Bauplan Schaltplan Intelligenter Trigger für Oszilloskope

Doppelimpulse im Bild festgehalten.

Ein modernes digitales Speicheroszilloskop ist schon eine praktische Sache. Damit lassen sich eine ganze Reihe an Messungen durchführen, die noch vor einigen Jahren undenkbar gewesen wären, und inzwischen sind die Teile auch preislich in Regionen angelangt, die einen Erwerb für Hobbyelektroniker möglich machen.

Die eingebauten Funktionen sind zahlreich, und dank des Speichers lassen sich Signale auch über den sichtbaren Bildschirmbereich hinaus aufzeichnen und analysieren. Für die meisten Anforderungen reichen diese Möglichkeiten auch voll aus, aber manchmal hat man dann doch einen Spezialfall, der messtechnisch doch etwas kniffeliger zu erfassen ist.

So gibt es zum Beispiel bei Geigerzählrohren den Effekt der sogenannten Totzeit, also die Zeit, innerhalb derer ein zweiter Impuls nicht mehr registriert werden kann, da das Zählrohr sich gerade wieder erholen muss. Dieser Vorgang dauert einige 10 bis 100 Mikrosekunden.

Nun hat radioaktive Strahlung ja die Eigenschaft, besonders zufällig zu sein, man kann diesen Vorgang also nicht ohne weiteres mit dem Oszilloskop einfangen, da er ja nicht periodisch auftritt und man auch nie weiss, wann er genau auftritt. Man müsste schon über einen längeren Zeitraum bei hoher zeitlicher Auflösung mitschneiden, um solch ein Ereignis zu konservieren. Doch damit ist zumindest mein Oszilloskop überfordert, und es hat auch keine Triggermöglichkeiten für solche Spezialfälle. Zwar kann man auf gewisse Pulsweiten triggern, aber leider nicht auf Pulsfolgen.

Um das ganze dennoch im Bild festhalten zu können, habe ich ein kleines Programm (Quellcode hier) für einen Atmel Mikrocontroller geschrieben, das nun speziell auf diesen Fall reagiert. Als Platform habe ich wieder diese kleine Atmel Platine verwendet.

Immer dann, wenn ein Zählimpuls registriert wird (Steigende Flanke an INT0), startet der Timer0. Wenn während der einstellbaren Zeit MAX_TIME ein zweiter Impuls registriert wird, erzeugt der Controller an seinem Pin PB0 einen kurzen Puls, der dann über den Externen Triggereingang das Oszilloskop triggert (One Shot Modus) . Da man auf dem Speicheroszi auch die "Vorgeschichte" eines Signals leicht sehen kann, bekommt man nun genau das gewünschte Ergebnis. Zwei Impulse, die beide innerhalb einer bestimmten Zeit auftreten. Damit lassen sich gezielt Signale herausfiltern, die zeitlich in der Grössenordnung der Zählrohr Totzeit auftreten. Wird nach Ablauf der Zeit MAX_TIME kein zweiter Impuls registriert, wird der Timer0 wieder gestoppt und das Programm wartet auf den nächsten Impuls.

Ich habe das Programm hier veröffentlicht, weil ich denke, dass dieses Prinzip der Triggerung auch für andere Sachen recht interessant sein könnte. Also mit einem Mikrocontroller einen Signalstrom analysieren und daraus ein Triggersignal ableiten. Damit lässt sich ein Oszilloskop noch ein wenig vielfältiger ausnutzen. Ich nehme an, dass hochwertige und teuere Oszilloskope hier schon entsprechende Möglichkeiten eingebaut haben, aber für alle anderen Fälle kann ein solcher intelligenter Trigger mit dem Mikrocontroller gute Dienste leisten.

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