PRACTICA N'2 DISPOSITIVOS ELECTRONlCOS

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE MEXICO

ARAGON

lNGElfIERIA MECANlCA BLECTRlCALABORATORIO DE ELECTROlflCADISPOSITIVOS ELECTRONlCOS

PRACTICA N° 2

AREAS DE APLlCACION DE LAS MEDICIONES ELECTRONICAS.

GENERADOR DE FUNCIONES Y OSCILOSCOPIO

Que el alumno conozca las diferentes áreas de aplioaci6n de las

medioiones electrónioas y que recuerde o aprenda a utilizar el generadorde funciones y el osciloscopio.

Las mediciones y la instrumentación electrónica, tienen un campo de

aplicaoi6n muy amplio, ya que en la a actualidad en casi todas las ciencias.más de un 70% de los sistemas, transductores, controladores y medidores

80n electrónicos. algunas de las áreas de aplioación de la tecnología

electrónica son las Siguientes:

FISICA

QUIMICA

GeOlOGIA

BIOLOGIA

FISIOLOGIA

MEDICINA

ESTUDIO DEL MEDIO AMBIENTE

INGENIERIA

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PRAcrICAN°2 DISPOSmvos ELECIRONICOS

En la física clásica se realizan mediciones de fuerza, temperatura, presión,

intensidad luminosa, por transductores electrónicos. En la física nuclear se

detecta.t·~.diactividad de alta energfa con los contadores de centelleo; en

la física de estado sólido se estudia la composición estructural de la

materia y sus propiedades con la ayuda de los cristales piezoeléctricos, las

técnicas de rayos x, transductores de efecto Hall, voltimetros, fuentes de

potencia, espectroscopios y el ciclotrón. En el estudio de la flsica de baja

temperatura se usa el carbón y maleriales semiconductores, en la

extracción de señales débiles, de entre el ruido que las rodean, se emplean

circuitos electrónicos avanzados como los amplificadores deenclavamiento.

los ingenieros químicos utilizan una amplia variedad de instrumentos y

métodos electrónicos en su quehacer profesional, por ejemplo, usan

medidores de PH y la polarograffa para determinar la concentración de

hidr6geno en las sustancias; el cromatógrafo. el espectrómetro de

absorción y la absorción atómioa son instrumentos y .efectos que se

emplean para análisis qufmico de gases, sustancias disueltas en líquidos y

contenidos minerales en sólidos.

los geólogos realizan medioiones geofísioas y oceanográfioas tales como

sismos y movimientos de oorteza terrestre, fallas geológicas, campos

magnéticos del planeta, asr como exploraciones petrolrferas. Para estas

actividades se auxilian con aceleró-:netros, medidor de interferencia láser,

el medidor de báscula, magnetómetros y gemonos.En la medicina y flsiologra se realizan mediciones-diagnóstico

involucrando técnicas de medición electrónica, como el

electrocardiograma (EKG), electroencefalograma (EEG), para medir la

actividad eléctrica del corazón y el cerebro. También se realizan

mediciones para investigación como la ultrasooografia .para mujeres

embarazadas y el electroretinograma usado para estudiar la respuesta

eléctrica de la retina del ojo a la luz.

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otsrosrnvos ELECfRONICOS

En biologra, se estudia la célula que es la unidad más pequeña de vida

mediante generadores de funciones y de pulsos y amplificadores

diferenciales; para estudiar condiciones inteR'-~ de animales vivos, se

emplean circuitos integrados ingeribles que generan radiofrecuencias que

se pueden propagar a través del animal y se captan en el espacio externo.

En el estudio del medio ambiente S8 cuenta con los registradores para

gases, liquidos y sólidos. los medidores de poluci6n de gases se emplean

para medir la calidad de~aire, para lo cual se emptean los espectrómetros

y el láser infrarrojo. con ellos se mide el monóxido de carbono (CO), el

dióxido de carbono (002), el dióxido de azufre (S02), óxidos de nitrógeno,

ozono e hidrocarburos sin quemar. La detección de la polución de sólidos

se lleva a cabo por medio de analizadores de alimentos con los

cromalógrafos de gases y suelos con los espectrómetros.

