Osciloscopios

                                             POR JRA I 1 DE julio DE 2015 I

¿Qué hace un osciloscopio?

Un osciloscopio es sin duda el instrumento más útil disponible para el ensayo de los circuitos, ya que le permite ver las señales en diferentes puntos del circuito. La mejor manera de investigar un sistema electrónico es para monitorear las señales en la entrada y salida de cada bloque de sistema, comprobando que cada bloque está funcionando como se espera y está correctamente unida a la siguiente. Con un poco de práctica, usted será capaz de encontrar y corregir fallas con rapidez y precisión.

Un osciloscopio es una impresionante pieza de kit:

El diagrama muestra una Hameg HM 203-6 osciloscopio, un instrumento popular en las escuelas del Reino Unido. El osciloscopio puede ser diferente, pero tendrá controles similares.

Frente a un instrumento como este, los estudiantes suelen responder bien por twiddling cada perilla y presionar todos los botones a la vista, o adoptando una expresión vidriada. Ninguno de los enfoques es especialmente útil. Tras la descripción sistemática de abajo le dará una idea clara de lo que un osciloscopio es y lo que puede hacer.

La función de un osciloscopio es extremadamente simple: se dibuja un gráfico V / t, un gráfico de voltaje contra el tiempo, la tensión en la vertical o eje Y, y el tiempo en el eje X horizontal o.

Como puede ver, la pantalla de este osciloscopio tiene 8 plazas o divisiones en el eje vertical, y 10 plazas o divsions en el eje horizontal. Por lo general, estas plazas son 1 cm en cada dirección:

pantalla

Muchos de los controles del osciloscopio le permiten cambiar las escalas verticales u horizontales de la gráfica V / t, por lo que puede mostrar una imagen clara de la señal que desea investigar. 'Traza' Dual osciloscopios pantalla dos gráficos V / t, al mismo tiempo, de modo que las señales simultáneas de diferentes partes de un sistema electrónico pueden compararse.


.
Configuración

1. Alguien más puede haber sido haciendo girar las perillas y botones de presión antes. Antes de encender el osciloscopio, compruebe que todos los controles están en sus posiciones "normales". Para el Hameg HM 203-6, esto significa que:

  • todos los interruptores de botón están en la posición OUT
  • todos los interruptores deslizantes están en la posición UP
  • todos los controles giratorios son CENTRADO
  • TIME / DIV central y VOLTS / DIV y los controles de mantener a raya están en la posición, o CAL calibrada

Comprobar a través de todos los controles y los puso en estas posiciones:

posiciones "normales" para los controles del osciloscopio

2. Conjunto tanto VOLTS / DIV controla a 1 V / DIV y TIME / DIV de control a 0,2 s / DIV, su ajuste más lento:

VOLTS / DIV TIEMPO / DIV


3. Encienda, botón rojo, la parte superior central:

haga clic para volver

El LED verde se ilumina y, después de unos momentos, debería ver un pequeño punto brillante, o trazar, moviéndose bastante lentamente a través de la pantalla.

4. Busque el control de Y-POS 1:

haga clic para volver

¿Qué pasa cuando Twiddle esto?

El Y-POS 1 le permite mover el punto hacia arriba y abajo de la pantalla. Por el momento, ajuste el trazado para que se ejecute horizontalmente a través del centro de la pantalla.

5. Ahora investigar los controles de intensidad y FOCUS:

haga clic para volver

Cuando éstos se han establecido correctamente, el punto será bastante brillante, pero no deslumbrante, y tan marcadamente centrado posible. (El control TR se ajusta destornillador. Sólo se necesita si la mancha se mueve a un ángulo en lugar de horizontalmente por la pantalla sin señal conectada.)

6.  El control TIEMPO / DIV determina la escala horizontal del gráfico que aparece en la pantalla del osciloscopio.

Con 10 plazas a través de la pantalla y el punto se mueve a 0,2 s / DIV, ¿cuánto tiempo se necesita para que el punto de cruzar la pantalla? La respuesta es 0.2 x 10 = 2 s. Cuente segundos. ¿El punto de toma 2 segundos para cruzar la pantalla?

Ahora gire el control TIEMPO / DIV las agujas del reloj:

haga clic para volver

Con el punto que se mueve a 0,1 s / DIV, tardará 1 segundo para atravesar la pantalla.

Continúe girando TIEMPO / DIV agujas del reloj. Con cada nuevo ajuste, el punto se mueve más rápido. Alrededor de 10 ms / DIV, el lugar ya no está separado visible. En cambio, hay una línea brillante en la pantalla. Esto sucede porque la pantalla permanece brillante durante un corto tiempo después de que el punto ha pasado, un efecto que se conoce como la persistencia de la pantalla. Es útil pensar en el lugar que sigue ahí, simplemente moviendo demasiado rápido para ser visto.

Siga girando TIEMPO / DIV. Con ajustes más rápidos, la línea se vuelve más débil debido a que el lugar se está moviendo muy rápidamente de hecho. Con un ajuste de 10 microsegundos / DIV cuánto tiempo se necesita para que el punto de cruzar la pantalla?

