1 Arbeiten und Messen mit dem analogen Oszilloskop 13
1.1 Aufbau eines analogen Oszilloskops 15
1.1.1 Elektronenstrahlröhre 16
1.1.2 Horizontale Zeitablenkung und X-Verstärker 23
1.1.3 Triggerung 27
1.1.4 Y-Eingangskanal mit Verstärker 31
1.1.5 Zweikanaloszilloskop 37
1.1.6 Tastköpfe 40
1.1.7 Inbetriebnahme des Oszilloskops 43
1.2 Praktische Handhabung eines Oszilloskops 48
1.2.1 Einstellen der Empfindlichkeit 49
1.2.2 Anschluss eines Oszilloskops an eine Messschaltung 53
1.2.3 Triggerverhalten an einer Messschaltung 60
1.2.4 Wechselspannungsmessung mit Oszilloskop 65
1.2.5 Messung einer Dreieckspannung mit Oszilloskop 66
1.2.6 Messung einer Rechteckspannung mit Oszilloskop 68
1.2.7 Messung einer Mischspannung mittels Oszilloskop 70
1.2.8 Messung einer AM-Spannungsquelle 71
1.2.9 Messung einer FM-Spannungsquelle 74
1.3 Messversuche mit dem Oszilloskop 76
1.3.1 Arbeiten mit dem simulierten Oszilloskop 81
1.3.2 Messungen von unsymmetrischen Spannungen 85
1.3.3 Addition von Spannungen verschiedener Frequenz 87
1.3.4 Addition von Spannungen verschiedener Frequenz und Phasenverschiebung 88
1.3.5 Addition dreier Spannungen verschiedener Frequenz 89
1.3.6 Messung einer Schwebung 90
1.3.7 Lissajous-Figuren zur Frequenzmessung 91
1.3.8 Frequenzmessung mittels Lissajous-Figur 92
1.3.9 Lissajous-Figuren zur Frequenzmessung 94
1.3.10 Lissajous-Figur zur Phasenmessung 95
1.3.11 RC-Glied an symmetrischer Rechteckspannung 96
1.3.12 Integrierglied an unsymmetrischer Rechteckspannung 97
1.3.13 Differenzierglied 98
1.3.14 Nadelimpulsgenerator 99
1.3.15 Messung der kapazitiven Blindleistung 100
1.3.16 Reihenschaltung von Kondensator und Widerstand 101
1.3.17 Spule und Widerstand an Rechteckspannung 103
1.3.18 Messung der Selbstinduktion bei Spulen 104
1.3.19 Messung der Wechselstromleistung 105
1.3.20 Messung der Phasenverschiebung einer RL-Schaltung 106
1.3.21 Untersuchung der Polarität-Kennzeichnung bei Trafos 107
1.3.22 Messung der Phasenverschiebung bei einer RCL-Reihenschaltung 108
1.3.23 Messung der Phasenverschiebung bei einer RCL-Parallelschaltung 109
1.3.24 Messung der Leistung im Wechselstromkreis 111
1.3.25 Kompensationsschaltung für den Einphasenbetrieb 112
1.3.26 RC-Phasenschieber 113
1.3.27 Emweggleichrichtung mit Diode 114
1.3.28 Zweiweggleichrichtung 115
1.3.29 Netzgerät mit Brückengleichrichter 116
1.3.30 Einweggleichrichtung mit Ladekondensator 118
1.3.31 Delon- oder Greinacherschaltung 119
1.3.32 Spannungsverdopplung nach Villard, 120
1.3.33 Kaskadenschaltung zur SpannungsVervielfachung 121
1.3.34 Klipperschaltung mit Diode 122
1.3.35 Klipperschaltung mit Z-Diode 123
1.3.36 Differenzierglied mit Amplitudenbegrenzung 124
1.3.37 Freilaufdiode 125
1.3.38 Stabilisierung bei Eingangsspannungsschwankungen 126
1.3.39 Dynamische Kennlinienaufhahme eines npn-Transistors 128
1.3.40 Kapazitive Signalkopplung von Transistorstufen 129
1.3.41 Kapazitive Signalkopplung mit wechselstromgegengekoppelter Transistorstufe 130
1.3.42 Zweistufiger Verstärker mit Gleichstromkopplung 131
1.3.43 Leistungsverstärker im Eintakt-A-Betrieb 132
1.3.44 Komplementärer Leistungsverstärker im Eintakt-A-Betrieb 133
1.3.45 Komplementärer Leistungsverstärker im B-Betrieb 134
1.3.46 Komplementärer Leistungsverstärker im AB-Betrieb 135
1.3.47 Netzgerät mit Serienstabilisierung 137
1.3.48 Einstellbares Netzgerät 138
1.3.49 Astabiles Kippglied (Rechteckgenerator) 139
1.3.50 Monostabiles Kippglied 140
1.3.51 Schmitt-Trigger 141
1.3.52 LC-Oszillatoren nach Meißner 142
1.3.53 LC-Oszillatoren nach Hartley 144
1.3.54 LC-Oszillatoren nach Colpitts 145

