En esta primera parte del laboratorio se colocó el generador de señales de tal manera que produjera una señal de 5 Vrms y una frecuencia de 60 Hz. Luego se midió

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA[pic 1]

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL MARÍTIMA DEL CARIBE

LABORATORIO DE FÍSICA II. SECCIÓN “E”

PRÁCTICA #03

EL OSCILOSCOPIO

Docente:                                                        Autores :

José Ramírez                                                                       Briceño Yveana C.I

Garcia Sandra C.I 21016584

Grusky Danna CI.

Diaz Barbara C.I

Catia la Mar, 18 de Marzo2016

Resumen

        En esta primera parte del laboratorio se colocó el generador de señales de tal manera que produjera una señal de 5 Vrms y una frecuencia de 60 Hz. Luego se midió con el tester digital el voltaje y la frecuencia en el extremo de la sonda que estaba conectada al generador de señales. Con el valor de la frecuencia obtenida por el tester digital se calculó el periodo y se colocó en la tabla 1. En esta tabla también se colocó los valores medidos en la misma sonda del voltaje y periodo tomados con el osciloscopio.

        Luego se establecieron 10 valores de frecuencias, comprendidas entre 300 Hz y 6 KHz de una onda senoidal manteniendo el voltaje en 5 Vp y se procedió a medir el voltaje y la frecuencia con el tester digital; y el voltaje y el periodo con el osciloscopio para cada una de esas frecuencias. El resultado de estas mediciones fue colocado en la tabla 2. Luego se procedió a realizar las mediciones con las mismas frecuencias usadas anteriormente pero ahora con una señal de onda cuadrada solo por demostracion ( no se realizaron calculos ). Se midió para cada una el voltaje y la frecuencia con el tester digital. También se midió el voltaje de cada una con el osciloscopio y se calculó la frecuencia partiendo de los datos medidos del periodo con dicho instrumento. Los resultados, tantos de las mediciones como de los cálculos se encuentran en la tabla 3.

        En la parte dos del laboratorio se realizó el montaje del circuito de la figura 1 el cual fue alimentado con corriente continua con un voltaje de 10 V.

[pic 2]Figura 1

        Luego se procedió a medir el voltaje y la intensidad de corriente que circulaba en cada resistencia con un tester digital . Luego se midió el voltaje con el osciloscopio. Estos resultados de las mediciones se encuentran cotejados en la tabla 4.

        Luego se procedió alimentar el circuito anterior con una onda senoidal de 10Vpp y 1 KHz y luego se determinó los voltajes y las corrientes de cada elemento del circuito. Dichos resultados aparecen cotejados en la tabla 5.

        En esta parte del laboratorio se realizó el montaje del circuito de la figura 2 compuesto de un capacitor y una resistencia en serie, el cual fue alimentado con corriente alterna con un voltaje de 5 Vpp y una frecuencia de 2KHz.

[pic 3]Figura 2

Posteriormente, se procedió a medir el voltaje con el osciloscopio, el tester digital cuyos resultados, juntos con los de intensidad de corriente medidos con los tester digital aparecen reflejados en la tabla 6.

        Finalmente se procedió medir la diferencia de fase, usando el método de Lissajous y el de comparación directa, entre:

a. Resistencia – Generador

b. Condensador – Generador

Estos resultados aparecen cotejados en la tabla 7.

Introducción

        Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Presenta los valores de las señales eléctricas 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 así obtenida se denomina oscilograma.

        El osciloscopio es un instrumento de gran importancia, ya que, permite medir un gran número de fenómenos, convirtiendo una magnitud física en una señal eléctrica. Por ello, es utilizado en muchas especialidades, no solo en las relacionadas de forma directa con la ingeniería sino también en otros campos como la medicina, en donde se utilizan para medir presión, ritmo cardiaco, entre otros.

        Por ello,  la importancia que tiene el osciloscopio , tiene sus objetivos encaminados a realizar diferentes tipos de mediciones con el osciloscopio, para diferentes tipos de onda, senoidal y cuadrada, además de realizar mediciones en circuitos alimentados por corriente continua y corriente alterna y compararlos con las mediciones realizadas con el tester digital . Con esto se busca mostrar la eficiencia y las virtudes que tiene el osciloscopio como instrumento capaz de medir, de forma precisa y exacta, al mismo tiempo que muestra la gráfica del fenómeno en estudio.

Teoría

Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.

Presenta los valores de las señales eléctricas 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 así obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje Z" o "Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.

