Oscilloscopen

Wat is een oscilloscoop?

Een oscilloscoop is een meetinstrument voor elektrische signalen. Het scherm toont hoe een spanning verandert. De spanning staat meestal op de verticale as. De tijd staat op de horizontale as.

Hierdoor zie je de vorm van een signaal. Dat kan een sinusgolf, blokgolf of korte puls zijn. Ook ruis, storingen en spanningspieken worden zichtbaar.

Een multimeter toont meestal één meetwaarde. Een oscilloscoop laat het hele verloop van een signaal zien. Daardoor vind je fouten die je met een multimeter snel mist.

Waarvoor gebruik je een oscilloscoop?

Een oscilloscoop wordt veel gebruikt bij het testen en repareren van elektronica. Zowel hobbyisten als professionele technici werken ermee.

Je kunt een oscilloscoop onder andere gebruiken voor:

• Het bekijken van elektrische signalen
• Het meten van spanning en frequentie
• Het testen van voedingen
• Het controleren van sensoren
• Het meten van PWM-signalen
• Het onderzoeken van Arduino- en Raspberry Pi-projecten
• Het vergelijken van twee signalen
• Het vinden van ruis en spanningspieken
• Het opsporen van fouten in schakelingen

Met meerdere kanalen kun je twee of meer signalen tegelijk bekijken. Zo vergelijk je bijvoorbeeld het signaal voor en na een onderdeel. Ook kun je een kloksignaal naast een datasignaal zetten.

Welke bandbreedte heb je nodig?

De bandbreedte bepaalt welke signalen de oscilloscoop goed kan meten. Deze waarde wordt aangegeven in megahertz, afgekort als MHz.

Een oscilloscoop van 20 MHz is geschikt voor eenvoudige en minder snelle signalen. Denk aan audiotechniek, onderwijs en veel hobbyprojecten. Voor snellere elektronica is een model van 50 of 100 MHz vaak een betere keuze.

Kies altijd wat meer bandbreedte dan je direct nodig denkt te hebben. Een oscilloscoop meet minder nauwkeurig als het signaal dicht bij de maximale bandbreedte komt.

Meet je een signaal van 10 MHz? Dan is een oscilloscoop met slechts 10 MHz bandbreedte geen goede keuze. Neem liever een model met ruim meer bandbreedte.

Digitale signalen vragen vaak extra aandacht. Een blokgolf bevat meer dan alleen de basisfrequentie. De snelle randen vragen om een hogere bandbreedte. Kijk daarom niet alleen naar de klokfrequentie van een schakeling.

Wat betekent sample rate?

De sample rate geeft aan hoe vaak de oscilloscoop het signaal meet. Deze waarde wordt meestal aangegeven in MS/s of GS/s.

Een sample rate van 1 GS/s betekent één miljard metingen per seconde. Een hogere sample rate geeft meer informatie over het signaal. Snelle veranderingen worden daardoor beter zichtbaar.

Is de sample rate te laag? Dan kan de oscilloscoop delen van het signaal missen. Het beeld kan dan afwijken van het echte signaal.

Let erop dat de maximale sample rate soms alleen geldt bij gebruik van één kanaal. Bij gebruik van twee kanalen kan de snelheid lager worden. Controleer dit in de productspecificaties.

Hoeveel kanalen heb je nodig?

De meeste eenvoudige digitale oscilloscopen hebben twee kanalen. Voor veel hobbyprojecten, reparaties en lessen is dat voldoende.

Met twee kanalen kun je twee signalen tegelijk meten. Je kunt bijvoorbeeld een ingang en uitgang vergelijken. Ook kun je zien of twee signalen op het juiste moment starten.

Een oscilloscoop met vier kanalen geeft meer mogelijkheden. Je kunt dan meerdere onderdelen van een schakeling tegelijk volgen. Dit is handig bij complexere elektronica en digitale systemen.

Meer kanalen maken een oscilloscoop vaak duurder. Bepaal daarom vooraf hoeveel signalen je tegelijk wilt meten.

Wat is geheugendiepte?

Een digitale oscilloscoop slaat meetpunten op in een intern geheugen. De geheugendiepte bepaalt hoeveel meetpunten het apparaat kan bewaren.

Een groter geheugen maakt een langere opname mogelijk. Je kunt daarna inzoomen op een klein deel van het signaal. Dit helpt bij het vinden van een korte storing.

Voor eenvoudige en vaste signalen is een klein geheugen vaak genoeg. Wil je lange of wisselende signalen onderzoeken? Dan is een grotere geheugendiepte beter.

Let dus niet alleen op bandbreedte en sample rate. Het geheugen heeft ook invloed op wat je tijdens een meting kunt zien.

Wat doet de triggerfunctie?

Een trigger bepaalt wanneer de oscilloscoop begint met meten. Zonder goede trigger kan het signaal onrustig over het scherm bewegen.

Met een eenvoudige trigger stel je een bepaald spanningsniveau in. De oscilloscoop start zodra het signaal dit niveau bereikt. Hierdoor blijft de golfvorm stabiel op het scherm staan.

Uitgebreide oscilloscopen bieden meer triggeropties. Ze kunnen bijvoorbeeld reageren op een korte puls of een afwijkende signaalvorm. Dit maakt het makkelijker om storingen te vinden die niet steeds optreden.

Let op de oscilloscoopprobe

De probe is het meetsnoer tussen de oscilloscoop en de schakeling. De kwaliteit en instellingen van de probe hebben invloed op de meting.

Veel probes hebben een 1×- en 10×-stand. De 10×-stand belast de schakeling minder. Deze stand is vaak beter voor hogere frequenties.

Stel de oscilloscoop en probe altijd op dezelfde waarde in. Controleer ook of de probe goed is afgesteld. Veel oscilloscopen hebben hiervoor een speciaal testsignaal.

Gebruik nooit zomaar een standaard probe voor metingen aan netspanning. Hiervoor kan een speciale differentiële probe nodig zijn. Controleer altijd de maximale spanning en veiligheidscategorie van de probe.

Welke digitale oscilloscoop past bij jou?

Voor hobbygebruik en onderwijs is een eenvoudig model met twee kanalen vaak een goede keuze. Een duidelijke bediening en automatische meetfuncties zijn dan belangrijk.

Voer je vooral reparaties uit? Kies dan een model met genoeg bandbreedte en een goed geheugen. Hiermee vind je ook korte storingen en afwijkende signalen.

Voor snelle digitale schakelingen zijn een hogere bandbreedte en sample rate nodig. Extra kanalen en triggerfuncties kunnen het onderzoek makkelijker maken.

Bepaal daarom eerst wat je wilt meten. Kijk daarna naar de bandbreedte, sample rate, geheugendiepte en het aantal kanalen. Zo vind je een oscilloscoop die past bij jouw toepassing en budget.