Da ein Oszilloskop nach einem Multimeter das wichtigste Instrument ist, das Hobbybudget in der Regel deutlich belastet wird, es oft auch eine Lebensanschaffung darstellt und nicht zuetzt das Angebot riesig ist, sollte man sich schon genau überlegen, was man braucht und welches Oszi passt.

Jeder kennt analoge Oszilloskope auch wenn sie heutzutage fast nur noch gebraucht zu bekommen sind. Dafür kann man ein vernünftiges Gerät schon sehr günstig schnappen. Sie leisten immer noch gute Dienste gerade bei Aufgaben und Reparaturen im analogen Signalbereich. Die Qualität der XY-Darstellung ist typischerweise auch immer noch deutlich besser und schneller als bei ihren modernen Nachfolgern.

Nichtsdestotrotz werden sie immer mehr von den digitalen Speicheroszilloskopen abgelöst, welche gerade bei singulären und digitalen Signalereignissen ihre Vorteile ausspielen.

Die gerade neuesten Einsteiger-Generationen stoßen dabei bezüglich Speicherausstattung und Sampleraten in bisher nicht gekannte Regionen des Preis-Leistungs-Verhältnisses vor. Dabei sind es vor allem chinesische Hersteller, die mit Macht nun auch in den Markt der höher performanten Geräte vorstossen.

Was die neuen Siglent und Rigol an Ausstattung und Funktionalität zu bieten haben bekommt man bei den Markenherstellern erst zum mehrfachen Preis oder gar nicht.

Mir scheint, daß die Zeit der Lernphase als OEM der großen Namen zumindest bezogen auf  Hardware unter 2.000€ so gut wie beendet ist.

Im Grunde handelt es sich bei den modernen Meßgeräten um leistungsfähige spezialisierte Rechner mit etwas analogem Frontend. Und so unterliegen sie auch allen bekannten Problemen der Software. Deren Qualität und Reifegrad entscheidet maßgeblich darüber ob das Gerät bedienbar, verlässlich und korrekt ist. Wer ein gerade frisch auf den Markt gekommenes Oszi kauft muß mit teils gravierenden Fehlfunktion rechnen und darauf hoffen, daß der Hersteller fleissig updated. Hier scheinen die Markenhersteller noch Vorteile zu haben, oder einfach mehr Skrupel als der Billig-Chinese den Beta-Test dem Kunden aufzubürden, aber frei von Fehlern sind sie anfangs alle nicht.

Die wichtigsten Entscheidungskriterien bezüglich der Hardware sind die Anzahl der Kanäle, die Aufösung in Bits, die Samplerate, die Bandbreite und die Waveform Capture Rate. Mit der Ausstattung steigt auch der Preis. Für analoge Audio-Anwendungen reicht ein 2-kanaliges Oszi mit 50MHz Bandbreite aus. Zur sauberen Darstellung über die gesamte Bandbreite muß nach dem Nyquist-Theorem die Samplerate pro Kanal mindestens das doppelte betragen, also 100MS/s. In der Praxis jedoch sind höhere Sampleraten von etwa dem vier- bis fünffachen sinnoll, also 200-250MS/s pro Kanal. In der Regel teilen sich zwei Kanäle -bei billigen 4-kanaligen Oszis auch alle vier- einen AD-Wandler. Das ergibt eine Samplerate von 500MS/s bis 1GS/s. Eine weitere Erhöhung der Samplerate hat dann meßtechnisch keinerlei Vorteil mehr. Bei der Auflösung sind 8Bits Standard. Höhere Auflösungen sind nur bei den höherpreisigen Serien zu finden, oder bei USB-Oszis. Die höhere Auflösung macht vor allem Sinn bei größeren Displays,  oder extern anschliessbaren Monitoren. Durch Oversampling-Verfahren (ERES etc.) können höhere Auflösungen unter Verringerung der Bandbreite errechnet werden. Teils funktionieren jedoch Modi wie sequentielle Speicherung nicht mit ERES und Averaging Einstellungen, was sich bei verrauschten Signalen deutlich zeigt.

Ob intern vernünftige Hardware verbaut ist läßt sich durch etwas Recherche im Netz meist schnell ermitteln. Auf Youtube und Portalen und Foren wie eevblog.com finden sich Beschreibungen und ´Teardowns´ die Aufschluß geben. (Anm. anscheinend gibt es keinen adäquaten deutschsprachigen Begriff ... vielleicht passt ja Dekonstruktionsanalyse? *GG*).

Es lässt sich aber auch anhand der Waveform Capture Rate abschätzen wie potent die Hardware wirklich ist. Dieser Wert beschreibt, wie viele Samples eines Signalverlaufs pro Sekunde erfasst werden. Sie ist variabel und hängt von mehreren Faktoren ab. Zeitbasis, Kpoints/sample etc.

Die Datenblattangaben sind natürlich Maximalwerte unter optimalen Konditionen. Unter schlechten Konditionen können die Werte auf wenige Dutzend zusammenbrechen. Was bedeutet das nun?

Das Oszi sampelt ab dem Zeitpunkt X. Mehrere Samples ergeben den Signalverlauf. Danach verarbeitet es die Samples und benötigt dafür eine gewisse Zeit, welche unter anderem von den intern möglichen Datenraten abhängt. Während dieser Zeitdauer ist es aber blind!

Wird nun ein ein relativ gleicher sich wiederholender Signalverlauf oszilloskopiert ist noch alles in Ordnung. Auf dem Display erschient ein stabiler Signalverlauf. Was aber wenn das Signal gelegentliche kurze Ausreißer aufweist, die vielleicht die Ursache für die Fehlfunktion des gemessenen Gerätes sind? Fällt der Ausreißer in die blinde Phase wird er nicht bemerkt weil er schlicht nicht angezeigt wird ....  und wir sprechen hier von Werten bis zu 95% blinder Zeit!