Utilización

En un osciloscopio existen, básicamente, dos tipos de controles que son utilizados como reguladores que ajustan la señal de entrada y permiten, consecuentemente, medir en la pantalla y de esta manera se puede ver la forma de la señal medida por el osciloscopio, esto denominado en forma técnica se puede decir que el osciloscopio sirve para observar la señal 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., según la resolución del aparato). El segundo regula el eje Y (vertical) controlando la tensión de entrada (en Voltios, milivoltios, microvoltios, etc., dependiendo de la resolución del aparato).

Estas regulaciones determinan el valor de la escala cuadricular que divide la pantalla, permitiendo saber cuánto representa cada cuadrado de ésta para, en consecuencia, conocer el valor de la señal a medir, tanto en tensión como en frecuencia. (En realidad se mide el periodo de una onda de una señal, y luego se calcula la frecuencia).

Partes fundamentales de un osciloscopio

Las partes fundamentales de un osciloscopio son:

• El tubo de rayos catódicos (TRC)
• El amplificador vertical
• La base de tiempo
• El circuito de disparo (Trigger)
• El amplificador horizontal
• El amplificador de control de intensidad (Gate amplifier)
• La línea de retardo

Generador de señales:

Un generador de señales es un instrumento que proporciona señales eléctricas. En concreto, se utiliza para obtener señales periódicas (la tensión varía periódicamente en el tiempo) controlando su periodo (tiempo en que se realiza una oscilación completa) y su amplitud (máximo valor que toma la tensión de la señal). Típicamente, genera señales de forma cuadrada, triangular y la sinusoidal, que es la más usada.

[pic 4]

1. Botón de Encendido (Power button). Presione este botón para encender el generador de funciones. Si se presiona este botón de nuevo, el generador se apaga.
2. Luz de Encendido (Power on light). Si la luz está encendida significa que el generador esta encendido.
3. Botones de Función (Function buttons). Los botones de onda senoidal, cuadrada o triangular determinan el tipo de señal provisto por el conector en la salida principal.
4. Botones de Rango (Range buttons) (Hz). Esta variable de control determina la frecuencia de la señal del conector en la salida principal.
5. Control de Frecuencia (Frecuency Control). Esta variable de control determina la frecuencia de la señal del conector en la salida principal tomando en cuenta también el rango establecido en los botones de rango.
6. Control de Amplitud (Amplitude Control). Esta variable de control, dependiendo de la posición del botón de voltaje de salida (VOLTS OUT), determina el nivel de la señal del conector en la salida principal.
7. Botón de rango de Voltaje de salida (Volts Out range button). Presiona este botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 2 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 1 Vp-p con una carga de 50W. Vuelve a presionar el botón para controlar el rango de amplitud de 0 a 20 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 10 Vp-p con una carga de 50W.
8. Botón de inversión (Invert button). Si se presiona este botón, la señal del conector en la salida principal se invierte. Cuando el control de ciclo de máquina esta en uso, el botón de inversión determina qué mitad de la forma de onda a la salida va a ser afectada.
9. Control de ciclo de máquina (Duty control).
10. Offset en DC (DC Offset). Este control establece el nivel de DC y su polaridad de la señal del conector en la salida principal. Cuando el control está presionado, la señal se centra a 0 volts en DC.
11. Botón de Barrido (SWEEP button). Presione el botón para hacer un barrido interno. Este botón activa los controles de rango de barrido y de ancho del barrido. Si se vuelve a presionar este botón, el generador de funciones puede aceptar señales desde el conector de barrido externo (EXTERNAL SWEEP) localizado en la parte trasera del generador de funciones.
12. Rango de Barrido (Sweep Rate). Este control ajusta el rango del generador del barrido interno y el rango de repetición de la compuerta de paso.
13. Ancho del Barrido (Sweep Width). Este control ajusta la amplitud del barrido.
14. Conector de la salida principal (MAIN output connector). Se utiliza un conector BNC para obtener señales de onda senoidal, cuadrada o tiangular.
15. Conector de la salida TTL (SYNC (TTL) output connector). Se utiliza un conector BNC para obtener señales de tipo TTL.

Capacitor:

Es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica, capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductoras, generalmente en forma de láminas o placas, en situación de influencia total (esto es, que todas las líneas de campo eléctrico que parten de una van a parar a la otra) separadas por un material dieléctrico o por el vacío. Las placas, sometidas a una diferencia de potencial, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.

...