osciloscopioQue esaplicacionespartescontroles generalescontroladores de entrada de sealcontroles de combinacin de seal a y bcontroles de posicinoperacin del osciloscopio para mediramplitud (VPP-VP)periodofrecuenciaanlisis de seales

Unosciloscopioes un instrumento de visualizacin electrnico para la representacin grfica de seales elctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado enelectrnica de seal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.Presenta los valores de las seales elctricas 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 as obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje THRASHER" o "Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.Los osciloscopios, clasificados segn su funcionamiento interno, pueden ser tantoanalgicoscomodigitales, siendo el resultado mostrado idntico en cualquiera de los dos casos, en teora.

En un osciloscopio existen, bsicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la seal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la seal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma tcnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la seal que quiera medir.Para medir se lo puede comparar con el plano cartesiano.El primer control regula el eje X (horizontal) y aprecia fracciones de tiempo (segundos,milisegundos,microsegundos, etc., segn la resolucin del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando latensinde entrada (enVoltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolucin del aparato).Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cunto representa cada cuadrado de sta para, en consecuencia, conocer el valor de la seal a medir, tanto entensincomo enfrecuencia. (en realidad se mide el periodo de una onda de una seal, y luego se calcula la frecuencia)CONTROLES DEL OSCILOSCOPIOINGRESO DE SEALES:Las seales ingresan al osciloscopio por los canales X, Y y Z, a travs de puntas de alta impedancia.El osciloscopio puede medir voltaje pero no corriente.Las puntas vienen con un cocodrilo de masa o tierra (GND), adems posee una conexin de masa nica para todo el instrumento, que puede reemplazar al cocodrilo de la punta. En este modelo aparece en el frente del instrumento, en otros puede encontrarse en la parte posterior.AJUSTE DE LAS PUNTAS DEL OSCILOSCOPIO (CALIBRACIN):Cal = 0,5 vpp - es una seal cuadrada.Se conecta la punta en el terminal del osciloscopio que emite una seal cuadrada, y se ajusta mediante la perilla de un capacitor variable, para que queden los flancos bien paralelos.ATENUACIN DE LAS PUNTAS:Es una escala por 1 o por 100 para achicar seales que se van de la banda de medida de la pantalla.SELECTOR DE AC / GND / DC:Antes de medir cualquier seal se deber colocar el selector en 0 v (GND) y ajustar el trazo del osciloscopio sobre el eje de simetra del cuadrante.SELECTOR Volt / Cm:Es una llave selectora que salta de posicin en distintos valores de tensin. Para hacer ajustes intermedios se debern usar los controles de ganancia fino, que son potencimetros de color distinto a la llave, buscando valores intermedios, pero es muy importante girarlos a tope mximo (Cal D) para no introducir errores en las mediciones.El control de volt/cm sirve para medir la amplitud de una seal en volt. Cada cuadrado de la grilla de la pantalla adoptar el valor del selector.Esta perilla est graduada en: 0.01; 0.02; 0.5; 0.1; 0.2; 0.5; 1; 2; 5; 1; 2; 5; 10 y 20 volt.LEVEL:Permite este control sincronizar la seal para que aparezca detenida en la pantalla para poder medirla correctamente. La misma sincroniza a la seal dientes de sierra de la base de tiempo con la seal a medir, logrando que este sincronismo se detenga.SELECTORES:CH1 = Canal 1DUAL = Permite visualizar 2 canales al mismo tiempoADD = Suma las 2 sealesCH2 = Canal 2 (solamente se puede visualizar la sinoidal)SELECTOR Time / Cm:Con este selector que corresponde a la base de tiempo se puede medir el perodo de las seales. El mismo va de 0.2 seg. a 0.5 seg.Para medir el perodo habr que medir la cantidad de cuadrados que abarcan un ciclo y multiplicarlo por el valor que indica el selector.En la perilla de Time/Cm aparece una posicin muy importante que es la X-Y, la cual se utiliza para obtener las distintas figuras de Lissajous.FIGURA DE LISSAJOUS:Obtencin de las figuras de Lissajous para la medicin de fases:Para obtener stas figuras de Lissajous para obtencin de fases se deben dar dos condiciones fundamentales: Igual frecuencia Igual amplitudAntes de pasar a la posicin X-Y se debern igualar las amplitudes de las seales con los controles de ganancia fino y luego recin pasar a la posicin X-Y.PASOS A SEGUIR: Medir la primer tensin, su amplitud determinando su valor pico a pico, determinar su perodo, la frecuencia en Hz y el valor eficaz de la seal, compararla con un tester (canal X). dem a la anterior pero con la segunda seal (canalY). Visualizar las dos seales en posicin DUAL. Igualar las amplitudes con el control de ganancia, colocar el selector de Time/Cm en la posicin X-Y. Calcular la figura de Lissajous que aparece en la pantalla. = arc.tan x 2Ejemplo: = arc.tan x 2 = 45 x 2 = 901. Calcular el ngulo de una elipse cuyo eje menor es de 7mm y su eje mayor de 32mm. = arc.tan x 2 = 24,6781. Armar la siguiente plaqueta para medicin de desfasaje:MEDICIN DE UN DESFASAJE DE 90 = arc.tan x 2 = arc.tan x 2 = 85,909MEDICIN DETT= arc.tan x 2 = arc.tan x 2 = 24,851900Eje menorEje MayorBAAB7mm32mm = 90BAAB27mm29mmABAB13mm59mmOsciloscopio analgico Hameg.

