Oszilloskop wie entsteht dieses Signal?

4 Antworten

sooo, ich hab auch mal mit einer Sinuskurve und einer invertierten Sinuskurve rum gespielt, hab sogar die gleichen Farben genommen.

Bild zum Beitrag

achte mal auf die 2 roten Pfeile. Die Nulllinie ist bei beiden Kurven bei Null. Sie liegen also übereinander und man kann sehr gut sehen, dass die Summe immer gleich 0 ist. Ist die eine positive Halbwelle gerade sehr hoch, ist die andere negative Halbwelle gerade sehr tief.Gehen wir ein Stückchen weiter ist die positive Halbwelle etwas weniger hoch und die negative Halbwelle etwas weniger tief. Du kannst das auch mit dem Geodreieck nach messen, zur jeder Millisekunde ist der positive Wert genauso groß wie der negative.

soooo, jetzt verschiebe ich mal die Nulllinien.

Bild zum Beitrag

siehste meine roten Pfeile, die zeigen auf die Nulllinienverschiebung. Grün habe ich um 1 Div nach oben verschoben und blau um 1 Div nach unten. Sehr schön zu sehen und beide Kurven sind auf dem Display noch voll und ganz zu sehen.

Und rate mal was jetzt kommt ?

Bild zum Beitrag

Grün hab ich jetzt so weit es ging nach oben geschoben und die Kurve ist noch voll und ganz zu sehen ... ups, blau habe ich leider etwas zuuu weit nach unten verschoben, die negative Halbwelle rutscht aus dem Display raus.

Ich schwöre, das sind immer noch die selben Kurven, ich habe an den Kurven nix verändert, ich hab nur die Nulllinie verschoben.

 - (Technik, Technologie, Studium)  - (Technik, Technologie, Studium)  - (Technik, Technologie, Studium)

Das nennt man "Clipping".

Wenn ich das richtig sehe, ist es nicht das Oszilloskop das (mathematisch intern) addiert sondern vermutlich ein Operationsverstärker oder eine andere Schaltung die das macht.

Die Ausgangsspannung der Schaltung kann nie die Versorgungsspannung erreichen und vor allem nicht überschreiten. Wenn der Verstärker z.B. ±12V als Versorgungsspannung bekommt, kann er nur Spannungen in diesem Bereich ausgeben. Addieren sich die Eingangsspannungen zu einem höheren Wert, geht der Ausgang so hoch er eben kann und nicht weiter. In der Praxis wären das bei ±12V Versorgung etwa ±11V die maximal ausgegeben werden können.

Das ist wie als wenn Du einen Graphen per Hand zeichnen möchtest aber da liegt ein Lineal im Weg, Du kannst auf der Y-Achse nur begrenzt hoch. Der Stift knallt dann gegen das Lineal und schrappt am lineal entlang, malt also eine gerade Linie statt der Sinusspitze.

In der Audiotechnik ist dieser Effekt entweder absolut unerwünscht oder wird bewusst erzeugt. Bei einem Verstärker für Lautsprecher muss man den Effekt vermeiden, das Clipping wird als sehr unangenehmer Krach empfunden. Als Effekt für die E-Gitarre ist das wiederum erwünscht, der typische E-Gitarrensound wird gerade durch Clipping erzeugt. Allerdings "weich". Ein früher als die E-Gitarre erfunden wurde üblicher Röhrenverstärker begrenzt nicht "hart", der schafft höchstens halbe Ausgangsspannung bevor der immer weniger verstärkt und somit die Signalhöhe sanft begrenzt. Das ist der Grund, warum einige Gitarrenvorverstärker auch heute noch mit Radioröhren aufgebaut werden. Das "harte" begrenzen der Transistorverstärker klingt nicht, man muss das Signal künstlich weich begrenzen. Heutzutage wird das digital per Software erledigt und man kann das Signal beliebig verzerren (clippen ist eine Verzerrung), es gibt aber immer noch viele Musiker die behaupten, dass man die Röhre nie nachahmen kann und zahlen teuer Geld für antike Gitarrenvorverstärker.