7.  Los controles VOLTS / DIV determinan la escala vertical del gráfico dibujado en la pantalla del osciloscopio.

Compruebe que VOLTS / DIV 1 se fija en 1 V / DIV y que los controles adyacentes se establecen correctamente:

haga clic para volver

El Hameg HM 203-6 ha construido en fuente de señales que permiten comprobar que el osciloscopio está funcionando correctamente. Una conexión a la entrada del canal 1, CH 1, del osciloscopio se puede hacer usando un conector especial llamado un enchufe BNC, como se muestra a continuación:

haga clic para volver

El diagrama muestra un cable con un conector BNC en uno clips finales y cocodrilo en el otro. Cuando la pinza de cocodrilo del cable rojo se recorta a la terminal metálica inferior, una onda cuadrada 2 V está conectado a la entrada de CH 1.

Ajuste VOLTS / DIV y TIME / DIV hasta obtener una imagen clara de la señal de 2 V, que debería tener este aspecto:

Señal de calibración de 2 V

Compruebe en el efecto de Y-POS 1 y X-POS:

haga clic para volver haga clic para volver

¿Qué hacen estos controles?

Y-POS 1 se mueve toda la traza verticalmente hacia arriba y hacia abajo en la pantalla, mientras que X-POS mueve toda la traza de lado a lado en la pantalla. Estos de control son útiles debido a que el rastro se puede mover de modo que más de la imagen aparece en la pantalla, o para hacer mediciones más fácil usando la red que cubre la pantalla.

Ahora ha aprendido acerca y se utiliza los controles más importantes en el osciloscopio.

Usted sabe que la función de un osciloscopio es dibujar un gráfico V / t. Usted sabe cómo poner todos los controles en sus posiciones "normales", de modo que una traza debería aparecer cuando el osciloscopio está conectado. Usted sabe cómo el cambio de la escala horizontal del gráfico V / t, cómo cambiar la escala vertical, y la forma de conectar y mostrar una señal.

Lo que se necesita ahora es una práctica para que todos estos controles familiarizarse.


.
Conexión de un generador de funciones

El diagrama muestra el aspecto de un generador de funciones Thandar TG101, uno de los muchos tipos utilizados en las escuelas del Reino Unido:

generador de funciones

Una vez más, el generador de funciones, o generador de señal, puede parecer diferente, pero es probable que tenga controles similares.

El Thandar TG101 tiene empujar botones de control de encendido / apagado y para seleccionar cualquiera de las formas de onda sinusoidales, cuadradas o triangulares. Muy a menudo el 600 se utiliza de salida. Esto puede ser conectada a la entrada CH 1 del osciloscopio mediante un cable BNC-BNC, como sigue:

conectar el generador de funciones

Encienda el generador de funciones y ajustar el nivel de salida para producir una señal visible en la pantalla del osciloscopio. Ajuste HORA / DIV y VOLTS / DIV para obtener una visualización clara ond investigar los efectos de presionar los botones de forma de onda.

El control de la frecuencia de rotación y el interruptor de RANGO se utilizan juntos para determinar la frecuencia de la señal de salida. Con los ajustes que se muestran en el diagrama anterior, la frecuencia de salida será de 1 kHz. ¿Cómo cambiar esta configuración para obtener una frecuencia de salida de 50 Hz? Esto se hace moviendo el interruptor RANGE para '100' y el control de frecuencia para '0.5':

cambiar la frecuencia

Experimente con estos controles para producir otras frecuencias de señal de salida, tales como 10 Hz o 15 kHz. Sea cual sea la frecuencia y la amplitud de la señal que seleccione, usted debería ser capaz de cambiar la configuración del osciloscopio para dar un V / t gráfica clara de la señal en la pantalla del osciloscopio.

Las características restantes del generador de funciones se utilizan con menos frecuencia. Por ejemplo, es posible cambiar la frecuencia de salida mediante la conexión de señales adecuadas a la 'Sweep en' de entrada. El interruptor de compensación de CC y el control de desplazamiento le permiten añadir un componente de tensión continua de la señal de salida que produce una forma de onda compleja.

El interruptor de nivel de salida normalmente se establece en 0 dB:

Esto da una señal de salida con una amplitud de pico que se puede ajustar fácilmente hasta varios voltios. En la posición de -40 dB, la amplitud de la señal de salida se reduce a unos pocos milivoltios. Tales señales pequeñas se utilizan para circuitos amplificadores pruebas.

La salida TTL produce impulsos entre 0 V y 5 V a la frecuencia seleccionada y se utiliza para pruebas de circuitos lógicos.


.
Micrófonos señales de audio y amplificadores

Esta parte de la práctica es una investigación de los micrófonos, las señales de audio y amplificadores, destinado a desarrollar sus habilidades a bordo del prototipo y que le da la experiencia de usar el osciloscopio para monitorear las señales en un circuito simple. (El circuito amplificador operacional utilizado se explica detalladamente en el Capítulo?)

El diagrama muestra un tipo fácilmente disponible de micrófono, un micrófono llamado cermet:

micrófono cermet

El micrófono tiene + independiente y 0 V conexiones. ¿Puedes ver que la conexión de 0 V está conectado a la caja de metal? Compruebe estas conexiones en el componente real.

Para obtener el micrófono para el trabajo, es necesario proporcionar un voltaje a través de ella usando un circuito divisor de tensión:

circuito del sensor de sonido

De la fórmula divisor de tensión, la tensión de espera en todo el micrófono es:

Sustituyendo:

Construir la parte divisor de tensión de la ciruit en los tablones de prototipos de la siguiente manera:

la medición de la salida del divisor de tensión clic para siguiente etapa

Mida la tensión entre las resistencias. ¿En qué medida tiene el valor medido de acuerdo con la calculada?

