Vor ein paar Jahren, im August 2003, habe ich mir mein erstes Oszilloskop gekauft. Damals bot das Tektronix TDS 2002 alles, was ich mir vorstellen konnte einmal zu brauchen. Ein 2-Kanal 60 MHz Digitalspeicheroszilloskop mit 1 GS/s für 999 €, war eine gewagte Investition ins Hobby Elektronik. Bereut habe ich sie nie und das Tektronix war mir immer wieder unbezahlbare Hilfe bei der Fehlersuche und hat mir beim Verständnis meiner Aufbauten geholfen.

In letzter Zeit spürte ich dann aber doch immer wieder ein paar Grenzen des Gerätes. Zum einen wollte ich gerne mehr als zwei Kanäle und vor allem die Möglichkeit die Signale am PC weiterzuverarbeiten und damit mein Hobby auch dokumentieren zu können fehlte mir sehr (das optionale Modul für das Oszilloskop wird leider nicht mehr hergestellt und Gebrauchtpreise übersteigen den Zeitwert des Oszilloskopes bei weitem). Nach langer Suche und etwas Überwindung habe ich mich dann schließlich doch entschlossen mein altes Oszilloskop durch ein neues zu ersetzen. Die von Agilent neu vorgestellte InfiniiVision 2000/3000 Serie überzeugte mich vor allem durch das große, hochaufgelöste Display und die Möglichkeit auch 8 bzw. 16 digitale Kanäle darstellen zu können. Diese Möglichkeit ist vorallem für meine µC Schaltungen sehr interessant, in denen der µC dann zum Beispiel LCDs ansteuert und man damit wunderbar die Kommunikation überprüfen kann.

Nach langer Überlegung ob ich dir ein MSO-X 2004A aus der 2000er Serie mit 4 Kanälen, 70 MHz und 8 digitalen Kanälen oder ein DSO-X 3014A aus der 3000er Serie mit 4 Kanälen, 100 MHz und der Möglichkeit später auf 16 digitale Kanäle upzugraden habe ich mich dann schließlich doch für das 3000er Modell entschieden. Hauptgrund waren für mich die nur 8 digitale Kanäle und die Möglichkeit das 3000er später weiter auszubauen.

Nach ca. 3 Wochen Lieferzeit habe ich dann gestern das DSO-X 3014A erhalten und konnte die ersten Gehversuche machen. Das Display und die Bedienung haben mich sofort überzeugt. Je 2 Drehknöpfe für jeden Kanal (Amplitude und Offset) die auch drückbar sind (für Feineinstellung und "Reset to 0") waren beim Vergleich mit Oszilloskopen anderer Hersteller einer der Gründe mich für Agilent zu entscheiden. Ansonsten ist die Bedienung sehr konsistent gehalten und bisher habe ich nur wenige Punkte gefunden die für mich nicht wirklich intuitiv zu bedienen waren. So ändert sich zum Beispiel wenn man beim Trigger den Holdoff einstellen möchte die Änderungsrate zu krass, wenn man schneller dreht. Beginnt man langsam mit drehen bei 40.0 ns ändert sich der Wert um 5.0 ns Schritte. Dreht man etwas schneller ist man sofort im 10 µs Bereich, will man jetzt wieder etwas zurück drehen und dreht etwas zu schnell landet man sofort wieder 40.0 ns. Hier habe ich den Dreh noch nicht so wirklich raus.

Natürlich habe ich auch gleich die Möglichkeit genutzt beim Testen einige Datensätze und Screenshots per USB Stick auf den PC zu bringen - einer der Hauptgründe für mich ein neues Oszilloskop zu kaufen. Nachdem kalibrieren der 4 Tastköpfe die das Oszilloskop richtig cool automatisch erkennt, habe ich den integrierten Frequenzgenerator (ein nettes Gadget für ein Oszilloskop) mit meinem ELV Bausatz Frequenzgenerator verglichen.

Vergleich der Frequenzgeneratoren

Dazu habe ich beide Frequenzgeneratoren auf einen 1 kHz Sinus eingestellt und mit der Measure Funktion des Oszilloskops die Frequenz vermessen. Hierbei wird die Frequenz aus den digitalen Daten des Spannungsverlaufs per Software ermittelt. Dies wird immer wieder wiederholt und somit bekommt man sogar Aussagen über die Standardabweichung der Messung. Es gibt auch eine integrierten Hardwarefrequenzzähler der aber immer nur einen Kanal gleichzeitig messen kann und an den Trigger gekoppelt ist. Im Screenshot sieht man, dass der Bausatzfrequenzgenerator die Frequenz von 1 kHz wohl ein ganz bisschen genauer trifft.

Heute habe ich dann mal die Durchbruchsspannung von vier verschieden farbigen LEDs vermessen. Dazu habe ich den integrierten Frequenzgenerator auf eine 1 kHz Sägezahnspannung von 0 V bis 5 V eingestellt und dann die Spannungsabfall an den Dioden, die in Reihe mit einem 1 kΩ Widerstand geschaltet waren, gemessen.

Spannungsabfall an Leuchtdioden

Im Bild ist schön zu erkennen, dass die Durchbruchsspannungen der verschieden farbigen LEDs von der Farbe der LED abhängt. Von dieser Messung habe ich nicht nur einen Screenshot gemacht, sondern die Daten auch als CSV Datei gespeichert um sie mit gnuplot weiterzuverarbeiten. Hier konnte ich dann die Zeitachse in die korrekte Gesamtspannung umrechnen.

Spannungsabfall an Leuchtdioden (gnuplot)

Gegen später habe ich dann zusammen mit Fabian noch unseren Netzstrom vermessen. Da mein Hameg HZ53 100:1 Tastkopf leider nicht vom Oszilloskop automatisch erkannt wird, mussten wir hier die Dämpfung von Hand konfigurieren. Überraschenderweise hatte die Netzspannung kein sauberes Sinussignal.

Netzspannung

Die Frequenz ist zwar sehr stabil, aber die Spannungsspitzen des Signals sind doch etwas abgeflacht. Um dies genauer zu untersuchen, haben wir uns die Mathematik Funktionen des Oszilloskops angeschaut. Per Software lässt sich aus dem Signal eine FFT berechnen.

Netzspannung (FFT)

Hier sieht man sehr schön den Peak bei 50 Hz (mit dem Cursor markiert) und einige Oberwellen. Über die Ursachen können wir nur spekulieren. Vielleicht sind aber die Wechselrichter der Photovoltaikanlage nicht ganz unschuldig.

Zusammenfassend kann man sagen, dass mir das neue Oszilloskop die ersten Abende richtig Spaß gemacht hat und ich mich schon richtig freue damit zu arbeiten und somit in Zukunft meine Elektronikberichte auch mit schönen Messdaten unterlegen zu können.