2 Arbeiten und Messen mit dem digitalen Speicheroszilloskop 147
2.1 Merkmale eines digitalen Oszilloskops 147
2.1.1 Interne Funktionseinheiten 148
2.1.2 Digitale Signalspeicherung 149
2.1.3 Simulation von Abtastverstärkern 151
2.1.4 Analog-Digital-Wandler 157
2.1.5 Zeitbasis und horizontale Auflösung 158
2.1.6 Möglichkeiten des Abtastbetriebs 163
2.1.7 Speicherung von Signalinformationen 167
2.2 Funktionen und Bedienelemente 171
2.2.1 Parametereinstellungen 171
2.2.2 Triggertunktionen 173
2.2.3 Spezielle Triggerfunktionen 178
2.2.4 Triggermethoden für Störimpulse 182
2.2.5 Auswertung von Messsignalen 184
2.2.6 Digitale Filterung 189
2.2.7 Verarbeitung von Messsignalen 193
2.2.8 Spezialfunktionen eines digitalen Speicheroszilloskops 195
2.2.9 Automatische Messung mit der Cursorsteuerung 199
2.2.10 Arbeiten mit dem Messcursor 204
2.3 Messungen mit einem digitalen Speicheroszilloskop 208
2.3.1 Untersuchung eines Tiefpassphasenschiebers 209
2.3.2 Analog-Digital-Wandler 214
2.3.3 Digital-Analog-Wandler mit Spannungsausgang 218
2.3.4 Digital-Analog-Wandler mit Stromausgang 223
2.3.5 Messkette mit AD- und DA-Wandler 227
2.3.6 Spannungsgesteuerter Frequenzgenerator 231
2.4 Analyseverfahren 236
2.4.1 Simulation und Analyse 240
2.4.2 AC-Frequenzanalyse 244
2.4.3 Transientenanalyse 247
2.4.4 Fourier-Analyse 250
2.4.5 Monte-Carlo-Analyse 254

