Der ohmsche Widerstand R ist das Verhältnis von Spannung zu Strom. Das Verhältnis ist unabhängig von Spannung und Strom. Das gilt für normale Festwiderstände genauso, wie für PTC, NTC oder PT100. Auch hier ist das Verhältnis von Spannung und Strom gleich. Vorausgesetzt, die Temperatur ist gleich. Man bezeichnet diese Bauteile als ohmsche Widerstände.

Bei einer Halbleiterdiode ist das Verhältnis von Spannung und Strom nicht mehr konstant. Man kann deshalb auch nicht von einem ohmschen Widerstand R sprechen. Man bezeichnet diesen Widerstand als differentiellen Widerstand r. Ihn kennzeichnet, dass er von der Spannung abhängig ist.
Ein Beispiel: Steigt die Spannung um 10%, dann kann der Strom um 100% steigen. Ein solches Verhalten hat ein ohmscher Widerstand R nicht. Hier würde der Strom im Verhältnis zur Spannung steigen.

Den differenziellen Widerstand r ermittelt man aus der Steigung der Kennlinie im Arbeitspunkt. Es handelt sich dabei nur um einen Teilbereich in der Kennlinie. An dieser Stelle entspricht die Kennlinie einer Geraden. An anderen Stellen ist die Kennlinie gekrümmt. Um den Widerstand für diesen Arbeitspunkt zu ermitteln, wird die Spannungsänderung und Stromänderung abgelesen und der differenzielle Widerstand r berechnet. Dafür wird das Ohmsche Gesetz angewendet, wobei die Berechnung nur für einen kleinen Bereich um den Arbeitspunkt herum gilt.

Wenn man einen Tastkopf mit einem Tastverhältnis von 10:1 hat, dann müsste man theoretisch bei einer Messung von 5V auf dem Oszilloskop 0,5V angezeigt bekommen. Doch dem ist nicht so. Scheinbar zeigt das Oszilloskop die 5V richtig an, obwohl man einen Tastkopf mit 10:1 hat.

Normalerweise kann man ja das Tastverhältnis von 1 oder 10 einstellen. Dieser Tastkopf hat keinen Schalter zum Umstellen.

Der Grund ist die Teilungsfaktor-Erkennung des Oszilloskops. In diesem Fall ist der Tastkopf an einem Oszilloskop mit automatischer Teilungsfaktor-Erkennung angeschlossen. Viele Oszilloskope unterstützen das.

Jetzt ist da noch die Frage, wie das Oszilloskop das erkennt? Die Tastköpfe mit Erkennung haben einen zusätzlichen Pin am BNC-Stecker.

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Die Polarität bei einem analogen Anschluss, der in Ruhe ist, sieht in der Regel so aus:

• a-Ader: Minus
• b-Ader: Plus

Wenn es nicht so ist, dann sind die Adern auf dem Weg von der Vermittlungsstelle (VSt) zum Teilnehmeranschluss (TAL) vertauscht. Das ist aber nicht weiter problematisch. Ein angeschlossenes Telefon funktioniert trotzdem.

Während eines Anrufs wird die Gleichspannung mit einer Wechselspannung überlagert.

Oszis bzw. Oszilloskope sind nicht ganz billig. Deshalb kommt man schnell auf den Gedanken ein gebrauchtes Oszilloskop zu kaufen. Und tatsächlich, im Regelfall sind Oszilloskope bei eBay günstig zu erwerben.
Bei einem gebrauchten Oszilloskop sollte man beachten, dass die letzte Kalibrierung schon längere Zeit zurückliegen kann. Genau messen wird es nicht mehr. Allerdings reicht es zumindest für die Darstellung der Kurvenform. Im Hobby-Bereich ist das vollkommen ausreichend.

