R&S®Essentials | Grundlagen von digitalen Oszilloskopen und Tastköpfen
Tastkopfkompensation verstehen
Jedes Oszilloskop weist einen gewissen Anteil an inhärenter Kapazität parallel zum eigenen Eingangswiderstand auf. Üblicherweise liegt diese Kapazität im Bereich von wenigen zehn Picofarad. Bei der Messung von Gleichstrom ist das nicht problematisch. Kritisch wird der Sachverhalt jedoch bei Wechselstrom, da die Eingangskapazität bei ansteigender Frequenz wie ein Tiefpassfilter wirkt.
Was versteht man unter Tastkopfkompensation?
Im Rahmen der Tastkopfkompensation wird die Kapazität des Tastkopfs angepasst, um die Auswirkungen der inhärenten Eingangskapazität des Oszilloskops zu kompensieren. Die ordnungsgemäße Kompensation der Tastköpfe ist erforderlich, um die bestmögliche Genauigkeit bzw. Linearität in Messergebnissen sicherzustellen.
Warum muss ein Tastkopf kompensiert werden?
Ein schlecht kompensierter Tastkopf führt im Wesentlichen zu Messungenauigkeiten, die man in zwei Hauptgruppen einteilen kann. Zu der ersten zählen inkorrekte Amplitudenwerte. Vergleicht man eine Messung mit einem ordnungsgemäß kompensierten Tastkopf und Messungen mit einem unter- oder überkompensierten Tastkopf, zeigen sich selbst bei niedrigen Frequenzen signifikante Amplitudenabweichungen.
Die zweite Konsequenz einer fehlerhaften Tastkopfkompensation besteht in verzerrten Wellenformen, genauer gesagt in Änderungen bei Anstiegs- und Abfallzeiten von gepulsten Signalen. Zudem darf man nicht vergessen, dass diese Ungenauigkeiten mit steigender Frequenz zunehmen.
Wann sollte man einen Tastkopf kompensieren?
Tastköpfe sollten vor dem ersten Einsatz und vor jeder wichtigen Messung kompensiert werden. Da unterschiedliche Oszilloskope verschiedene Eingangskapazitäten aufweisen, muss der Tastkopf kompensiert werden, wann immer er mit einem anderen Oszilloskop genutzt wird. Der Wechsel zwischen den Messtoren am selben Oszilloskop ist normalerweise kein Problem. Jedoch ist die Kompensation eines Tastkopfs umso wichtiger, je höher die Frequenz des Signals ist.