3 Arbeiten und Messen mit dem Bode-Plotter 258
3.1 Filterschaltungen 261
3.1.1 RC-Tiefpassfilter 264
3.1.2 RC-Hochpassfilter 270
3.1.3 Reihenschaltung von Widerstand, Kondensator und Spule 274
3.1.4 Parallelschaltung von Widerstand, Kondensator und Spule 276
3.2 Messungen an Schwingkreisen 278
3.2.1 Messung eines Reihenschwingkreises 279
3.2.2 Messungen an einem Parallelschwingkreis 282
3.2.3 Güte und Bandbreite 285
3.2.4 Schwingkreis-Abstimmung 287
3.2.5 Simulation realer Widerstände 292
3.2.6 Simulation eines realen Kondensators 294
3.2.7 Simulation einer realen Spule 297
3.3 Passive Filterschaltungen 300
3.3.1 RL-Tiefpass 301
3.3.2 RL-Hochpass 302
3.3.3 CL-Bandpass 303
3.3.4 CL-Bandsperre 305
3.3.5 Kritische Bandfilter 306
3.3.6 Einfache LC- und CL-Glieder 309
3.3.7 T-und pi-Filter 311
3.3.8 m-Filter 314
3.4 Aktive Filterschaltungen 318
3.4.1 Aktiver Hoch- und Tiefpass 319
3.4.2 RC-Filter nach Gauß 322
3.4.3 Filter nach Gauß, Bessel, Butterworth, Cauer und Tschebyscheff 324
3.4.4 Aktives Tiefpassfilter 1. Ordnung 328
3.4.5 Aktiver Hochpass 1. Ordnung 330
3.4.6 Aktive Tiefpassfilter 2. Ordnung mit Zweifachgegenkopplung 332
3.4.7 Aktive Tiefpassfilter 2. Ordnung mit Einfachmitkopplung 336
3.4.8 Aktives Hochpassfilter 2. Ordnung 337
3.4.9 Umwandlung von Tiefpass- in Hochpassfilter 339
3.5 Aktive Bandpass- und Bandsperrfilter 341
3.5.1 Selektiver Verstärker mit Schwingkreis 341
3.5.2 Selektives Filter 2. Ordnung in Gegenkopplung 343
3.5.3 Selektives Filter 2. Ordnung in Mitkopplung 344
3.5.4 Aktive Bandsperre mit T-Filter 346
3.5.5 Bandsperre mit T-Filter 347
3.6 Einstellbare Filter 348
3.6.1 Einstellbares Tiefpassfilter 348
3.6.2 Einstellbares Hochpassfilter 350
3.6.3 NF-Vorverstärker mit Klangnetzwerk 352
3.6.4 Einstellbares Bandsperrfilter 354
3.7 Filter höherer Ordnung 356
3.7.1 Berechnungsbeispiele für aktive Tiefpassfilter 357
3.7.2 Aktives Tiefpassfilter 3. Ordnung 360
3.7.3 Aktives Tiefpassfilter 4. Ordnung 362

4 Arbeiten und Messen mit dem Logik-Analysator 364
4.1 Aufbau eines Logik-Analysators 365
4.1.1 Eingangsstufen 365
4.1.2 Programmierung der Grundbedingungen 368
4.1.3 Triggermöglichkeiten 373
4.2 Simulationen mit digitalen Messgeräten 383
4.2.1 Logik-Konverter 383
4.2.2 Logik-Analysator 387
4.2.3 Bitmustergenerator 390
4.3 Untersuchungen logischer Schaltungen 393
4.3.1 Analyse von Schaltnetzen 396
4.3.2 Analyse eines Prüfbitgenerators 397
4.3.3 Schaltung einer Pseudotetradenerkennung für den BCD-Code 400
4.3.4 Disjunktive Normalform oder Minterme 402
4.3.5 Konjunktive Normalform oder Maxterme 404
4.3.6 Synthese einer Steuerungsanlage 407
4.3.7 Pseudotetradenerkennung für den Aiken-Code 409
4.3.8 Pseudotetradenerkennung für den Exzeß-3- oder Stibitz-Code 411
4.4 Arbeiten mit dem Logik-Analysator 413
4.4.1 Einfacher Frequenzteiler 414
4.4.2 Frequenzteiler 1:4 415
4.4.3 Frequenzteiler 1:8 418
4.4.4 Frequenzteiler 1:16 420
4.4.5 Frequenzteiler 1:3 422
4.4.6 Frequenzteiler 1:5 424
4.4.7 Frequenzteiler 1:10 mit dem 74290 426
4.4.8 Frequenzteiler 1:12 mit dem 7492 429
4.4.9 Frequenzteiler 1:16 mit dem 7493 431
4.4.10 Frequenzteiler 1:50 432
4.5 Arbeiten mit Bitmustergenerator und Logik-Analysator 435
4.5.1 Untersuchung einer UND-Verknüpfung 436
4.5.2 Untersuchung einer ODER-Verknüpfung 438
4.5.3 Untersuchung einer NICHT-Funktion 439
4.5.4 Untersuchung einer NAND-Funktion 440
4.5.5 Untersuchung einer NOR-Funktion 441
4.5.6 Untersuchung einer Äquivalenz-Funktion 442
4.5.7 Untersuchung einer Antivalenz-Funktion 443
4.5.8 Untersuchung einer UND/ODER-Funktion 445
4.5.9 Untersuchung eines Paritätsgenerators/Paritätsprüfers 446

5 Hinweise zur Installation 449

6 Sachverzeichnis 451