Lab.N°1 - OSCILOSCOPIO UNI– FIM - 1 - OBJETIVOS - Entender y aplicar el uso de un osciloscopio. - Reforzar el uso de estos con un generador de señales - Aprender a usar un osciloscopio conjuntamente con un generador de señales y sus respectivas sondas. - Aprender la interpretación y estudio de l as diferentes formas de onda (senoidal, triangular y rectangular). - Aprender la interpretación del gráfico de una señal en un osciloscopio. FUNDAMENT O TEORICO El osciloscopio es un instrumento muy utilizado en el laboratorio de Física, de Electricidad y Electrónica. Tiene forma cónica con un cuello tubular en el que va montado el cañón de electrones. 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. Con el osciloscopio básicamente realiza las siguientes funciones: -Determina directamente el periodo y el voltaje de una señal.
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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), y puede ser regulable en tiempoactuando sobre el mando TIME-BASE. El retrasado (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 traza
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).
Partes del osciloscopio
Las partes principales de las que está formado todo osciloscopio son: el tubo de rayos
catódicos, un amplificador para la señal vertical y otro para la horizontal, una fuente de
alimentación, una base de tiempos y un sistema de sincronismo.
Tubo de rayos catódicos
El tubo de rayos catódicos (T.R.C.) es lo que
comúnmente denominamos pantalla, aunque no solo
está compuesto de ésta sino que en el interior tiene
más partes. El fundamento de estos tubos es igual al
que vimos al hablar de la televisión. Su principal
función es que permite visualizar la señal que se está
estudiando, utilizando para ello sustanciasfluorescentes
En la pantalla aparecen un conjunto de líneas reticuladas que sirven como referencia
para realizar las medidas. Dichas líneas están colocadas sobre la parte interna del cristal,
estando así la traza dibujada por el haz de electrones y la cuadrícula en el mismo plano, lo cual
evita muchos errores de apreciación. Según el modelo de osciloscopio la cuadrícula que se
utiliza puede ser de un tamaño o de otro. Algunos de los más comunes son de 8 x 10, 10 x 10,6 x 10, etc. Además de las divisiones principales representadas por la cuadrícula, normalmente
suele haber otras subdivisiones que son utilizadas para realizar medidas más precisas.
Base de tiempos
Otra de las partes del osciloscopio es
la base de tiempos. La función de este
circuito es conseguir que la tensión aplicada
aparezca en la pantalla como función del
tiempo. El sistema de coordenadas está
formado por el eje vertical y el horizontal,
siendo en este último donde se suelen
representar los tiempos. El circuito de base de tiempos debe conseguir que el punto luminoso
se desplace periódicamente y con una velocidad constante en el eje horizontal sobre la pantalla
de izquierda a derecha, volviendo luego rápidamente a la posición original y repitiendo todo el
proceso. Para conseguir este proceso el circuito de base de tiempos debe proporcionar a las
placas horizontales una tensión variable cuya forma debe ser la de diente de sierra.
Amplificador horizontal
El amplificador horizontal tiene
como cometido amplificar las señales
que entren por la entrada horizontal (X).
Normalmente se emplea para amplificar
las señales que son enviadas desde el
circuito de base de tiempos. A dichas
señales se les proporciona una amplitud
suficiente para que se pueda producir el
desvío del haz de electrones a lo ancho de toda la pantalla. Algunas veces no es necesario
conectar las señales de la base de tiempos ya que estas tienen la amplitud necesaria. Por lo
tanto, como ya hemos dicho, no solo se va a amplificar la señal de la base de tiempos sino que
podemos amplificar cualquier señal y luego componerla con la señal procedente del sistema
vertical para obtener la gráfica final que va a aparecer en la pantalla.