Las pequeñas diferencias pueden surgir si no se ha ajustado la tensión de alimentación a exactamente 9 V y también porque las resistencias pueden no tener precisamente sus valores marcados. Recuerde, las resistencias se fabrican con una tolerancia, usualmente ± 5%, por lo que sus valores no son exactas.

Ahora agregue el micrófono al circuito, con cuidado para obtener su + y 0 V conexiones en el sentido correcto:

añadiendo un clic micrófono para siguiente etapa


Por lo general, esto se traduce en una pequeña disminución en la tensión de divisor de tensión, porque el micrófono está ahora en paralelo con el 1 resistor. En otras palabras, se reduce inferior R. Otra forma de explicar esto es decir que parte de la corriente fluye a través del micrófono, dejando un poco menos que fluye a través de la 1 .

Compruebe la polaridad de un condensador de 4.7 uF o 10 mF (ya la pierna positivo, raya negativo) y conectar esta como se indica a continuación:

utilizando el osciloscopio para monitorear las señales de audio, haga clic para la próxima etapa


En este circuito, los bloques de condensadores voltajes DC, pero permite voltajes de CA, incluyendo la señal de audio, para pasar. Encontrará más información sobre esto en el capítulo 5.

La disposición se indica a continuación es una forma muy conveniente de crear un osciloscopio para realizar mediciones del circuito prototipo:

la conexión de un osciloscopio

Una vez que la pinza de cocodrilo que corresponde al cable negro se ha conectado a 0 V, puede ser ignorada. Esto deja la sonda de prueba que se puede conectar a cualquier punto en el circuito para monitorizar las señales presentes.

Conecte la sonda de prueba al circuito prototpye como se indica. Aumenta la sensibilidad del mando VOLTS / DIV girando en sentido horario hasta que pueda ver los cambios en la pantalla del osciloscopio cuando hablas en el micrófono. Ajuste HORA / DIV hasta que la forma de las señales es clara. En el siguiente espacio, hacer un dibujo para representar a la V / t gráfica de una señal de audio:

¿Qué tan grande es su señal en mV, de pico a pico de amplitud?

¿Qué tipo de señal se produce si aplaudir sus manos dentro del alcance del micrófono?

Cuando hable por el micrófono, las señales que recibe son pequeños. Para hacerlos más grandes, necesita un amplificador. Un circuito posible se muestra a continuación. Este utiliza un 741, una de una gran familia de circuitos integrados llamados amplificadores operacionales, o amplificadores operacionales:


conexiones de pines de un amplificador operacional 741

El circuito interno de un 741 es bastante complicado pero es fácil de usar el dispositivo simplemente como un subsistema de amplificación. Es barato y fácilmente disponible. Como se puede ver, el 741 está fabricado en un pequeño paquete de plástico, con 8 clavijas de conexión. Estos son en un dual en línea, o arreglo dil. Con la marca de índice en la parte superior, el pin 1 está a la izquierda y los pines están numerados por el lado izquierdo y una copia de seguridad a la derecha. A menudo, hay una marca circular adicional junto al pin 1. Esta convención de numeración es seguido en otros circuitos, si hay 8, 14, 16, o más pines.

Coloque el 741 a través del hueco central en la Placa de pruebas. Compruebe que el pin 1 está situado correctamente. Ahora completar el circuito, como sigue:

la adición de un subsistema de amplificador

Si su fuente de alimentación no tiene salidas de alimentación duales, el 9 V, 0 V, -9 V requerida puede ser fácilmente hecho usando dos pilas PP3, conectados a la placa prototipo de esta manera:

la creación de una fuente de alimentación dual

Si no está familiarizado con este tipo de fuente de alimentación, utilice un multímetro como voltímetro, con su cable negro conectado a 0 V, y tocando los puntos de suministro positivas y negativas, a su vez, con el cable rojo. En un caso, el medidor leerá aproximadamente 9 V, y en el otro, aproximadamente -9 V.

Vuelve con tu tabla prototipo y asegurarse de que ha vinculado el subsistema SENSOR al amplificador con un enlace de alambre. Supervise la salida final del sistema utilizando el osciloscopio. ¿De qué tamaño son sus señales de ahora?

La ganancia de voltaje del amplificador está dada por:

La forma en que este circuito amplificador operacional en particular funciona le permite elegir la ganancia de tensión en función de:

El signo menos aparece porque este es un circuito amplificador inversor, es decir, la forma de onda de salida tiene la misma forma que la onda de entrada, pero está al revés o invertida, en comparación con la forma de onda de entrada. Lo que importa aquí es que la amplitud de la forma de onda se incrementa.

La ganancia de voltaje del circuito se calcula a partir de:

V cabo se invierte y la amplitud de la señal se incrementa en 47 veces. V a cabo después del amplificador debe ser 47 veces más grande que la señal procedente del subsistema de micrófono. ¿Sus observaciones utilizando el osciloscopio confirman estos cambios?

Trabajar a través de su circuito de nuevo utilizando el osciloscopio para monitorear la señal de audio en diferentes puntos del circuito.

Usted está aprendiendo algo importante aquí. Delineando un circuito es un proceso progresivo. Se empieza con subsytems simples a bordo del prototipo e investigar el desempeño de cada subsistema antes de construir la siguiente. No tiene sentido en la conexión de un subsistema de amplificador a un sensor de sonido que no funciona. Usted necesita saber que el sensor de sonido funciona correctamente antes de construir la siguiente etapa.



.
¿Cómo funciona un osciloscopio?