En la ingeniería el uso de oircuitos e instrumentos electrónicos es

imprescindible, y 8010 mencionaremos casos para ejemplificar, en el

entendido que aún lo no mencionado es igualmente impo~nte. En el área

de las comunicaciones electromagnétioas se emplean instrumentos como

receptores de aeilales vfa satélite artifioial, los mismos satélites

artificiales, (os equipos de intercomunicación con fibra óptioa y láser, todo

el sistema telefónico de México o de cualquier pars, los equipos de

medición, como analizadores de espectro, los medidores y simuladores de

jiter. analizadores de estados lógio~. En el área de la automatización, se

tienen los servomecanismos, las máquinas de control numérico y los

robols. En la .bioingenieria se cuenta con una gran variedad de sistemas,

por ejemplo de regulación y suministro de insulina empleado en la atención

de los diabéticos, brazos, piernas, órganos sensoriales electrónicos que

auxilian a 'os minusválidos. En la ingenierla de las calouladoras se cuenta

con los microprocesadores, las oomputadQr88 analógicas, las

computadoras digitales y todos sus periféricos.

3

PRACIlCAW2 DISPOSITIVOS ELECTRONICOS

1.- Investigue cuáles son los módulos que integran un generador de

funciones y diga para qué se emplea normalmente.. .

2.~Investigue cuáles son los módulos que integran un osciloscopio y diga

para qué 8e emplea normalmente.

3.- Investigue que son las figuras de lissajous, para qué se emplean y

como se interpretan.

4.- ¿Quées el ángulo de defasamienlo y para qué nos sirve conOcerlo?

5.- Calcule los voltajes en cada resistencia de la figura 1, si la señal

producida por el generador es una senoide de 10 Vpp de amplitud y 1000

Hz.

6.- En el circuito de la figura 2 describa un procedimiento para calcular el

voltaje en la resistencia y el ángulo de defasamiento.

1.- Encienda el generador de funciones y el osoiloscopio.

2.- Ajuste el generador de funciones para que nos proporcione una señal

senoida' de 10 Vpp y 1000 Hzde frecuencia.

3.- Introduzca esta señal en el osciloscopio y obsérvela en la pantalla del

. mismo. Puede utiliZar cualquiera de los dos canales A o B.

4.- Gire la perilla de excitación del generador de funciones, para variar el

voltaje pico a pico de la señal senoidal. Observe esta variación en el

osciloscopio. Para una correcta observación ajuste la perilla de selección

de voltaje de los amplificadores verticales del osciloscopio.

5.- Gire la perilla de calibración del osciloscopio y observe lo que sucede

con la señal.

NOTA: El bot6n de barrido inlerno del osciloscopio debe estar

presionado. Aunque puede utilizar cualquier canal, se recomienda no

emplear el canal B si no se emplea el canal A.

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PRACTICA N° 2 msrosrnvos ELECfRONlCOS

6.- Accione los siguientes controles del generador de funciones, observe lo

que sucede en la pantalla del osciloscopio y anote su interpretación.

-- a) El rango de frecuencias.

b) Dial de frecuencias.

e) Selector de funciones.

d) Selector de nivel de compol'tente de directa.

7.- Accione los siguientes controles del osciloscopio, observe la acción de

cada uno de ellos y anote su interpretaoión.

a) Intensidad.

b) Foco.

e) Buscador de señal.

d) Posición horizontal.

e) Tiempo/división

1) Expansor.

'g) Bolón de GND.

h) Nivel de disparo.

i) Rolón de AC/OC.

