Osciloscopio

Práctica: Osciloscopio y Generador de Señales.

1) Fundamento teórico.

a) 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. Sus mandos de control más importantes son: -Selector de forma de onda (cuadrada, triangular o sinusoidal) (Fig. 1, nº 1). -Selector de rango de frecuencias (botones) y de ajuste continuo de éstas (mando rotatorio) (Fig. 1, nº 2). La lectura de la frecuencia en el mando rotatorio es tan sólo indicativa. La medida de tal magnitud debe realizarse siempre en el osciloscopio. -Mando selector de amplitud sin escala (Fig. 1, nº 3). La amplitud debe medirse en el osciloscopio. -Atenuador de 20 dB, que reduce en un factor 10 la amplitud de la señal generada (no en todas las fuentes). Este mando suele encontrarse en la parte trasera del generador. -Mando DC-offset, que permite ajustar el nivel de continua de la señal. Este mando suele encontrarse también en la parte trasera del generador. El generador presenta dos salidas con conectores tipo BNC: la salida de la señal (OUTPUT) (Fig. 1, nº 4) y otra salida que da una señal estándar llamada TTL (es una señal cuadrada de control) (Fig. 1, nº 5).

5

4

3

2

1

5

4

3

2

1

AMPLITUDE

TTL OUTPUT

600 Ω OUTPUT

1

0.1 - 1

100 1K 10K 100K 1M

12

3

45

10

Figura 1. Generador de señales.

b) Osciloscopio. Es un aparato que nos permite visualizar tensiones eléctricas que varían en el tiempo. Cuando una señal de tensión es aplicada al terminal de entrada (INPUT) del osciloscopio, en la pantalla del mismo aparecerá una representación gráfica de la tensión en función del tiempo (siempre que los mandos de control del osciloscopio estén bien ajustados). Normalmente, los osciloscopios sólo permiten visualizar señales que son periódicas en el tiempo, pero esto es suficiente en la inmensa mayoría de las aplicaciones. El osciloscopio no sólo permite visualizar la señal, sino también medir su periodo y su amplitud. Para ello se utilizan las escalas horizontal y vertical situadas en la pantalla. Los mandos adyacentes (figura 2, véase anexo) nos indican a qué cantidad de tiempo o de tensión equivalen cada una de las divisiones de dicha escala. El osciloscopio dispone de un sistema llamado Base de tiempos. Consiste en que, cuando el dibujo de la señal llega al final de la pantalla, comienza de nuevo a dibujarse desde el principio de la misma. Naturalmente, para que el nuevo punto de partida de la señal coincida con el primero, el tiempo que se tarda en dibujar la pantalla completa debe ser un múltiplo entero del periodo de la señal. Sin embargo, esto

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