Una explicación esbozo de cómo funciona un osciloscopio se puede dar mediante el diagrama de bloques se muestra a continuación:

diagrama de bloques del osciloscopio

Al igual que una pantalla de televison, la pantalla de un osciloscopio consiste en un tubo de rayos catódicos. Aunque el tamaño y la forma son diferentes, el principio de funcionamiento es el mismo. Dentro del tubo hay un vacío. El haz de electrones emitidos por el cátodo se calienta en el extremo posterior del tubo se acelera y se centró por uno o más ánodos, y golpea la parte frontal del tubo, produciendo un punto brillante en la pantalla fosforescente.

El haz de electrones se dobla, o desviado, por voltajes aplicados a dos conjuntos de placas fijas en el tubo. Las placas de desviación horizontal, o placas X producen movimiento de lado a lado. Como se puede ver, que están vinculados a un bloque de sistema llamado la base de tiempo . Esto produce una forma de onda de diente de sierra. Durante la fase de salida del diente de sierra, el punto es impulsado a una velocidad uniforme de izquierda a derecha en la parte frontal de la pantalla. Durante la fase de caída, el haz de electrones vuelve rápidamente de derecha ot fueron, pero el punto es 'borradas' de manera que no aparece nada en la pantalla.

De esta manera, la base de tiempo genera el eje X de la gráfica V / t.

La pendiente de la fase ascendente varía con la frecuencia de los dientes de sierra y se puede ajustar, utilizando el / DIV TIEMPO control, para cambiar la escala del eje X. La división de la pantalla del osciloscopio en cuadrados permite la escala horizontal que se expresa en segundos, milisegundos o microsegundos por división (s / DIV, ms / DIV, microsiemens / DIV). Alternativamente, si las plazas son de 1 cm de distancia, la escala se puede administrar como s / cm, ms / cm o S / cm.

La señal que se muestra está conectada a la entrada. El interruptor de AC / DC generalmente se mantiene en la posición DC (interruptor cerrado), de modo que hay una conexión directa con el amplificador-Y . En la posición de CA (interruptor abierto) un condensador se coloca en el camino de la señal. Como se explica en el capítulo 5, los bloques de condensadores DC señales pero permite que las señales de corriente alterna a pasar.

El amplificador-Y está unido a su vez a un par de Y-placas de modo que proporciona el eje Y de la / t gráfico de la V. La ganancia total del amplificador-Y se puede ajustar, utilizando el VOLTS / DIV control, de modo que la pantalla resultante no es ni demasiado pequeña o demasiado grande, pero se ajusta la pantalla y se puede ver claramente. La escala vertical se da generalmente en V / DIV o mV / DIV.

El disparador de circuito se utiliza para retrasar la forma de onda de base de tiempo para que se muestre la misma sección de la señal de entrada en la pantalla cada vez que el punto se mueve a través. El efecto de esto es dar una imagen estable en la pantalla del osciloscopio, por lo que es más fácil de medir e interpretar la señal.

Cambio de las escalas del eje X y del eje Y permite que muchas señales diferentes que se mostrarán. A veces, también es útil ser capaz de cambiar las posiciones de los ejes. Esto es posible utilizando los X-POS y Y-POS controles. Por ejemplo, con aplicó ninguna señal, la traza normal es una línea recta a través del centro de la pantalla. Ajuste de Y-POS permite que el nivel cero en el eje Y para cambiar, mover todo el trazo hacia arriba o abajo en la pantalla para dar una visualización efectiva de las señales como formas de onda de pulso que no hacen alternar entre valores positivos y negativos.



.
Otros controles del osciloscopio

El siguiente diagrama es un mapa de imagen puede hacer clic del osciloscopio Hameg HM 203-6. Haga clic en cualquier control para descubrir su función. Algunos controles son más útiles que otros, y uno o dos son rara vez utilizado en un curso introductorio de la electrónica. Haga clic en el pequeño diagrama de cada control para volver al mapa de imagen.

 


.
pantalla: por lo general muestra un gráfico V / t, con el voltaje V en el eje vertical y el tiempo t en el eje horizontal. Las escalas de ambos ejes se pueden cambiar para mostrar una gran variedad de señales.

haga clic para volver


.
de encendido / apagado: empujado para cambiar el osciloscopio en. El LED verde se ilumina.

haga clic para volver


.
De control XY: normalmente en la posición OUT.

haga clic para volver

Cuando se pulsa el botón XY EN, el osciloscopio no muestra una gráfica V / t. En lugar de ello, el eje vertical es controlado por la señal de entrada a CH II. Esto permite que el osciloscopio puede utilizar para mostrar un gráfico V / V de tensión / voltaje.

El control XY se utiliza cuando se desea mostrar las curvas características de los componentes, o figuras de Lissajous. (Los enlaces a estos temas se añadirán más tarde.)


.
TV-separación: osciloscopios se utilizan a menudo para investigar formas de onda dentro de los sistemas de televisión. Este control permite que la pantalla se sincroniza con el sistema televsion para que las señales procedentes de diferentes puntos se pueden comparar.

haga clic para volver


Usted no debe tratar de investigar los sistemas de televisión, debido a las altas tensiones peligrosas en el interior. El Postion correcta para este control está en OFF.


.
TIEMPO / DIV: Permite la escala horizontal del gráfico V / t para cambiar.

haga clic para volver


.
gatillo controla: Este grupo de controles permite que la pantalla del osciloscopio para sincronizarse con la señal que desea investigar.

haga clic para volver haga clic para volver

Cuando el botón / NORM AT está en la posición OUT, activación es automática. Esto funciona para la mayoría de las señales.

