Osciloscopio

Osciloscopio

(Por Agustín Borrego Colomer)

Este trabajo pertenece a Agustin Borrego Colomer, el cual ha

confeccionado un trabajo de una importante labor didáctica y educativa en la

disciplina que a nosostros nos interesa que es la ELECTRONICA.

Es mi intensión homenajear la realización de Agustin y difundir esta línea de

acción, como es: poner a dispocición de todos, materiales tan explicativos

que hacen "sencillo lo difícil". Este accionar nos permitirá llevar el amor por

la electrónica a la mayor cantidad de gente posible ya que a lo que uno ama

desea que todos lo conoscan. Como decían mis padres: "este chico tiene

necesidad de desarmar todo para verlo por dentro.." y es mi intención

que esta pasión, valga la redundancia, llegue a todos los amantes de la

ELECTRONICA en este espacio tan rico en propuestas como lo es Internet.

El presente trabajo es una guía completa y muy interesante que explica el

funcionamiento de las etapas de un ORC (osciloscopio de rayos catódicos),

mediante gráficas y explicaciones que sorprenden por la sencillez y la

claridad con que se encara un tema que a veces es muy dificil de

comprender.

Con respecto a la dificultad, yo la interpreto como un término muy relativo, y

es de mi gusto recordar las palabras de un querido profesor de Fisica de la

Universidad Nacional de Rosario, que me manifestó un convencimiento suyo

el cual hice mío y me ha ayudado en todos estos años a afrontar las

visicitudes de la facultad y del estudio propio de mi labor profesional

(informática, electrónica e internet), a superar los bajones y a afrontar con

..... digamos ... "optimismo" las pruebas y a no renunciar ante las

dificultades. Sus palabras fueron: "...NO EXISTEN LAS COSAS DIFICILES

O FACILES, SOLO EXISTEN COSAS QUE EN ESTE MOMENTO NO SE

ENTIENDEN O LAS QUE SI SE ENTIENDEN...".

Esta sencilla observación me permitió darme cuenta que ese sentimiento

(que es tan común en muchos estudiantes) de que "... A MI ME CUESTA

PORQUE NO SOY INTELIGENTE, NO SE SI ME VOY A RECIBIR..." no es

más que una mentira, si una mentira, ya que, para lograr el exito en lo que

uno se propone, no es necesario ser inteligenete, solo es necesario ser

constante en los esfuerzos, tener decisión.

OSCILOSCOPIO DE RAYOS

CATODICOS (ORC)

Introducción

Términos Técnicos

Puesta en funcionamientos

Visualización

Etapa Vertical

Etapa Horizontal

Etapa de Disparo

Técnicas de Medición

Sistema Holdoff

EL OSCILOSCOPIO

Introducción

¿Qué es un osciloscopio?

El osciloscopio es basicamente un dispositivo de visualización gráfica que muestra señales electricas 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.

¿Qué podemos hacer con un osciloscopio?.

Basicamente esto:

l Determinar directamente el periodo y el voltaje de una señal.

l Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.

l Determinar que parte de la señal es DC y cual AC.

l Localizar averias en un circuito.

l Medir la fase entre dos señales.

l Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.

Los osciloscopios son de los instrumentos más versatiles que existen y lo utilizan desde técnicos de reparación de

televisores a médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de fenomenos, provisto del transductor

adecuado (un elemento que convierte una magnitud física en señal eléctrica) será capaz de darnos el valor de una

presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido, nivel de vibraciones en un coche, etc.

¿Qué tipos de osciloscopios existen?

Los equipos electrónicos se dividen en dos tipos: Analógicos y Digitales. Los primeros trabajan con variables

continuas mientras quie los segundos lo hacen con variables discretas. Por ejemplo un tocadiscos es un equipo

analógico y un Compact Disc es un equipo digital.

