So ermittelst du die Grenzfrequenz

Wir haben in unserem Ratgeber schon oft über die Bandbreite geschrieben. Nochmal kurz zur Definition: die Bandbreite beschreibt den Abstand zwischen minimaler und maximale Frequenz eines angelegten Signals bei der die Signalamplitude dargestellt wird.
Da bei deinem Oszilloskop meist der Übertragungsbereich bei Gleichspannung (entspricht dem 0-Wert) beginnt, spricht man allgemein von einer so genannten Grenzfrequenz. Gemeint ist damit die maximale, oberste Grenzfrequenz.

Doch wie ermittelst du diese Grenzfrequenz?

Das ist gar nicht so einfach. Denn dein Oszilloskop verfügt über mehrere Eingangskanäle mit eigenen Verstärkter (auch Teiler genannt) und diese Verstärker haben noch wählbare Stufen. Das klingt nach hoher Diversifität. Denn jeder dieser Kanäle muss in jeder spezifischen Teilereinstellung die angegebene Grenzfrequenz einhalten.

Um die Grenzfrequenz zu messen musst du dein Oszillsokop anschalten und auf Betriebstemperatur aufwärmen lassen. Bei den meisten Geräten gehst du mit einer Wartezeit von 10-15 Minuten auf Nummer sicher. Du wählst den Kanal und die zugehörigen Einstellungen für die du die Messungen durchführen möchtest (zB. Wechselstrom, Kanal 2, 5mV).
Danach nimmst du einen amplitudenstabilen Sinusgenerator (50Ohm) als Signalquelle und schliesst ihn an dein Gerät an. Die Zeitbasis lassen wir an dieser Stelle mal außen vor – sie hat keinen Einfluss auf unsere Messung). Du wählst eine sehr niedrige Frequenz, bei der dein Oszilloskop nicht von Dämpfung beeinträchtigt wird (z.B.: 1MHz oder 100kHz). Jetzt justierst du die Kurve des Sinusgenerators so, dass deren Amplitude (höchster Einstellung) die volle Höhe des Bildschirms ausfüllt.

Der Verlaufsgraph bei einem Oszilloskop

Durch Frequenzerhöhung stellst du die Amplitude so ein, dass sie die volle Bildschirmhöhe einnimmt.

Das ist der Ausgangspunkt. Im Folgenden erhöhst du die Frequenz des Sinusgenerators solange schrittweise bis die Amplitude nur noch das 0,707fache der Bildschirmhöhe entspricht. Ein kleiens Beispiel: bei 8 Div (Div = Einheit) Bildschirmhöhe hat die Amplitude ihren höchsten Wert bei 5,7Div (genau: 5,657Div). In dieser Einstellung entspricht die Frequenz des Sinusgenerators der Grenzfrequenz des Oszilloskops. Somit hast du die Grenzfrequenz exakt ermittelt.

Mögliche Fehlerquellen bei der Grenzfrequenz-Bestimmung

Aber auch bei einem Oszilloskop gibt es viele Faktoren, die dein Messergebnis beeinflussen oder gar verfälschen können. Zum Beispiel können minderwertige oder beschädigte Kabel für Fehler verantwortlich sein. Auch zu lange Verkabelungen verzerren die Ergebnisse. Genauso solltest du bei Abschlusswiderständen auf Qualität achten – denn schlechte Kontaktstellen können Einfluss auf die Signalerfassung haben. Generell solltest du aber einen internen Abschlusswiderstand nutzen, sofern dein Oszilloskop einen besitzt.
Zu Beginn hatten wir auch geschrieben, dass du dein Gerät auf Betriebstemperatur laufen lassen sollst. Denn nur so kannst du exakte Messungen durchführen.