Si cambia el botón / NORM AT a su posición IN, el resultado más probable es que la señal desaparecerá y la pantalla del osciloscopio estará en blanco. Sin embargo, si ahora ajustar el control LEVEL, se restablecerá la pantalla. A medida que ajusta el control LEVEL, la pantalla comienza a partir de un punto diferente en la forma de onda de la señal. Esto hace que sea posible para que usted mire en detalle en cualquier parte particular de la forma de onda.

El botón EXT normalmente debería estar en su posición OUT. Cuando se empuja IN, los disparos se producen a partir de una señal conectada a la entrada de disparo, TRIG INP, socket.

El interruptor deslizante a la izquierda de TIEMPO / DIV da opciones de disparo adicionales. AC es la Postion normal y es adecuado para la mayoría de formas de onda.

En la posición de CC, se utiliza el control LEVEL para seleccionar una tensión continua particular sobre la forma de onda de la señal de disparo, donde se producirá.

El botón +/- da disparo en la pendiente ascendente de la forma de onda de la señal en la posición OUT, y provocando en el pendiente hacia abajo en la posición IN.

haga clic para volver El verde TRIG LED se ilumina cuando se detecta un punto de disparo.

HF da activación en respuesta a partes de alta frecuencia de la señal, LF da desencadenante de componentes de baja frecuencia y indica que la activación se producirá a 50 Hz, que corresponde a Reino Unido frecuencia de la red. No es probable que necesite cualquiera de estas posiciones del interruptor deslizante.

El control Hold Off le permite presentarse un retraso en relación con el punto de disparo de manera que una parte diferente de la señal se puede ver.

haga clic para volver

Normalmente, tendrá que dejar el control OFF HOLD en su posición mínima, como se ilustra.

Con más experiencia en el uso del osciloscopio, se desarrolla una comprensión clara de las funciones de los controles de disparo importantes y ser capaz de utilizar de manera efectiva.


.
intensidad y enfoque: Ajuste del control de intensidad cambia el brillo de la pantalla del osciloscopio. El foco debe estar configurado para producir una huella clara y brillante.

haga clic para volver

Si es necesario, TR se puede ajustar con un destornillador pequeño para que el osciloscopio es exactamente horizontal cuando está conectada ninguna señal.


.
X-POS: Permite que todo el gráfico V / t para moverse de lado a lado en la pantalla del osciloscopio.

haga clic para volver

Esto es útil cuando se quiere utilizar la red frente a la pantalla para hacer las mediciones, por ejemplo, para medir el tiempo de una forma de onda.


.
X-MAG: En la posición IN, la escala horizontal de la gráfica V / t se incrementa por 10 veces. Por ejemplo, si TIEMPO / DIV se establece para 1 ms por división y X-MAG es empujado IN, la escala se cambia a 0,1 ms por división.

haga clic para volver


.
Salidas CAL: El terminal da un pico de 0,2 V a pico de onda cuadrada, mientras que el terminal inferior da un pico de 2 V a pico de onda cuadrada, tanto a 50 Hz.

haga clic para volver

Las señales procedentes de estas salidas se utilizan para confirmar que el osciloscopio está correctamente calibrado.


.
probador de componentes: La toma de salida proporciona un voltaje cambiante que permite a las curvas características de los componentes que se mostrarán en la pantalla del osciloscopio.

haga clic para volver

Cuando el botón está IN, el osciloscopio muestra una gráfica V / V, con la tensión probador componente conectado internamente para proporcionar el eje horizontal.

Para conseguir el funcionamiento normal V / t gráfico el botón probador componente debe estar en la posición OUT.


.
Y-POS I y Y-POS II: Estos controles permiten la traza correspondiente a moverse hacia arriba o hacia abajo, cambiando la posición que representa a 0 V en la pantalla del osciloscopio.

haga clic para volver

Para investigar una señal alterna, ajustar Y-POS para que el nivel 0 V está cerca del centro de la pantalla. Para una forma de onda de pulso, es más útil disponer de 0 V cerca de la parte inferior de la pantalla.

Y-POS I y Y-POS II permito los 0 V niveles de los dos rastros que pueden ajustar de forma independiente.


.
invertido: Cuando se pulsa el botón INVERTIR EN, la señal correspondiente está al revés o invertida, en la pantalla del osciloscopio.

haga clic para volver

Esta característica es a veces útil cuando se comparan las señales.


.
Las señales se conectan a las tomas de entrada BNC utilizando conectores BNC: II entradas CH I y CH.

haga clic para volver

El enchufe más pequeño al lado del conector de entrada BNC proporciona un 0 V, la tierra o suelo conexión adicional.


.
VOLTS / DIV: Ajuste la escala vertical de la gráfica V / t. Las escalas verticales para CH y CH I II se pueden ajustar de forma independiente.

haga clic para volver


.
Interruptores deslizantes DC / AC / GND: En la posición de DC, la entrada de señal está conectado directamente a la Y-amplificador del canal correspondiente, CH I o CH II. En la posición de CA, un condensador está conectado en la vía de señal de modo que los voltajes de CC se bloquean y sólo se muestran el cambio de señales de corriente alterna.

haga clic para volver

En la posición GND, la entrada de la Y-amplfier está conectada a 0 V. Esto le permite comprobar la posición de 0 V en la pantalla del osciloscopio.

La posición de CC de estos interruptores es correcto para la mayoría de las señales.