8.- Ajuste el generador de funolones para que nos proporcione una señal

senoidal de 10 Vpp y 1000 Hzde frecuencia.Rl=lKC

GENERADORDE

fUNCIONESP2..6S0Q

R3=82g

Figura 1

9,.. Arme el circuito de la figura 1. Aplique la señal del generador de

funciones ajustado en el punto 8. Mida la amplitud pico a pico de cada una

de las tensiones presentes en las resistencias y registre los oscilogramas.

Utmce el canal A y una vez asignado esle utilice el cana' B.l.

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PRACTICA N° 2 DISPOSITIVOS ELECTRONICOS

10.- Arme el circuito de la figura 2, con el generador de funciones

operando igual que en el punto anterior.

11.- Conecte la entrada vertical del oscifosv~pio a la salida V del circuito, y

la entrada horizontal a la salida H.

~------------~--------~Ve O.047IlFt----.H

GENERADORDE

FUNCIONES

~----------~-- __ GNO

figura 2

12.- Presione el botón X-y del osciloscopio. En la pantalla deberá

observar la figura 3. Centre correctamente dicha figura y mida Y1 y Y2.Y

Figura 3

NOTA:Para la correcta realización de este inciso, asegúrese que

la señal abarque la misma distancia vertical que horizontal; por ejemplo,.debe llenar 6 cuadros verticalmente y 6 cuadros horizontales.13.- Calcule el ángulo de defasamiento utilizando la relación:

0= are sen (Y11Y2)

14.- Conecte la base de tiempo interno del osciloscopio y emplee los

canales verticales A y B para conectarlos en las terminales V y H del

circuito de la figura 2.

15.· Mida el ángulo de defasamiento entre estas señales del osciloscopio,

compárelo con el obtenido en el punto anterior. Justifique cualquier

diferencia con el obtenido en la figura 5.

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PRACTICA N" 2 DISPOSITIVOS ELECTRONICOS

16.- Repita el procedimiento de los puntos 10 al 15, cambiando en el

circuito de la figura 2, el capacitor por una bobina, figura 4. (Este punto se

hará demostrativo). ---"'""

Ir-------y----+ vGENERADOR

OEFUNCtONESI R $ 2.2KQ

~----------~----~~GND

l 30mH"'_---+H

Figura 4

17.- Arme el circuito de la figura 6, conectando el generador con una onda

eenoidal sin importar su amplitud ni frecuencia a la entrada vertical A del

osciloscopio y el devanado seoundario del transformador a la entrada

horizontal.

Se:ftal_1an1a.cla en .. Q¡uIa 40ZSeñal ele ellltltadón

"'__---..J •• "" ......"",,,,,

• ,It

; '\. Srial a't:raRcla en;/ ua~.l

If-----T-----I'

Figure 5

18.- Ajuste fa amptitud y la frecuencia del generador de funoiones, hasta

poder observar los esquemas mostrados en la figura 6. Explique a su

instructor las figuras mostradas, que significan y como se interpretan.

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PRACTICA N° 2 DISPOSITIVOS ELECfRONICOS

OSCilOSCOPIO

~II

EE~I(: ~ O ..

:~ov 1::i::1~'Olh~~cfr. cerU:rti I--

Figure 6

90°

/OOQ\Relación de frecuencia de 1:1

Figura1

- 2 Resistencias de 1 KO a %W.

- 2 Resistencias de 680 O a Y2 W.

- 2 Resistencias de 82 na %W.

- 2 Resistencias de 2.2 Kna % W.

- 2 Capacitores de 0.047 ¡.tFa 16 V.•

- Transformador 127/30 a 2A con tap central.

Se recomienda al instructor que antes de realizar esta práctica, explique

a los alumnos como utilizar el generador de funciones y el osciloscopio, así

como resolver sus dudas a cerca de la obtención de las impedancias,

tensiones en CA y ángulos de fase.

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PRACTICA N" 2 DISPOSITIVOS ELECfRONlCOS

EL OSCILOSCOPIO

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Ed. Marcombo

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•.

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