Tastkopf Oszilloskop

Oszillograf · Gast

Meine Frage:
Kann man sagen, dass ein Tastkopf bei einem Oszilloskop ein "einstellbarer Kondensator" ist?

Meine Ideen:
Wie kann man den Tastkopf und seine Funktion noch beschreiben?

PhyMaLehrer · Anmeldungsdatum: 17.10.2010 Beiträge: 1085 Wohnort: Leipzig

Wenn der Tastkopf den Meßspannungsbereich des Oszilloskops vergrößert, enthält er neben einem Vorwiderstand Rv auch noch einen einstellbaren Kondensator Cv, der Rv parallelgeschaltet ist. Wozu das?

Der Eingang eines Oszilloskops stellt nicht nur einen ohmschen Widerstand dar, sondern er hat auch eine gewisse Kapazität, die man sich als zum Eingangswiderstand parallelgeschaltet vorstellen kann. Meist steht auch an der Eingangsbuchse beispielsweise direkt dran

Um eine Spannungsteileung 10:1 zu erzielen, steckt im Tastkopf ein Widerstand von 9 MOhm. Der Kondensator Cv sei zunächst weggelassen.
Für Gleichspannung und kleine Frequenzen stimmt das Teilerverhältnis. Bei hohen Frequenzen macht sich aber der kapazitive Widerstand von Ce bemerkbar. Der Eingangswiderstand des Oszis ist jetzt nicht mehr 1 MOhm, sondern viel kleiner wegen des parallelgeschalteten kapazitiven Widerstandes.
Damit stimmt das Teilerverhältnis nicht mehr. Außerdem wird die Form des zu messenden Spannungsverlaufs verzerrt , besonders bei Impulsen. Ce "verrundet" die Ecken von Rechteckimpulsen.

Um dieses Verhalten zu verhindern, schaltet man dem Vorwiderstand Rv im Tastkopf einen Kondensator Cv parallel. Er wird so eingestellt, daß gilt

(In der Gleichung wurde nichts versehentlich vertauscht; du weißt doch, wie Xc berechnet wird?)
Jetzt ist also beiden Widerständen ein Bauteil parallel geschaltet, das mit veränderlicher Frequenz seinen (Schein-) Widerstand verändert. Dies geschieht aber so, daß das Teilerverhältnis richtig erhalten bleibt.
Man erkauft das allerdings damit, daß der Widerstand von Tastkopf + Eingangswiderstand, der bei Gleichspannung und kleinen Frequenzen 10 MOhm beträgt, bei hohen Frequenzen viel niedriger ist.

Um den Tastkopf richtig einstellen zu können, ist Cv einstellbar. Zur Einstellung benutzt man das meistens vom Oszi bereitgestellte rechteckige Testsignal.
Wenn Cv zu klein ist und die Wirkung von Ce überwiegt, verrundet Ce die Ecken der Rechtecke.
Ist Cv zu groß, erkennt man auf dem Bildschirm die Spitzen beim Auf- und Entladen von Cv.
Wenn beide Kondensatoren im richtigen Verhältnis zueinander stehen, werden auch die Rechteckimpulse einwandfrei dargestellt.