.
interruptores de selección de traza: La configuración de estos interruptores de control que traza aparece en la pantalla del osciloscopio.

haga clic para volver

Los efectos de las diferentes opciones se resumen en la tabla:

CH I / II DUAL AÑADIR efecto de ajuste
OUT OUT OUT operación normal:
Sólo CH I exhibidas, desencadenando de CH I
EN OUT OUT Sólo CH II muestra, lo que provocó entre CH II
OUT EN OUT CH I y II CH exhibidas en barridos alternos, lo que provocó de CH I
EN EN OUT CH I y II CH exhibidas en barridos alternos, lo que provocó entre CH II
OUT OUT EN CH I y II CH señales suman para producir un solo rastro, lo que provocó de CH I
EN OUT EN CH I y II CH señales suman para producir un solo rastro, lo que provocó entre CH II
OUT EN EN CH I y II CH exhibidas al mismo tiempo, provocando de CH I
EN EN EN CH I y II CH exhibidas simultáneamente, lo que provocó entre CH II

Ajustes resaltados en amarillo se utilizan con frecuencia. La experiencia con el osciloscopio le ayudará a decidir qué opción es la mejor para una aplicación particular.

Para el funcionamiento normal, los tres botones están en la posición OUT.



                                                  POR JRA I 20 diciembre DE 2014 I

Guía práctica para elegir un osciloscópio

Introducción
Un osciloscopio permite representar gráficamente en una pantalla la variación temporal de señales eléctricas. El eje vertical (Y) representa el voltaje y el eje horizontal (X) el tiempo. El osciloscopio es la herramienta más versátil dentro del mundo de la electricidad y la electrónica, permitiendo estudiar un gran número de fenómenos. A la hora de elegir un osciloscopio hay que tener en cuenta una serie de características claves: Ancho de banda: desde continua (0 Hz) hasta la frecuencia a la que una señal sinusoidal sufriría una atenuación de 3dB.
  • Tiempo de subida: un osciloscopio no puede mostrar pulsos con tiempos de subida más rápidos que el suyo propio. ensibilidad vertical: indica la escala vertical de voltajes.
  • Base de tiempos: determina la escala temporal utilizada
  • Precisión de la sensibilidad y de la base de tiempos: indica si el amplificador de entrada es exacto, de bajo ruido y muy lineal.
  • También hay que prestar atención al número de canales, al máximo voltaje de la entrada y al sistema de disparo
Osciloscopios analógicos (CRO)
En un osciloscopio analógico la señal de entrada desvía un haz de electrones en sentido vertical a la pantalla de rayos catódicos dependiendo de su amplitud. Un barrido horizontal permite mostrar la variación temporal de la señal. La señal de disparo sincroniza el barrido para que resulte una imagen estable en la pantalla. Entre las ventajas de este tipo de osciloscopios cabe destacar la visualización de la forma de onda con una gran resolución, así como la precisión y velocidad de proceso (generalmente superiores a sus homólogos digitales). Como limitaciones señalaremos que necesitan señales periódicas para refrescar correctamente la pantalla. Por ello, sólo se pueden ver transitorios si éstos son repetitivos. Se usan de forma generalizada en ámbitos como electrónica, enseñanza y formación, control de calidad así como en aplicaciones industriales y audiovisuales donde no se requiera gran ancho de banda.
1 Osciloscopios digitales (DSO)

La principal ventaja de los osciloscopios digitales es que permite almacenar y estudiar transitorios y eventos no repetitivos. Una vez digitalizada la señal de entrada por medio de un conversor analógico-digital (A/D) el dispositiva almacena esta información para posteriormente reconstruir esta información en pantalla. Las características propias de este tipo de osciloscopios son:
  • La resolución vertical del conversor A/D (normalmente debe ser 8 bits o más).
  • La velocidad de muestreo indica cuantas muestras por segundo es capaz de capturar el conversor A/D. Cuanto mayor sea la velocidad, el DSO podrá capturar instantes de tiempo más pequeños.
  • La longitud del registro indica cuántos puntos se almacenan para la reconstrucción de la forma de onda. Indica el nivel de magnificación disponible.
Otras características importantes a la hora de valorar un DSO son el tipo de pantalla, análisis en frecuencia (FFT), medidas automáticas, cursores, puertos de comunicación. Su principal limitación es el aliasing o solapamiento cuando la velocidad de muestreo es insuficiente para alcanzar el ancho de banda de la señal. Se usan en diseño digital y depuración, pruebas de fabricación y control de calidad, instalación, servicio y reparación y educación y formación.

 
Osciloscopios analógicos de almacenamiento digital y mixtos (MSO)

Los osciloscopios analógicos de almacenamiento digital presentan una sección analógica, incluido en el CRT, además de una sección digital para almacenamiento y visualización en pantalla de la forma de onda. También se denominan osciloscopios mixtos o combinados que conmutan su funcionamiento analógico y digital con un solo botón.
  • Ventajas del funcionamiento analógico: refresco y alta velocidad, vista en tiempo real, resolución infinita para señal moduladas o de video y además no hay efecto solapamiento.
  • Ventajas funcionamiento digital: captura y retención (incluso antes del disparo), zoom, registro y visualización de señales lentas, puertos e interfaces y software para el procesamiento de señales.
1 Osciloscopios portátiles

Con el desarrollo de las pantallas LCD, ha surgido una generación osciloscopios portátiles de baterías que tienen las mismas ventajas que los DSO y que además ofrecen características adicionales:
  • Diseño compacto, robusto y resistente para uso intensivo en campo.
  • Entradas flotantes sin referencia a tierra con escalas de medida adecuadas al entorno industrial.
  • Ofrecen seguridad eléctrica de CAT III 600 V según norma EN 61010-1.
  • Medida y análisis de armónicos.
Resultan instrumentos ideales para cualquier técnico que necesite todas las posibilidades de un osciloscopio de altas prestaciones en una herramienta de mano alimentada por baterías para la localización de averías en entornos industriales.

