Curso De Electrónica

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MANEJO DEL OSCILOSCOPIO

HAMEG HM407-2.01

Este manual describe el funcionamiento básico del

Osciloscopio en modo analógico. Para una información

completa recurrir a la página web:

http://www.hameg.com/68.0.html?&L=1

TERMINOLOGÍA

¿Qué es un osciloscopio?

El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales

eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el

voltaje; mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo.

¿Qué podemos hacer con un osciloscopio?.

Básicamente:

• Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.

• Determinar directamente el ángulo de desfase entre dos señales.

• Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.

¿Qué tipos de osciloscopios existen?

Los Osciloscopios pueden ser analógicos ó digitales. Los primeros trabajan directamente con

la señal aplicada, está una vez amplificada desvía un haz de electrones en sentido vertical

proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un

conversor analógico-digital (A/D) para almacenar digitalmente la señal de entrada,

reconstruyendo posteriormente esta información en la pantalla.

EL MANEJO DE LOS CONTROLES DEL OSCILOSCOPIO COMIENZA EN LA PÁGINA 6

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Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son preferibles cuando es

prioritario visualizar variaciones de la señal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios

digitales se utilizan cuando se desea visualizar y estudiar eventos no repetitivos (picos de

tensión que se producen aleatoriamente).

En este curso solo nos limitaremos a utilizar el Osciloscopio en modo analógico.

¿Como funciona un osciloscopio analógico?

Para entender el funcionamiento de los controles que posee un osciloscopio es necesario

deternerse un poco en los procesos internos llevados a cabo por este aparato. Nos

centraremos en el tipo analógico ya que es el que vamos a utilizar en este curso.

Osciloscopios analógicos

Cuando se conecta la sonda a un circuito, la señal atraviesa esta última y se dirige a la sección

vertical.. La salida de este bloque ataca las placas de deflexión verticales (que naturalmente

están en posición horizontal) y que son las encargadas de desviar verticalmente el haz de

electrones, que surge del cátodo e impacta en la capa fluorescente del interior de la pantalla.

Hacia arriba si la tensión es positiva con respecto al punto de referencia (GND) ó hacia abajo si

es negativa.

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La señal también atraviesa la sección de disparo para de esta forma iniciar el barrido horizontal

(este es el encargado de mover el haz de electrones desde la parte izquierda de la pantalla a la

parte derecha en un determinado tiempo). El trazado (recorrido de izquierda a derecha) se

consigue aplicando la parte ascendente de un diente de sierra a las placas de deflexión

horizontal (las que están en posición vertical. El retrazado (recorrido de derecha a izquierda)

se realiza de forma mucho más rápida con la parte descendente del mismo diente de sierra.

De esta forma la acción combinada del trazado horizontal y de la deflexión vertical representa

la gráfica de la señal en la pantalla. La sección de disparo es necesaria para estabilizar las

señales repetitivas (se asegura que el trazado comience en el mismo punto de la señal

repetitiva). Si una señal repetitiva en el tiempo no está estabilizada, ésta parpadea en la

pantalla del Osciloscopio.

Como conclusión para utilizar de forma correcta un osciloscopio analógico necesitamos

realizar tres ajuste básicos:

• La atenuación ó amplificación que necesita la señal. Utilizar el mando VOLTS/DIV.

para ajustar la amplitud vertical de la señal en la pantalla. Conviene que la señal ocupe

una parte importante de la pantalla sin llegar a sobrepasar los límites verticales.

• La base de tiempos. Utilizar el mando TIME/DIV. para ajustar lo que representa en

tiempo una división horizontal de la pantalla. Para señales repetitivas es conveniente

que en la pantalla se puedan observar aproximadamente un par de ciclos.

Por supuesto, también deben ajustarse los controles que afectan a la visualización: FOCUS

(enfoque), INTENS. (intensidad) nunca excesiva, Y-POS (posición vertical del haz) y X-POS

(posición horizontal del haz).

Medidas en las formas de onda

En esta sección describimos las medidas más corrientes para describir una forma de onda. La

técnica consiste en multiplicar distancias ( verticales u horizontales ) por la correspondiente

escala.

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 número de veces que la señal se repite en un segundo, es decir, 1Hz equivale

a 1 ciclo por segundo. Una señal repetitiva también posee otro parámentro: el periodo,

definiéndose como el tiempo que tarda la señal en completar un ciclo.

Periodo y frecuencia son recíprocos el uno del otro:

Voltaje

Voltaje es la diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Normalmente uno

de esos puntos suele ser masa (GND, 0v). La palabra amplitud significa generalmente la

diferencia entre el valor máximo de una señal y masa, generalmente llamado voltaje de pico.

La figura siguiente muestra un ejemplo del cálculo del voltaje pico-pico, del periodo y de la

frecuencia de una señal senoidal.

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Fase

La fase se puede explicar mucho mejor si consideramos la forma de onda senoidal. La onda

senoidal se puede extraer de la circulación de un punto sobre un circulo de 360º. Un ciclo de la

señal senoidal abarca los 360º.

Cuando se comparan dos señales senoidales de la misma frecuencia puede ocurrir que ambas

no estén en fase, o sea, que no coincidan en el tiempo los pasos por puntos equivalentes de

ambas señales. En este caso se dice que ambas señales estén desfasadas

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T

t

Voltaje

Tiempo

T = longitud de un periodo.

= ×360º

T

φ t Ángulo expresado en grados.

φ = × 2π

T

t

Ángulo expresado

...