Verständnisfrage Samplingrate Oszilloskope

Um ein Rechteck möglichst "schön" darzustellen wäre es gut die 10te 
Oberwelle noch mitzubekommen. Ein reines Sinussignal würdest du bei den 
zB 50MHz aber unverändert sehen (bis auf die Dämpfung die der Verstärker 
bei seiner Grenzfrequenz hat). Und da hättest Du dann mit 250MS/s nur 
noch 5 Punkte pro Periode drin.

Da wirfst Du was durcheinander.

Bei einem (Sinus-)Signal welches die Frequenz der Analogbandbreite hat, 
ist die Amplitude der Darstellung um 30% (-3dB) gegenüber 1kHz 
zurückgegangen.

Die Samplingrate muss laut Theorie mindestens das doppelte der 
höchsten darstellbaren Frequenz betragen.
Der oft genannte Faktor von 10 (also 10 Samples pro Signalperiode) 
erlaubt dann schon eine recht ordentliche Beurteilung der Signalform.

Wobei man bei kontinuierlichen Signalen noch schummeln kann und seinen 
Trigger zB immer mit der halben Abtastperiodendauer hin und her wackeln 
lassen kann und somit dann die Doppelte zeitliche Aufösung erreicht. 
(Oder auch noch mehr)

Das geht im Single-Shot Betrieb dann nur nicht mehr.

> eine Analogbandbreite von 50 MHz, aber eine Samplingrate von 1 GS/s.
Dabei mußt du noch aufpassen, ob diese Samplingrate evtl. nur für sich 
wiederholende Signale gilt. Denn dann kann man (also Oszi-Hersteller) 
einen Trick anwenden und mehrere Zyklen des Signals mit leicht 
versetztem Abtastzeitpunkt aufnehmen, und so die Lücken im originalen 
Signal "auffüllen".

> Um ein Rechteck möglichst "schön" darzustellen wäre es gut die 10te
> Oberwelle noch mitzubekommen.
Ein Rechteck hat keine 10. Oberwelle  ;-)
http://www.ieap.uni-kiel.de/plasma/ag-piel/elektronik/spektrum_m.jpg
Es sein denn, du meinst damit die zehnte ungeradzahlige (also die 21.) 
Oberwelle. Aber nachdem die nur mit einem 1/21 am Geschehen beteiligt 
ist, ist sie für die Darstellung nicht mehr so wichtig.

Sorry, es war auch gemeint die Oberwelle bei der ca. 10 fachen Frequenz.

Die Dämpfung mit den 3dB gilt nur für die Eckfrequenz. Mit zunehmender 
Frequenz nimmt auch die Dämpfung zu.

Daumenregel 1: Um den Anzeigefehler unter 2% zu halten. 
(Analogbandbreite = -3dB = 30% Signalabschwächung):

    Analogbandbreite >= 5 * höchste Frequenzkomponente

Kann man mit einem größeren Fehler leben, kann man näher an den 
-3dB-Punkt rangehen oder sogar darüber hinaus. Die Analogbandbreite ist 
keine harte Grenze.

Daumenregel 2: Um ausreichen viel vom wirklichen Signal, und nicht nur 
Interpolationen zu sehen:

    Abtastrate >= 10 * höchste Frequenzkomponente

Harte Regel: Nyquist:

    höchste Frequenzkomponente <= 2 * Abtastrate


Daraus folgt für das Beispiel 50 MHz, 1 GS/s: Analogbandbreite zu klein, 
bzw. Samplingrate ist etwas übertrieben.