Los Osciloscopios también pueden ser analógicos ó digitales. Los primeros trabajan directamente con la señal

aplicada, está una vez amplificada desvia un haz de electrones en sentido vertical proporcionalmente a su valor.

En contraste los osciloscopios digitales utilizan previamente un conversor analógico-digital (A/D) para almacenar

digitalmente la señal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta información en la pantalla.

Ambos tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son preferibles cuando es prioritario visualizar

variaciones rápidas de la señal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios digitales se utilizan cuando se desea

visualizar y estudiar eventos no repetitivos (picos de tensión que se producen aleatoriamente).

¿Qué controles posee un osciloscopio típico?

A primera vista un osciloscopio se parece a una pequeña televisión portatil, salvo una rejilla que ocupa la pantalla

y el mayor número de controles que posee.

En la siguiente figura se representan estos controles distribuidos en cinco secciones:

** Vertical. ** Horizontal. ** Disparo. ** Control de la visualización ** Conectores.

¿Como funciona un osciloscopio?

Para entender el funcionamiento de los controles que posee un osciloscopio es necesario deternerse un poco en

los procesos internos llevados a cabo por este aparato. Empezaremos por el tipo analógico ya que es el más

sencillo.

Osciloscopios analógicos

Cuando se conecta la sonda a un circuito, la señal atraviesa esta última y se dirige a la sección vertical.

Dependiendo de donde situemos el mando del amplificador vertical atenuaremos la señal ó la amplificaremos. En

la salida de este bloque ya se dispone de la suficiente señal para atacar las placas de deflexión verticales (que

naturalmente estan en posición horizontal) y que son las encargadas de desviar el haz de electrones, que surge del

catodo e impacta en la capa fluorescente del interior de la pantalla, en sentido vertical. Hacia arriba si la tensión

es positiva con respecto al punto de referencia (GND) ó hacia abajo si es negativa.

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 estan en posición vertical), y puede ser regulable

en tiempo actuando sobre el mando TIME-BASE. El retrazado (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

comienze en el mismo punto de la señal repetitiva).

En la siguiente figura puede observarse la misma señal en tres ajustes de disparo diferentes: en el primero

disparada en flanco ascendente, en el segundo sin disparo y en el tercero disparada en flanco descendente.

Como conclusión para utilizar de forma correcta un osciloscopio analógico necesitamos realizar tres ajuste

básicos:

La atenuación ó amplificación que necesita la señal. Utilizar el mando AMPL. para ajustar la amplitud de

la señal antes de que sea aplicada a las placas de deflexión vertical. Conviene que la señal ocupe una parte

importante de la pantalla sin llegar a sobrepasar los límites.

l

La base de tiempos. Utilizar el mando TIMEBASE para ajustar lo que representa en tiempo una división en

horizontal de la pantalla. Para señales repetitivas es conveniente que en la pantalla se puedan observar

aproximadamente un par de ciclos.

l

Disparo de la señal. Utilizar los mandos TRIGGER LEVEL (nivel de disparo) y TRIGGER SELECTOR

(tipo de disparo) para estabilizar lo mejor posible señales repetitivas.

l

Por supuesto, también deben ajustarse los controles que afectan a la visualización: FOCUS (enfoque), INTENS.

(intensidad) nunca excesiva, Y-POS (posición vertical del haz) y X-POS (posición horizontal del haz).

Osciloscopios digitales

Los osciloscopios digitales poseen además de las secciones explicadas anteriormente un sistema adicional de

proceso de datos que permite almacenar y visualizar la señal.

Cuando se conecta la sonda de un osciloscopio digital a un circuito, la sección vertical ajusta la amplitud de la

señal de la misma forma que lo hacia el osciloscopio analógico.

El conversor analógico-digital del sistema de adquisición de datos muestrea la señal a intervalos de tiempo

determinados y convierte la señal de voltaje continua en una serie de valores digitales llamados muestras. En la

sección horizontal una señal de reloj determina

...