Oszilloskop kaufen 2026: Bandbreite, Tastkopf, Sicherheit

Ein Multimeter sagt Ihnen, dass an einem Pin 2,5 Volt anliegen. Ein Oszilloskop zeigt, dass es in Wahrheit ein Rechtecksignal ist, das tausendmal pro Sekunde zwischen 0 und 5 Volt springt. Für den Einstieg in Reparatur und Elektronik halten wir ein Tischgerät mit 70 bis 100 MHz und zwei Kanälen für ausreichend. Unsere Empfehlung ist das UNI-T UTD2102CM von ELV, vor allem wegen seiner Messkategorie. Wer mehr ausgeben kann, bekommt bei Rigol und Siglent moderne Geräte mit 12 Bit und vier Kanälen.

Die Datenblätter sind voller Zahlen. Vier davon entscheiden, ob ein Gerät zu Ihren Schaltungen passt.

Bandbreite: die Drei-bis-fünf-Regel

Die Bandbreite ist die Frequenz, bei der ein Sinussignal nur noch mit etwa 70 Prozent seiner Höhe angezeigt wird. Darüber wird es schnell ungenau. Rohde & Schwarz nennt in einem Whitepaper eine Faustregel: Die Bandbreite sollte drei- bis fünfmal so hoch sein wie die Grundfrequenz oder der Takt des gemessenen Signals. Der Grund sind die Oberwellen. Ein Rechteck mit 10 MHz besteht aus Anteilen bei 30, 50, 70 MHz und mehr; schneidet das Oszilloskop sie ab, werden aus scharfen Flanken weiche Rundungen.

Was heißt das in der Praxis? Der Homematic IP LED Controller dimmt laut Datenblatt per Pulsweitenmodulation mit 1 kHz. Dafür reicht fast alles. Ein SPI-Bus mit 10 MHz verlangt nach der Regel 30 bis 50 MHz. Zusätzlich gilt für die Anstiegszeit eine einfache Näherung aus demselben Papier: 0,35 geteilt durch die Bandbreite. 100 MHz ergeben 3,5 Nanosekunden, und genau diesen Wert nennt UNI-T für das UTD2102CM.

Abtastrate und Speichertiefe hängen zusammen

Ein Digitaloszilloskop misst nicht durchgehend, es tastet ab. Rohde & Schwarz empfiehlt eine Abtastrate vom 2,5- bis 5-Fachen der Bandbreite. Bei 70 MHz sind das mindestens 175 Millionen Abtastungen pro Sekunde (MSa/s). Achten Sie auf das Kleingedruckte: Die Spitzenwerte gelten oft nur, wenn ein einziger Kanal aktiv ist. Beim Rigol DHO804 sinkt die Rate laut Datenblatt von 1,25 GSa/s mit einem Kanal auf 312,5 MSa/s mit allen vier.

Die Speichertiefe bestimmt, wie lange das Gerät mit voller Rate aufzeichnen kann. Die Rechnung ist schlicht. 1 GSa/s über 10 Millisekunden ergibt 10 Millionen Punkte. Ein Gerät mit 8.000 Punkten muss für dasselbe Zeitfenster die Rate auf 800.000 Abtastungen pro Sekunde senken, schnelle Störimpulse rutschen dann durch. Wer seltene Fehler in einer Schaltung jagt, profitiert von viel Speicher mehr als von zusätzlicher Bandbreite.

Zur Auflösung nur so viel: 8 Bit sind 256 Stufen, 12 Bit 4.096. Kleine Signale auf einer großen Gleichspannung, etwa das Restwelligkeitsrauschen eines Netzteils, lassen sich mit 12 Bit deutlich feiner darstellen.

Tastkopf: 1x oder 10x?

Die mitgelieferten Tastköpfe haben fast immer einen Schalter. In Stellung 10x teilen sie die Spannung durch zehn und belasten die Schaltung weniger. Das hat Folgen für die Bandbreite. Rigol gibt für seinen Standardtastkopf PVP3150 in Stellung 10x 150 MHz an, in Stellung 1x nur 20 MHz. Auch die zulässige Spannung hängt davon ab: UNI-T erlaubt mit seinen Tastköpfen in der Kategorie CAT II 150 Volt bei 1x und 300 Volt bei 10x. Unsere Faustregel lautet deshalb, grundsätzlich 10x zu verwenden und nur bei sehr kleinen Signalen umzuschalten. Den Teilungsfaktor müssen Sie am Gerät einstellen, sonst stimmen die Messwerte nicht.

Vor der ersten Messung wird der Tastkopf abgeglichen. Dazu greift man das Prüfsignal des Geräts ab und dreht an einer kleinen Schraube am Tastkopf, bis ein sauberes Rechteck ohne Überschwinger erscheint. Das dauert eine Minute und erspart falsche Schlüsse.

Masse, Netzspannung und Messkategorie

Hier geschehen die gefährlichen Fehler. Die Masse der Eingänge ist bei üblichen Tischoszilloskopen nicht vom Gehäuse getrennt. Rigol schreibt in der Anleitung zum DHO800 ausdrücklich, dass das Gerät nicht isoliert ist und die Masseklemme nie an hohe Spannung gehört; Messungen gegen ein anderes Potenzial als Erde nur mit isolierten Tastköpfen. Wer die Masseklemme in einem Netzteil an den falschen Punkt hängt, riskiert einen Kurzschluss über den Schutzleiter. UNI-T verlangt außerdem, das Gerät nur an einer Steckdose mit Schutzerdung zu betreiben und die Masseleitung immer zuerst anzuschließen und zuletzt abzunehmen.

