Manufactura

El osciloscopio es un ins-trumento electrónico, digi-tal o analógico, que permite visualizar y efectuar medidas sobre señales eléctricas. Para está provisto de una pantalla con un sistema de coordenadas que, entre otras cosas, permite repre-sentar la amplitud de la señal de entrada en función del tiempo. Si La señal es periódica es posible enton-ces determinar su período y amplitud máxima mediante las divisiones de la pantalla. Por lo general posee dos canales de entrada que permiten comparar distintas señales (por ejemplo el voltaje de entrada y salida de un circuito) y seleccionar di-ferentes rangos de medida.

FUNCIONAMIENTO:

Si bien cada vez es más co-mún la utilización del osciloscopio digital, se detalla a continuación el funcionamiento de su correspondiente analógico por resultar más didáctico para entrar en el tema.

Como se mencionó, el osci-loscopio posee una pantalla de tubo de rayos catódicos, en principio, similar a la de un televisor. Este con-siste en una ampolla de vi-drio en la que se ha efec-tuado vacío en donde los electrones emitidos térmicamente por un filamento son acelerados a lo largo del tubo por un campo eléctrico constante (Ea). Los electrones recorren así todo el tubo y terminan impactando en una lámina de fósforo. Los átomos de fósforo son exci-tados por el impacto de los electrones y al volver a su estado normal emiten energía en forma de radiación electromagnética tanto en el rango visible como en otras frecuencias.

Si colimamos este haz de electrones obtenemos un punto en la pantalla de fósforo. Variando la temperatura de la lámpara podemos emitir más o menos electrones con lo que el punto se vuelve más o menos brillante. Colimando más o menos el haz variamos el tamaño del punto en la pantalla. Si logramos mover el punto suficientemente rápido por la pantalla el ojo detectará un trazo continuo.

Existen dos formas típicas para modificar la trayecto-ria de una partícula carga-da, los campos eléctricos y, si la partícula está en movimiento, los campos magnéticos. En este punto es donde el televisor común se diferencia del osciloscopio ya que mientras el primero utiliza campos magnéticos generados por bobinas que hacen que el haz barra toda la pantalla en un recorrido prefijado, el osciloscopio utiliza campos eléctricos entre placas que permiten una respuesta (desviación) más rápida (la inductancia de las bobinas impide que estas reaccionen a altas frecuencias).

El haz generado en el fila-mento pasa entonces entre dos pares de placas. En uno la intensidad del campo (Et) es proporcional al tiempo. El potencial entre las placas tiene una dependencia temporal del tipo "diente de sierra", lo que hace que el haz barra la pantalla lateralmente una y otra vez a intervalos regulares. La pendiente del diente controla la velocidad horizontal de barrido y por lo tanto la escala temporal. El soporte de las rectas determina la porción de la pantalla ba-rrida por el haz.

En el otro par de placas (Ein) el potencial entre las mismas y por lo tanto la desviación vertical es proporcional a la señal de entrada (que es la que se quiere estudiar).

De esta manera el eje hori-zontal X en las coordenadas de la pantalla representa el tiempo y el vertical Y la amplitud de la señal de entrada.

OPERACIÓN:

Los puertos de entrada del instrumento son del tipo BNC, por lo general hay tres puertos, los dos canales CH1, CH2 y el correspondiente al disparo externo. A estos puertos se conectan las puntas o sondas de medición. Estas terminales están específicamente diseñadas para trabajar con el osciloscopio. La mayoría presentan la posibilidad de atenuar la señal de entrada en un factor de 10. Por convención la atenuación se indica con una X después del factor (10X, 100X) y la amplificación con una x an-tes del factor (x10, x100). El utilizar o no la atenua-ción afecta los rangos de medida, tanto en amplitud como en frecuencia.

Cuando se está utilizando el factor de atenuación se vuelve importante la impe-dancia capacitiva del con-junto punta-osciloscopio. Dado que los distintos osciloscopios poseen distintas capacidades las puntas cuentan con un capacitor variable en paralelo que permite adaptarlas a los diferentes instrumentos. Para cambiar la capacidad de la punta basta con ajustar un torni-llo que por lo general se encuentra en el extremo BNC de la misma. Como señal de calibración para este caso el osciloscopio provee dos terminales

...