Republica Bolivariana de Venezuela Instituto Universitario Antonio José de sucre

Electrónica – Mediciones EléctricasExtensión – San Felipe

EL Osciloscopio

Definición

Es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma.

Tipos de osciloscopioOsciloscopio analógicoFunciona mediante la aplicación directa de la tensión que se mide a un haz de electrones que recorre la pantalla. La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical oscilante de un tubo de rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensión en diente de sierra (denominada así porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma brusca).

Osciloscopio digital:Los osciloscopios digitales poseen además de las secciones explicadas anteriormente un sistema adicional de proceso de datos que permite almacenar y visualizar la señal.Cuando se conecta la sonda de un osciloscopio digital a un circuito, la sección vertical ajusta la amplitud de la señal de la misma forma que lo hacia el osciloscopio analógico.El conversor analógico-digital del sistema de adquisición de datos hace un muestreo la señal a intervalos de tiempo determinados y convierte la señal de voltaje continua en una serie de valores digitales llamados muestras. En la sección horizontal una señal de reloj determina cuando el conversor A/D toma una muestra.

Funciones del osciloscopio

1)Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.2)Determinar indirectamente la frecuencia de una señal. 3)Determina que parte de la señal es DC y cual AC.4)Localiza averías en un circuito.Mide la fase entre dos señales.5)determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.

Principios de funcionamiento del osciloscopio

Controles del osciloscopio

Manejo del osciloscopioComo calibrar un osciloscopio:-Primero se tiene que encender, para evitar daños al equipo se muestra un pequeño algoritmo de como hacerlo y para tener su correcto funcionamiento:-Si se tiene ala mano, lee el manual del equipo que estas apunto de utilizar debido a que no todos son iguales-Ajustar los controles de posición vertical y horizontal a sus posiciones medias aprox ( si es analógico)-Asegurarse que el interruptor de potencia esté apagado y el control de ajuste de intensidad en el nivel mas bajo.Asegurarse que el int de modo de disparo este en AUTO-conectar el cable de AC -Esperar aprox 1 minuto-Llevar la línea al centro del a retícula del osciloscopio -dar el enfoque adecuado a la línea de la señal

Empezar a usar el osciloscopio:1-Se conecta la punta BNC al osciloscopio en algún canal.2- Se conecta la punta BNC en la punta de prueba del osciloscopio (probe adjust), en su magnitud al 1X.3- Se coloca en la zona VERTICAL del osciloscopio( la de los canales CH1,CH2)y se ajustan todos los calibradores al máximo ( todos hacia la derecha).4- Suponiendo que tenemos la punta de prueba en el CH1, colocar los interruptores en :CH1,NORM,CHOP.

5-Colocar la perilla de VOLTS/DIV del canal CH1 en 0.1 volts/div6- Colocar el switch bajo la perilla de volts /div del CH1 en AC7- En la zona HORIZONTAL del osciloscopio, colocar la magnitud en 1X 8- Colocar la perilla de SEC/DIV en valor de 0.2 ms 9- Ajustar el TRIGGER cone l SLOPE hacia arriba 10- Ajustar el LEVEL aprox a una posición de las 12pm 11- el MODE en AUTO12- LA FUENTE SOURCE en CH1 ( para el canal 1 en este caso)13- Realizar cálculos para la comprobación de la especificación del fabricante 14- Para la obtener la amplitud multiplicamos el valor de VOLTS/DIV por la de el numero de cuadros verticales pico-pico en la señal.... en este caso debemos de tener 5 cuadros p-p de esta manera A=(# cuadros vert)X(volts/div) , A=(5div)X(0.1vol/div), A= 500mv

15- y calcular la frecuencia que nos indica el fabricante ,como f=1/T , tenemos que obtener T primero; esto es entonces el numero de cuadros horizontales de fase a fase en la señal por el valor en la perilla de Sec/div , así entonces T=( # de cuadros Horizontales)X(Sec/div),debemos de tener 5 cuadros también ,así T=(5div)X(0.2sec/div)=0.001segs entonces f=T^-1 así f= 1000Hzcumpliendo con las especificaciones del fabricante 16- Se desconecta la punta de prueba del canal 1 y se conectan ene l canal 2 17- Se cambia en LA FUENTE "SOURCE" el switch del canal CH1 al CH2 18- Se realizan los pasos 5-15 para la calibración del canal CH219- se escoge el canal con el que se va a trabajar si no son ambos y se desconecta la sonda de "probe adjust"20- SE EMPIEZA A USAR EL OSCILOSCOPIO

Utilización del osciloscopio en la Electrónica

Cabe destacar que el osciloscopio al igual que otro equipo de medición es de gran utilidad en la electrónica ya que gracias a estos dispositivos nos permite obtener un valor preciso y exacto sobre los voltajes y corrientes de los circuitos estudiados entre las mediciones que se realizan en las electrónica con el osciloscopio podemos encontrar las siguientes :Periodo y Frecuencia :Si una señal se repite en el tiempo, posee una frecuencia (f). La frecuencia se mide en Hertz (Hz) y es igual al numero de veces que la señal se repite en un segundo, es decir, 1Hz equivale a 1 ciclo por segundo.Voltaje :Voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Normalmente uno de esos puntos suele ser masa (GND, 0v), pero no siempre, por ejemplo se puede medir el voltaje pico a pico de una señal (V pp ) como la diferencia entre el valor máximo y mínimo de esta.

Términos utilizados al medir :tipos de ondas Se pueden clasificar las ondas en los cuatro tipos siguientes:Ondas senoidales: Son las ondas fundamentales y eso por varias razones. Poseen unas propiedades matemáticas muy interesantesOndas cuadradas y rectangulares: las ondas cuadradas son básicamente ondas que pasan de un estado a otro de tensión.Ondas triangulares y en diente de sierra: Se producen en circuitos diseñados para controlar voltajes linealmente.Pulsos y flancos ó escalones: Señales, como los flancos y los pulsos, que solo se presentan una sola vez, se denominan señales transitorias

Que parámetros influyen:Ancho de BandaTiempo de subidaSensibilidad verticalVelocidadExactitud en la gananciaExactitud de la base de tiemposVelocidad de muestreoResolución verticalLongitud del registroPoner a tierra: Una buena conexión a tierra es muy importante para realizar medidas con un osciloscopio.

Medida de voltajesMedida de tiempo y frecuencia: Para realizar medidas de tiempo se utiliza la escala horizontal del osciloscopio. Esto incluye la medida de periodos, anchura de impulsos y tiempo de subida y bajada de impulsos. La frecuencia es una medida indirecta y se realiza calculando la inversa del periodo. Medida del desfase entre señales: La sección horizontal del osciloscopio posee un control etiquetado como X-Y , que nos va a introducir en una de las técnicas de medida de desfase (la única que podemos utilizar cuando solo disponemos de un canal vertical en nuestro osciloscopio).El periodo de una señal se corresponde con una fase de 360º.

Para concluir el tema sobre la utilización del osciloscopio en la electrónica este es utilizado para medir pequeñas cantidades de voltajes en los circuitos gracias a este dispositivo podemos determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.Determinar indirectamente la frecuencia de una señalLocaliza averías en un circuito.Mide la fase entre dos señales