Die Wahrscheinlichkeit, daß der Ausreißer in eine Samplephase fällt und somit erfasst und angezeigt wird ist umso höher je höher die tatsächliche Waveform Capture Rate unter den gegebenen Sample-Konditionen ist. Sie ist damit ein guter Indikator für die Rechenleistung der Hardware.

Alles weitere ist fast im Grunde nur eine Frage der Software und der Bedienoberfläche. Die Implementierung und die Qualität von mathematischen Funktionen, Protokoll-Analysen, FFT usw., sowie das Ansprechverhalten des Oszis spielen aber eine entscheidende Rolle bei der Frage wie gut das Oszi funktioniert, wie schnell es reagiert und wie gut es vom User bedient werden kann.

Und gerade bei der Bedienung liegt bei den billigen Oszis doch oft einiges im argen. Hakelige Drehgeber, Tasten mit schlechtem Druckpunkt, schlecht reagierende Touchscreens bis hin zu völlig planlosem Layout (Rigol, designed by Hello Kitty) vermiesen einem schnell den Spaß am Gerät.

Am besten ist es natürlich wenn man das Oszi vor dem Kauf ausgiebig ausprobieren kann.

Since a Oscilloscope is the most important instrument in your lab besides the Multimeter, and it weighs heavily on the hobbyists´s budget, and often beeing a lifetime-buy, and not least since the market beeing huge, You should thoroughly think about Your requirements and which Oscilloscope fits Your needs best.

Everony knows analog Oscilloscopes even though You can almost only buy them used any more.

But You may catch a good one quite cheap. They are still very useful devices when it comes to service and repair in the analog domain. The quality and responsiveness of the XY-mode is typically still better than their digital successor´s.

Nevertheless will they be replaced more and more by digital storage oscilloscopes (DSOs) that are far better regarding singular and digital signals. The at the time newest entrylevel generations reach into unknown before realms of price-performance ratio with regard to memory size and sample rates.

What the new Siglents and Rigols offer regarding features and functions costs multiple times from an A-Brand if offered anyhow. It appears to me as if the time of learning as OEM-supplier from the big names slowly comes to an end, at least for hardware offered below 2,000€.

Basically modern measurement devices can be seen as highly capable specialized computers with a bit of analog frontend. As such they all suffer from the all-to-well known problems of software in general. Their quality and ripeness is significantly decisive on the question of useabilty, reliability and correctness. Who buys a new, fresh-to-the-market device must reckon with partly serious malfunctions and hope that the manufacturer offers updates asap. The A-Brands seem to still have the edge here -or they are simply not as ruthless as their chinese competitors to burden the customer with the task of beta testing. But free of bugs is none of them.

The most important criterias regarding the hardware are the number of channels, number of Bits resolution, the Samplerate and the Bandwidth. The price rises with the amount of functions and features. For analog audio applications a 2-channel 50MHz scope should suffice.

With DSOs the Nyquist theorem tells us that the samplerate per channel has to be at least twice the bandwidth to show a clean display, hence a samplerate of 100MS/s. In praxis though higher samplerate factors of 4 to 5 do make sense, resulting in 200-250MS/s. Typically two channels - and with cheap 4-channel scopes all four channels- share a common AD converter. That translates to a samplerate of 500MS/s to 1GS/s. A further increase in samplerate would be of no metrological advantage. With regard to resolution 8 Bits are the standard. Higher resolutions can be found in higher priced series and some USB-oscilloscopes. Higher resolution rather makes sense with large displays or externally connected monitors. Oversampling techniques like ERES allow for a virtually higher resolution at the cost of reduced Bandwidth. Keep in mind though that some functions like sequential memory won´t work with ERES or Averaging setups which is of course a disadvantage when measuring noisy signals.

Researching the internet one can quickly evaluate wether there is decent hardware built in. On Youtube, certain platforms and forums like eevblog.com one can find reviews and teardowns that shine a light on those hidden internals. (rem: there doesn´t seem to be a short proper german translation for ´teardown´ ... maybe deconstructional analysis? *gg*).

From the figure of the Wave capture Rate You can estimate how potent the hardware really is.

This figure describes how many samples of a waveform can be captured within one second. It is of variable value and depends on multiple factors like Timebase, kpoints/s etc. The datasheet figures are of course maximum values under optimum conditions. Under off-optimum conditions the values may reduce to a mere couple of dozens. What does this mean? The scope starts taking samples beginning at timestamp x. Multiple samples result in the waveform. Then the scope processes the data which requires a certain amount of time that depends -amongst other factors- on the possible internal data rates. Meanwhile the scope is blind! If You scope a rather same repeating waveform everything is fine and the stable waveform appears on the display. But what happens if the signal contains short spikes every now and then, which may just be the cause for the failing of our device?

If the spike falls into the blind period it remains unrecognized as it simply won´t appear on the display ... and we´re talking of up to 95% of blind time period with some scopes! The probability of the spike happening whilst the sampling period rises with rising effective Waveform Capture Rate under the chosen sampling conditions. It is therfore a good indicator of the calculating power of the hardware.

All else is rather a matter of the software and the GUI.

The implementation and the quality of mathematical algorithms, protocol-analysis, FFT etc., as well as the responsiveness of the scope play an important role when it comes to how good the scope functions, how fast it responds and how well the user can work with it. Especially in the low-cost segment there are many scopes that needed improvement. Sticky encoders, Buttons with undefined working point, badly responding Tochscreens or haphazard layouts (Rigol, designed by Hello Kitty) all to often spoil any fun of working with such devices. The best would of course be to test and evaluate the device thoroughly before You buy.