El panel frontal consta de dos reas, pantalla y panel de control:

MANDOS DEL OSCILOSCOPIO:1.- Interruptor.2.- Intensidad.3.- Focalizador.4.- Rotacin de la traza horizontal.5.- Introduce la seal del canal I en el eje vertical y la del canal II en el eje horizontal.6.- Posicin horizontal.7.- Holdoff (tiempo entre barridos).8.- Led indicador de trigger.9.- Trigger para seales de vdeo (en operaciones normales debe estar en OFF).10.- Selector de trigger (disparo). Se seleccionar en funcin de la frecuencia de la seal a medir, AC es el modo ms frecuentemente usado (10Hz y 20MHz).11.- Selecciona si la seal se inicia con tensiones positivas (+) o negativas (-).12.- Base de tiempos. Regula la escala de tiempos o del eje horizontal.13.- Control variable de la base de tiempos.14.- Con el botn pulsado se selecciona una seal externa de trigger (seal de disparo con el que se inicia el barrido horizontal).15.- Conector BNC para la seal externa de trigger.16.- Trigger automtico: la traza es visible sin seal de entrada. Trigger normal: permite ajustar el nivel de disparo con el mando (17).17.- Ajusta el nivel de trigger si 16 est apretado.18.- Aumenta la escala X en una relacin 10:1.19.- Calibrador. Dos ondas cuadradas de 0,2 y 2 Vpp se visualiza al conectar directamente (19) y (23).20.- Sirve para realizar tests de componentes electrnicos. Los dos terminales del componente (R,L,C, diodo, transistor) se conecta a los jacks (20 y (24).(No debe haber nada ms conectado al osciloscopio).21.- Posicin vertical del canal I.22.- Invierte la seal del canal I.23.- Conector de entrada de seal al canal I.24.- Conector separado de tierra.25.- Seleccin segn se trabaje en corriente alterna (AC) o continua (DC) en el canal I. La posicin GD conecta el canal I a tierra permitiendo el ajuste del cero.26.- Selector de escala en V/div del canal I.27.- Ganancia variable.28.- Con el botn hacia fuera el trigger o seal de disparo afecta a la seal del canal I y si est presionado hacia dentro el trigger afecta a la seal del canal II.29.- Dual. Representa las seales de ambos canales simultneamente.30.- ADD, pulsada: Suma de los canales I y II.31.- Selector de escala en V/div del canal II.32.- Ganancia variable.33.- Igual que 25 para el canal II.34.- Conector separado de tierra.35.- Conector de entrada de seal al canal II.36.- Invierte la seal del canal II.37.- Posicin vertical del canal II.Para empezar a medir con el osciloscopio los botones: 11, 14, 15, 16, 22, 28, 29, 30, 36 deben estar hacia fuera. Los tringulos de los mandos 13, 27, 32, deben estar apuntando en la posicin de calibrado, para lo cual se gira el mando hasta notar al tacto un clic en dicha posicin.NOTA: debes de tener mucho cuidado de no dejar un punto fijo en la pantalla del osciloscopio, ya que sta podra daarse.a) Medida de amplitudes:

1. Se conecta la seal que se desee medir al canal 1 (conector 23 en la figura).

1. Se pulsa el interruptor power (1). 2. Se ajusta la intensidad luminosa mediante el mando de intensidad (2) y se focaliza la seal mediante el focalizador (3). 3. Se sita el mando (25) en GD (tierra = ground), con lo cual el osciloscopio muestra una seal constante de 0 V, que se debe centrar en la pantalla mediante los mandos de posicin Y (21) y posicin X (6). 4. Se sita el mando (25) en AC para seales alternas, y se ajusta el factor de escala vertical con el mando de amplitudes del canal 1 (26). 5. La amplitud ser la medida desde el eje horizontal en 0 V hasta la altura mxima y se calcula en funcin del factor de escala (en V/div) del mando de amplitudes (26). En la figura 27 se mue stra un ejemplo de la medida de la amplitud de una seal.

