Oszilloskop wählen: worauf kommt es bei Bandbreite, Abtastrate und Kanälen an?

Wie viel Bandbreite und Abtastrate brauche ich?

Die Bandbreite ist das wichtigste Merkmal eines Oszilloskops. Sie gibt an, bis zu welcher Frequenz ein Signal noch mit ausreichender Amplitude dargestellt wird; an der Bandbreitengrenze ist die Anzeige bereits um etwa 3 dB, also rund 30 Prozent, gedämpft. Als Faustregel sollte die Bandbreite mindestens das Fünffache der höchsten zu messenden Signalfrequenz betragen.

Bei digitalen Signalen zählt nicht die Grundfrequenz, sondern die steilen Flanken, die hohe Oberwellen enthalten. Wer Rechtecksignale sauber sehen will, braucht daher deutlich mehr Bandbreite als die reine Taktfrequenz vermuten lässt. Die Abtastrate in Sa/s (Samples pro Sekunde) beschreibt, wie oft das Gerät den Signalverlauf pro Sekunde abtastet. Sie sollte je nach Interpolation und Signalform etwa das 2,5- bis 5-fache der Bandbreite erreichen.

Wie viele Kanäle, wie viel Speicher und welche Auflösung?

Die Kanalzahl legt fest, wie viele Signale gleichzeitig erfasst und verglichen werden. Zwei Kanäle genügen für viele Standardmessungen, vier Kanäle erlauben es, mehrere Signale zueinander in Beziehung zu setzen, etwa Takt und Daten oder Ein- und Ausgang. Für digitale Busse gibt es Mixed-Signal-Geräte mit zusätzlichen Logikeingängen.

Die Speichertiefe (Record Length) bestimmt, wie viele Abtastpunkte pro Erfassung gespeichert werden. Sie entscheidet, wie lange bei voller Abtastrate aufgezeichnet werden kann: Wird die Zeitbasis gedehnt, sinkt bei knappem Speicher die effektive Abtastrate. Ein tiefer Speicher hält die hohe Rate auch über längere Zeitfenster durch und macht schnelle Details in langen Aufzeichnungen sichtbar.

Die vertikale Auflösung gibt der A/D-Wandler in Bit an. Der Standard liegt bei 8 Bit, was 256 Stufen entspricht. Geräte mit höherer Auflösung, etwa 10 oder 12 Bit, lösen kleine Amplitudenunterschiede feiner auf und eignen sich für schwache Signale oder kleine Störungen auf einem größeren Pegel. Für viele allgemeine Aufgaben reichen 8 Bit aus.

Was ist bei Tastköpfen, Speichertechnik und Trigger zu beachten?

Der Tastkopf verbindet Messobjekt und Oszilloskop und beeinflusst das Ergebnis unmittelbar. Passive Tastköpfe mit umschaltbarer Teilung (Attenuation) sind Standard: In der Stellung 10:1 teilen sie das Signal auf ein Zehntel, erhöhen den Eingangswiderstand und verringern die kapazitive Last, was höhere Frequenzen und geringere Rückwirkung ermöglicht. In der Stellung 1:1 wird nicht geteilt, was bei kleinen Signalen mehr Amplitude bringt, aber die Bandbreite senkt.

Ein 10:1-Tastkopf muss am Gerät abgeglichen werden, damit Rechtecksignale unverzerrt erscheinen; dafür dient der Kalibrierausgang. Moderne Geräte sind digitale Speicheroszilloskope (DSO): Sie digitalisieren das Signal, speichern es und stellen es stabil dar, auch bei Einzelereignissen. Klassische Analoggeräte zeigen den Verlauf direkt über eine Strahlröhre, können ihn aber nicht speichern oder rechnerisch auswerten.

Der Trigger sorgt für ein stehendes, wiederholbar dargestelltes Bild, indem er die Erfassung an ein definiertes Ereignis knüpft. Neben dem Flankentrigger sind Puls-, Video- und Bustrigger nützlich, um bestimmte Ereignisse gezielt herauszugreifen. Achten Sie darauf, dass Bandbreite von Gerät und Tastkopf zusammenpassen, denn der schwächere Wert bestimmt die tatsächlich nutzbare Bandbreite.

Häufige Fragen