 
Osciloscopios digitales de fósforo (DPO)

Los osciloscopios digitales de fósforo surgen como respuesta a las limitaciones de los CRO (información es puramente visual, ancho de banda limitado) y los DSO (velocidad de captura limitada, solapamiento). Su principio de funcionamiento es el de un CRO de gran velocidad con un bloque de “fósforo digital” y un microprocesador especial, que muestran en pantalla un tercer eje que muestra la distribución de la amplitud en el tiempo. 
De este modo, los DPO representan de forma eficiente señales de dinámica compleja, detectando eventos poco frecuentes y elevando la probabilidad de observar pulsos erráticos, espurios y errores de transición en los sistemas digitales. Se utilizan en pruebas de telecomunicaciones, depuración y diseño digital de señales mixtas, instalación y servicio de video, diseño de fuentes de alimentación, medidas complejas de potencia, etc.

Osciloscopios para PC (PCO)

El esquema básico de un osciloscopio para PC es en un convertidor A/D enchufando a un puerto del PC y en un software que realiza el resto del trabajo. Ofrecen al usuario una memoria casi infinita para almacenar datos y formas de ondas (la memoria del PC) y, en general, una resolución vertical de mayor número de bits. Además el uso del PC simplifica la exportación de datos para su posterior análisis. Su principal desventaja es que heredan los fallos del sistema informático sobre el que trabajan, pudiendo darse situaciones de inestabilidad y de lentitud en su funcionamiento. Se trata de instrumentos ideales para estudiantes (son baratos) y técnicos de servicio junto a un PC portátil. En la electrónica industrial, muchas veces se necesita un registrador además de un osciloscopio.