Die Messkategorie (CAT) beschreibt, wo ein Gerät messen darf. CAT I gilt laut Rigol für Schaltungen ohne direkte Verbindung zum Stromnetz, CAT II für Geräte, die an der Steckdose hängen, CAT III für die Hausinstallation. Das Rigol DHO804 ist für CAT I ausgelegt, das UNI-T UTD2102CM laut Anleitung für CAT II bis 600 Volt. Für Arbeiten an der Hausinstallation ist keines der Geräte hier gedacht; dafür gibt es Prüfgeräte, die der Multimeter-Ratgeber erklärt.

Fünf Oszilloskope für den Einstieg

Abtastrate und Speicher gelten jeweils für einen aktiven Kanal.

UNI-T UTD2102CM: solide und für Netzgeräte zugelassen

Laut Anleitung bietet es 100 MHz, 1 GSa/s in Echtzeit, eine Speichertiefe bis 16 Mpts, FFT, 26 automatische Messwerte und einen 178-Millimeter-Farbbildschirm. Zwei Tastköpfe liegen bei. Was für uns den Ausschlag gibt, ist die Einstufung in CAT II bis 600 Volt: Für Reparaturen an Geräten mit Netzstecker ist das die passende Kategorie. Die Nachteile sind deutlich. 8 Bit Auflösung, 2,9 Kilogramm Gewicht und eine Bedienung, die eher an Geräte vergangener Jahre erinnert als an einen Touchscreen.

Rigol DHO804

Vier Kanäle, 12 Bit, 25 Mpts, ein 7-Zoll-Touchscreen und Stromversorgung über USB-C, so steht es im Datenblatt. Vier passive Tastköpfe gehören zum Lieferumfang, Rigol gibt drei Jahre Garantie auf das Grundgerät. Einsteiger sollten einen Hinweis aus der Anleitung kennen: Weil es nicht über ein Netzkabel geerdet ist, soll es vor jeder Messung über das beiliegende Massekabel geerdet werden. Und es ist nur für CAT I ausgelegt.

Siglent SDS804X HD

Der direkte Konkurrent. Laut Siglent 2 GSa/s mit einem Kanal, 50 Mpts, 12 Bit und serielle Dekodierung von I2C, SPI, UART, CAN und LIN ab Werk. Wer Mikrocontroller programmiert, spart sich damit oft einen separaten Logikanalysator. Mit 2,6 Kilogramm ist es kein Leichtgewicht.

OWON HDS242S

Ein Handgerät mit Akku, 40 MHz, zwei Kanälen, Multimeter mit 20.000 Digits und einem Signalgenerator bis 25 MHz Sinus. Laut OWON hält der Akku drei bis sechs Stunden. Der Speicher mit 8.000 Punkten ist knapp, der Bildschirm misst 3,5 Zoll. Für die schnelle Kontrolle am Einsatzort passt das. Eine Messkategorie für den Oszilloskopteil nennt OWON auf der Produktseite nicht, daher würden wir es nicht an Netzspannung verwenden.

Joy-IT JT-ScopeMega50

Ein kleines USB-Kästchen für den Laptop: zwei analoge Kanäle mit 15 MHz Bandbreite laut Anleitung, 48 MSa/s, ein Logikanalysator mit 16 Kanälen und Dekodierung von I2C, SPI und UART, dazu ein Funktionsgenerator bis 12,5 kHz. Die Eingänge vertragen nur ±30 Volt, die Software läuft unter Windows. Für erste Schritte mit dem Arduino reicht das. Ein Ersatz für ein Tischgerät ist es nicht.

Welches Gerät für welchen Weg?

Sie reparieren Verstärker, Netzgeräte und Haushaltselektronik? Dann das UNI-T, weil die Kategorie CAT II zu dieser Arbeit passt. Sie bauen Schaltungen mit Mikrocontrollern und wollen vier Signale gleichzeitig sehen? Dann Rigol oder Siglent, eine Preisklasse höher; das Siglent mit seinen Dekodern, das Rigol mit Stromversorgung über USB-C. Für Messungen unterwegs spricht das OWON. Und wer nur wissen will, ob sein Arduino überhaupt etwas sendet, kommt mit dem Joy-IT günstig an den Start.

Zum Üben brauchen Sie Signale. Der Bausatz für den ELV DDS-Funktionsgenerator DDS 130 liefert per PC-Software Sinus, Rechteck und Dreieck von 0,25 Hz bis 30 MHz und ist zugleich eine gute Lötübung; Tipps zum Einstieg stehen im Ratgeber zu Elektronik-Bausätzen und zur passenden Lötstation. Ein strombegrenztes Netzgerät aus dem Labornetzteil-Ratgeber schützt die Schaltung, wenn eine Messspitze abrutscht.

Das passende Testsignal liefert ein Gerät aus dem Ratgeber zum Funktionsgenerator.

Quellen

• ELV: UNI-T UTD2102CM
• UNI-T: Bedienungsanleitung UTD2102CM
• ELV: Joy-IT JT-ScopeMega50
• PoScope: Anleitung und technische Daten Mega50
• ELV: Bausatz DDS-Funktionsgenerator DDS 130
• Rigol: Datenblatt DHO800
• Rigol: Anleitung DHO800
• Siglent: Datenblatt SDS800X HD
• OWON: HDS200-Serie
• Rohde & Schwarz: Making Better Oscilloscope Measurements
• eQ-3: Datenblatt HmIP-RGBW (PWM-Frequenz)