Aufgaben > Eingangsspannungsteiler am Oszilloskop
Die Eingangsimpedanz eines Oszilloskopes wird nach Bild 1.1 durch die Parallelschaltung von RE = 1 MΩ und CE = 25 pF beschrieben.

Bild 1.1

 
Zur Messung von höheren Gleichspannungen UM soll der Messbereich durch einen Spannungsteiler um den Faktor 10 erweitert werden:
 

Aufgabe:
Berechnen Sie für die Schaltung nach Bild 1.2 den Teilerwiderstand RT .
    

Bild 1.2
 
Da sich der Kondensator CE erst aufladen muß, dauert es einige Zeit, bis sich der richtige Spannungswert für UE eingestellt hat.
 

Aufgabe:

In welcher Zeit t99% hat UE nach antippen des Messpunktes 99% des Endwertes (99% von 0.1·UM) erreicht? Der Ersatzinnenwiderstand des Meßobjektes ist gegenüber dem Ersatzwiderstand des Spannungsteilers zu vernachlässigen.
  
Durch die Eingangskapazität CE ist der Teilerfaktor bei Wechselspannung nach Betrag und Phase frequenzabhängig.
 

Frage:

Welches Frequenzverhalten ist am Spannungsteiler zu beobachten?

      

  

Aufgabe:
Berechnen Sie die 3dB-Grenzfrequenz des Spannungsteilers.
Wie groß ist bei dieser Frequenz der Messfehler ?
  
 

Aufgabe:
Berechnen Sie die Frequenz, bei der ein Messfehler von 10% auftritt.
  
 
Durch Parallelschalten einer Kapazität CT zum Teilerwiderstand RT entsprechend Bild 1.3 kann der Spannungsteiler frequenzunabhängig gemacht werden.
 

Bild 1.3
 

Aufgabe:
Leiten Sie aus der Übertragungsfunktion

die Bedingungen für Frequenzunabhängigkeit ab
und berechnen sie CT.
 
  
 
Bei der technischen Ausführung von Tastköpfen mit kompensierten Spannungsteilern erfolgt der Abgleich an einem Veränderlichen Kondensator CV (4). Dieser ist aus konstruktiven Gründen meist in den Anschlußstecker des Meßkabels integriert. Er liegt deshalb parallel zur Eingangskapazität CE (5). Außerdem muß die Kapazität des Meßkabels CK (3) mit berücksichtigt werden. Es ergibt sich die folgende Ersatzschaltung, deren Elemente durch Bewegung des Mauszeigers mit der Fotografie eines Tastkopfes (4) korrespondieren.