe nun die Ausg\u00e4nge des EE2007-Oszilloskops an das Sprite-Modul angeschlossen und dessen Signal dem VGA-Modul eingespeist. Meine Resultate zeigten, dass das Sprite-Modul f\u00fcr diese Aufgabe nicht geeignet ist. Es ist nat\u00fcrlich klar, dass die Vertikalfrequenz von 60 Hz nicht ausreicht, um ein 1-KHz-Signal darzustellen. Dennoch hatte ich gehofft, man k\u00f6nne wegen der vielen Bildpunkte davon ausgehen, dass man im Mittel zumindest eine Ahnung vom Kurvenverlauf erh\u00e4lt. Die Bilder zeigen dies – aber leider auch, dass es keinen Spa\u00df macht, damit wirklich zu arbeiten.<\/p>\n

Die Belichtungszeit der Fotos betrug jeweils zwei Sekunden – das, was hier zu sehen ist, ist also eine Integration dessen, was man wirklich sieht, n\u00e4mlich recht wenig. Erst durch die lange Belichtungszeit wird sichtbar, wie die Signale aussehen.<\/p>\n

Der verwendete Sprite ist eben kein Punkt, sondern er besteht aus mehreren untereinander angeordneten Teilstrichen – diese verschmieren, wenn man sie mit einer Frequenz moduliert. Bei langen Belichtungszeiten ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass diese Striche an allen Orten des Signals wenigstens einmal zu sehen waren.<\/p>\n<\/div>\n

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Zeitachse vertikal -leider kein Sync<\/p>\n

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Zeitachse horizontal – Signal erkennbar, aber weit auseinandergezogen<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Lissajous-Figur mit 45\u00b0<\/p>\n

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Lissajous-Figur mit etwa 90\u00b0<\/p>\n

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Zur\u00fcck zur \u00dcbersicht<\/a><\/p>\n

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