Ein-Kanal- oder Zwei-Kanal-Oszilloskop

Ob man sich für ein Ein-Kanal-Oszilloskop oder Zwei-Kanal-Oszilloskop entscheidet ist eine Frage dessen, was man mit dem Oszilloskop machen will. Der zweite Kanal eignet sich zur Anzeige eines weiteren Signals, um es mit dem anderen zu vergleichen. Oder es dient zur Synchronisation (Triggern) zwischen Messung und Schaltung.
Ein gebrauchtes Einkanalgerät bekommt man schon für ein paar Euro. Ein gebrauchtes Zweikanaloszilloskop ist etwas teurer.
Das wichtigste Merkmal eines analogen Oszilloskops ist die Bandbreite. Sie wird in MHz angegeben. Die Bandbreite bezeichnet die Frequenz, die auf dem Weg zur Eingangsbuchse bis zum Bildschirm 3 dB Signalstärke verliert. Im Hobbybereich reicht eine Bandbreite von 50 MHz vollkommen aus. Einfache Geräte haben nur 5 bis 10 MHz. Sie produzieren mehr Fehler, wenn man Signale misst, die über 10 MHz liegen.

Digitales Oszilloskop

Speicheroszilloskope stellen die gemessenen Werte auch dann noch dar, wenn das Signal nicht mehr anliegt. Das ist ein Vorteil, wenn man im laufenden Betrieb Modifikationen vornimmt und die Signalkurven vorher und nachher vergleichen möchte. Mit Hilfsmitteln lassen sich die Periodendauer, Amplitude und andere Parameter genauer bestimmen.
Neben der analogen Bandbreite ist die Abtastrate, mit der das analoge Signal abgetastet wird, bei einem Speicheroszilloskop von entscheidender Bedeutung. Um ein Sinussignal fehlerfrei in ein digitales Signal umzuwandeln braucht es mindestens zwei Abtastungen pro Schwingung. Ist die Signalform komplexer, dann muss das Signal deutlich öfter abgetastet werden. Eine Abtastrate von 50 MSamples/s reichen für ein Rechtecksignal von 5 MHz aus.
Für 700 bis 800 Euro bekommt man schon ein digitales Speicheroszilloskop. Gebraucht bekommt man sie eher selten.
Preiswerter als Speicheroszilloskope sind PC-Messgeräte, die ohne Display auskommen. Die Darstellung übernimmt eine Software auf einem Computer. Die Geräte werden im Regelfall per USB mit dem PC verbunden. Sie verfügen über Anschlüsse für Messleitungen.

Eine Diode prüft man am besten mit einem Diodentester. Digitalmultimeter haben häufig so eine Funktion integriert. In der Anzeige wird dann die Durchlassspannung angezeigt. In Sperrrichtung wird meist eine 1 (Überlaufwert) angezeigt. Bei einer defekten Diode, wird in beide Richtungen eine 1 angezeigt.

Diode ohne Diodentester prüfen

Hat man kein Digitalmultimeter mit Diodentest-Funktion, behilft man sich mit einer Widerstandsmessung. Dazu schließt man an der ausgelöteten Diode die Messklemmen an der Diode an.

Diode in Durchlassrichtung prüfen

Dazu schließt man die positive Messleitung an der Anode an und die negative Messleitung an der Kathode. Die Kathode ist meist mit einem Strich markiert. Ist die Diode in Ordnung und in Durchlassrichtung angeschlossen, dann fällt das Messergebnis niederohmig aus.

Diode in Sperrrichtung prüfen

Dazu schließt man die positive Messleitung an der Kathode an und die negative Messleitung an der Anode. Ist die Diode in Ordnung und in Sperrrichtung angeschlossen, dann fällt das Messergebnis hochohmig bis unendlich aus.

Hinweise auf Dioden-Defekte

• Ist die Diode in beide Richtungen hochohmig bis unendlich, dann ist die Diode unterbrochen. Sie ist defekt.
• Ist die Diode in beide Richtungen niederohmig oder der Widerstand beträgt Null, dann hat die Diode einen Kurzschluss und ist defekt.