Si se desea visualizar dos seales, se conecta la segunda seal al canal 2 (35) y tras conectar el botn dual (29) se procede de forma similar, utilizando ahora los mandos correspondientes al canal 2.

b) Medida del perodo de una seal:

El perodo es el tiempo que tarda en repetirse la seal (T en la figura siguiente). Para calcularlo se multiplica la l c ongitud medida en la pantalla del osciloscopio por el factor de esca la de la base de tiempos (conector 12 en la figura anterior). En la figura siguiente se muestra un ejemplo de la medida del periodo de una seal.

c) Determinacin de la frecuencia y pulsacin:

La frecuencia de una seal se define como la inversa del perodo: f = 1/T.

La pulsacin se define como 2 multiplicado por la frecuencia: = 2 f.

d) Medida del desfase entre dos seales de la misma frecuencia:

Dadas dos seales senoidales de la misma frecuencia (y misma pulsacin ):

U1= U1mcos(t + 1)

U2= U2mcos(t + 2)

se llama desfase entre las dos ondas a la diferencia de fase entre ellas = 2- 1.

El desfase entre dos seales de la misma frecuencia se puede medir de dos formas:

1) A partir de la representacin dual de ambas seales. Ambas funciones se anulan en los instantes t1y t2respectivamente:

t1+ 1= 90 t2+ 2= 90

Si se resta:2- 1= -(t2- t1) =

2) Mediante las figuras de Lissajous:

Las figuras de Lissajous pueden observarse en la pantalla del osciloscopio con el modo x-y (pulsando la tecla 5), de esta forma la seal del canal I se representa en el eje vertical y la del canal II en el eje horizontal.

Los diagramas siguientes son los resultados de dos seales de la misma frecuencia con ngulos de desfase de 0, 35, 90 y 180.

Para hallar el ngulo de desfase entre las dos seales se mide las distancias a y b (segundo ejemplo correspondiente a 35) y se realiza el siguiente clculo:

sen = a/b; = arcsen a/b

ya que si se tiene en el eje horizontal una seal: x = X cos t y otra en el eje vertical y = Y cos(t + ), aparece en la pantalla una figura similar a las mostradas en la figura anterior.

Considerando el instante t = -90 se tiene que:

x = 0

y = Y sen , y = a/2, Y = b/2,

entonces: sen = (y/Y) = (a/b)

y por tanto, = arcsen (a/b)

Visualizacin de seales1.. Forma de onda:Sinusoidal.1.1- Longitud = 4.8 Amplitud = 4.41.2- Vpp = A * Volt/ div = 4.4 * 50 22 [V]1.3- T = Long * Sweet time = 4.8 * 0.2*10^-3 0.000961.4- f= 1/T 1041.666

2.-Forma de onda: Diente de sierra2.1- Long = 7.8 Volt / div = 5Amplitud = 4 Sweep time = 10s2.2- Vpp = 4 * 5 20 [V]2.3- T = 7.8 * (10*10^-3) 0.0000782.4- f = 1/ T 12820.513 = 12820 ( lo marcado en el instrumento era de 12000 )3.- Forma de onda: Cuadrada3.1- Long = 5.2 Volt / div = 5Amplitud = 4 Sweep time = 5 s3.2- Vpp = 4 * 5 Vpp= 20 [V]3.3- T = 5.2* (10* 10 ^-6) 0.0000263.4- f = 38461 38462

IV. Conclusin.Con esta experiencia se puede deducir que los tipos de ondas que el osciloscopio arroja son dependiendo del tipo de corriente que se le imprime, varan segn el tipo y calibracin dada a ste, gracias a esto se puede conocer de cualquier tipo de corriente su voltaje (Vpp), su periodo y su frecuencia, los cuales ayudan a tomar mediciones mucho mas sencillas y mas seguras para la persona que esta utilizando este instrumento.