Glosario de términos de osciloscopios

 
Acoplamiento Conexión de dos circuitos entre si. Los circuitos que se acoplan mediante un cable se denominan directamente acoplados. Los circuitos que se acoplan mediante un condensador o un transformador se denominan indirectamente acoplados eliminando la componente continua de la señal.
Amplitud Valor numérico de la magnitud de la señal. En electrónica normalmente la amplitud se refiere a la tensión o a la potencia.
Ancho de banda Rango de frecuencias sobre el cual el sistema de transmisión reduce la señal menos de 3 dB.
Anulación del disparo Control que anula el circuito de disparo después de un determinado tiempo tras el final de la forma de onda.
Barrido Paso del haz de electrones de izquierda a derecha a través del Tubo de rayos catódicos (TRC).
Barrido simple Modo de disparo en el cual se llena la pantalla con el gráfico de la señal y después queda la imagen fija en pantalla.
Base de tiempos Circuitería del osciloscopio que controla el tiempo de barrido de la señal y determina por tanto la velocidad del barrido. La base de tiempos se mide en segundos/división.
Carga del circuito interacción de la sonda y el osciloscopio con el circuito que se está probando, dando como resultado la distorsión o la atenuación de la señal.
CC (corriente continua) Señal cuya corriente no varía en el tiempo.
Compensación Ajuste de las sondas x10 y x100 del osciloscopio que intenta nivelar la capacidad total osciloscopio-sonda para mejorar el ancho de banda y no falsear la señal de entrada.
Cuadrícula Líneas de pantalla que permiten medir las señales que aparecen representadas.
Cursor Marcador de pantalla que se puede desplazar por la onda medida permitiendo tomar medidas de ésta.
Detección del pico Modo de adquisición mediante el cual los osciloscopios digitales representan los valores extremos de la señal.
Disparo Función de un osciloscopio que inicia el barrido horizontal y almacena el punto de inicio de la señal.
Disparo simple Tipo de función de disparo en el cual no es posible programar el nivel de tensión a almacenar, y se almacena solamente una posición. También se denomina Disparo único.
División Distancia entre dos marcas consecutivas en la retícula de del osciloscopio que permiten hacer medidas.
Eje Z Señal de un osciloscopio que controla el brillo de la traza que se forma en la pantalla mediante ajuste de la intensidad del haz. Su nombre se debe al eje perpendicular al plano de la pantalla (X-Y).
Enfoque Control del osciloscopio que ajusta el haz de electrones del Tubo de Rayos Catódicos (TRC) para hacer que la señal se represente en condiciones óptimas.
Envolvente Onda formada por la unión de los puntos más altos y más bajos de la señal que se toman en repetidas muestras.
Fase Característica de una señal que se refiere a la componente temporal de la señal. Puede estimarse como el tiempo transcurrido desde el comienzo de un ciclo hasta el comienzo de otro medido en grados.
Forma de onda Representación gráfica de una tensión que varía con el tiempo.
Frecuencia Número de veces que una señal se repite en un segundo, se mide en Hertzios. La frecuencia es la inversa del período.
Generador de señal Equipo electrónico que proporciona una señal a la entrada de un circuito.
Gigahertzio (GHz) Múltiplo de la unidad de frecuencia equivalente a 1000 millones de Hertzios (ciclos/segundo).
Hertzio (Hz) Unidad de frecuencia en el sistema internacional correspondiente a un ciclo/segundo .
Interpolación Técnica que consiste en unir los puntos de muestreo para estimar de forma rápida la forma de una onda utilizando pocas muestras.
Kilohertzio (KHz) Múltiplo de la unidad de frecuencia equivalente a 1000 Hertzios (ciclos/segundo).
Longitud del registro Número de puntos que se utilizan para crear un registro de la señal.
Masa (Tierra) Conexión mediante la cual el equipo o el circuito electrónico se conecta a para mantener un nivel de referencia de tensión. También representa la tensión de referencia en un circuito.
Megahertzio (MHz) Múltiplo de la unidad de frecuencia equivalente a 1 millón de Hertzios (ciclos/segundo).
Megamuestras por segundo (MS/s) Unidad de conteo equivalente a un millón de muestras por segundo.
Microsegundo (µs) Submúltiplo de la unidad de tiempo equivalente a 10-6 segundos.
Milisegundo (ms) Submúltiplo de la unidad de tiempo equivalente a 10-3 segundos.
Modo alternado Modo de operación en el que el osciloscopio completa la representación por pantalla de un canal antes de comenzar con la representación del siguiente.
Modo troceador Modo de operación en el cual se toman pequeñas muestras de cada canal de tal forma que en pantalla puede aparecer más de una señal. Se utiliza a menudo para representar señales de baja frecuencia.
Muestra Dato que sale del convertidor analógico-digital (ADC) y que se utiliza para calcular los puntos de la señal.
Muestreo en tiempo real Modo de muestreo en el cual el osciloscopio recoge el máximo posible de muestras mientras hay señal presente.
Nanosegundo (ns) Submúltiplo de la unidad de tiempo equivalente a 10-9 segundos.
Nivel de disparo Nivel de tensión que la señal de entrada debe alcanzar antes de que el circuito de disparo inicie un barrido.
Osciloscopio Instrumento que representa las variaciones de tensión de una señal con en el tiempo.
Osciloscopio analógico Instrumento que crea una representación gráfica de la señal de entrada mediante el barrido de un haz de electrones en un tubo de rayos catódicos. El haz de electrones incide en el fósforo del recubrimiento interno del tubo de rayos catódicos creando la traza que se ve en pantalla.
Osciloscopio de almacenamiento digital (OAD) Tipo de Osciloscopio que adquiere señales mediante muestreo digital utilizando un conversor analógico-digital). Utiliza una arquitectura tipo serie que emplea un solo procesador para controlar la adquisición, el interfaz de usuario y el display de cuadrícula.
Osciloscopio digital de fósforo (ODF) Tipo de osciloscopio en el que la representación en pantalla se asemeja al osciloscopio analógico, pero ofrece las ventajas de un osciloscopio digital (almacenamiento de la señal, medidas automáticas, etc.). El ODF utiliza una arquitectura de proceso paralelo para pasar la señal a la pantalla cuadriculada. Esto proporciona características especiales para la representación.
Pantalla Superficie sobre la cual un Tubo de Rayos catódicos (TRC) representa la señal.
Periodo Tiempo que emplea una señal en completer un ciclo. El periodo es el inverso de la frecuencia (1/f) y se mide en segundos.
Pico (Vp) Máxima valor de tensión que se mide respecto de una referencia de tensión cero. Puede ser pico positivo o negativo respecto a esa referencia.
Pico a pico (Vp-p) Es el valor de tensión medido entre el pico máximo y el pico mínimo de una determinada señal. Habitualmente es el doble de la tensión de pico.
Promedio Técnica de procesado que utilizan los osciloscopios digitales para eliminar el ruido de la señal.
Pulso Forma de onda que se caracteriza por un flanco de subida rápido, una anchura nivel constante) y un flanco rápido de bajada.
Punto de la forma de onda Valor digital que representa la tensión de la señal en un punto de tiempo específico. Los puntos de la forma de onda se extraen de las muestras almacenadas en memoria que quedan después de un muestreo.
Ruido Tensión o corriente que espúrea, es decir, que no se desea obtener en un determinado circuito. Es un término sinónimo al de interferencia electromagnética.
Salto (Glitch) Error intermitente en un circuito.
Tensión (Voltaje) Diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito. Se mide en Voltios (V).
Tiempo de muestreo equivalente Modo de muestreo en el cual el osciloscopio representa el gráfico de una señal repetitiva capturando una porción de la información complementaria en cada una de las repeticiones.
Tiempo de subida Tiempo entre el inicio del flanco de subida hasta el final del flanco de subida. Habitualmente se toma entre el 10 % y el 90 % de dicho flanco.
Transitorio Señal no periódica que se debe principalmente a corrientes inducidas por conexión o desconexión de un dispositivo. Esta señal puede ser medida por el osciloscopio.
Traza Forma de la señal que se visualiza en el TRC debida al movimiento del haz de electrones.
Tubo de rayos catódicos Tubo de vacío en el cual un haz de electrones puede ser proyectado en una pantalla pudiendo éste ser variado en intensidad y posición.
Valor eficaz (RMS) Valor de corriente alterna que produce la misma energía que una tensión continua sobre una carga resistiva. Para una onda sinusoidal pura el valor es el 70.7 % del valor de pico.
Velocidad de barrido Término equivalente al de base de tiempos .
Voltio Unidad de medida de la tensión o diferencia de potencial en el Sistema Internacional.



 

 


 photo renderer_zpsbublqw25.png