Woher ich das weiß:Berufserfahrung

Commodore64  09.07.2020, 19:32

Hier ein Video wie ein Röhrenverstärker (in dem Fall Effektgerät das den Röhrenverstärker nachahmt) klingt:

https://www.youtube.com/watch?v=hk4WzDE8gOA

  1. Rein im linearbetrieb
  2. "Crunch", der Verstärker begrenzt die Signalspitzen sanft
  3. "High Gain", das Eingangssignal (Gain) ist sozusagen viel zu hoch, Signalspizzen werden extrem gedämpft, zwar immer noch "weich" aber sehr stark.

Ein Transistorverstärker würde bei 3. nur noch knattern und kreischen.

0

Spannungsverlauf an einem ohmschen Widerstand bei Einweggleichrichtung. LG H.

na der Monitor ist da zu ende, das Gerät kann nicht weiter unten aufzeichnen.

schiebe mal die Kurve etwas nach oben.


stephan93 
Beitragsersteller
 09.07.2020, 16:17

kann ich nicht ich habe nur das Foto und muss erklären wie das zustande kommt

0
Astropikus  09.07.2020, 16:24
@stephan93

ok, dann sag das so wie ich es oben gesagt habe.

oder besser:

Die Nulllinie ist zu weit abgesenkt ...

Lösung (auch sagen):

man darf die Nulllinie nicht so weit absenken, man muss die Nulllinie wieder ein Stück anheben.

0
stephan93 
Beitragsersteller
 09.07.2020, 18:06
@Astropikus

bist du sicher das es so ist ? hat das nicht mit der Addition von der Wechselspannung und der gleichspannung zutun

0
Astropikus  09.07.2020, 18:33
@stephan93

Du hast geschrieben:

aber ich weiß nicht wie die Blaue Zustande kommt. Ich weiß nur das diese invertiert ....

sooo, also sieht die blaue Kurve genauso aus wie die grüne, nur halt invertiert.

Sprich: da wo grün eine positive Halbwelle hat, hat blau eine negative Halbwelle und umgekehrt. Beide Wellen sind also sinusförmig, sprich: Die blaue Kurve ist genau so sinusförmig wie die grüne

im übrigen ist die Summe zu jeden Zeitpunkt immer 0, weil der positive Wert von grün genauso groß ist wie der negative Wert von blau und etwas später ist der positive Wert von blau genauso groß wie der negative Wert von grün .... zur jeder Millisekunde.

also noch mal, wenn blau invertiert von grün ist, sieht die blaue genauso aus wie grün, nur Spiegelverkehrt.

da aber blau anders aussieht und unten das Display zu ende ist, kann das Oszilloskop die negative Halbwelle von blau nicht richtig aufzeichnen.

und ja, durch die Worte

Ich weiß nur das diese invertiert ... sind

bin ich mir sehr sicher.

0
stephan93 
Beitragsersteller
 09.07.2020, 18:52
@Astropikus

Danke erstmal das du dir die Zeit nimmt wir das zu erklären, das was du mir erklärt hast habe ich gut verstanden. Ich habe aber noch das Problem das ich nicht verstehe wie die blaue Kurve mit der Braunen also die Gleichspannung zusammenhängt?

0
Astropikus  09.07.2020, 19:17
@stephan93

wie ich schon sagte:

die Summe von grün und blau ist immer 0

du darfst nicht blau mit braun vergleichen, Du musst blau mit grün vergleichen

0 ms -> grün 0 V + blau 0 V = braun 0 V

5 ms -> grün +10 V + blau -10 V = braun 0 V

10 ms -> grün 0 V + blau 0 V = braun 0 V

15 ms -> grün -10 V + blau 10 V = braun 0 V

17,5 ms -> grün -5 V + blau +5 V = braun 0 V

20 ms -> grün 0 V + blau 0 V = braun 0 V

braun ist keine wirkliche Gleichspannung, sondern die Summe von blau und grün ... und das ist zur jeder Zeit und Sekunde immer Null

0