“Osciloscopio de rayos Catódicos”

1.- RESUMEN

Nuestros objetivos fueron determinar la descripción y aprender el manejo del generador de funciones, y también saber la descripción y uso del osciloscopio de rayos catódicos, además se pudo observas ondas senoidales de las cuales pudimos obtener los valores de la amplitud, frecuencia y periodo de dichas ondas.

2.-OBJETIVOS

Descripción y manejo del generador de funciones Descripción y manejo del osciloscopio de rayos catódicos Análisis de una señal senoidal

3.-FUNDAMENTO TEÓRICO

Descripción general del generador de funciones:

Un generador de funciones es un instrumento versátil que genera diferentes formas de onda cuyas frecuencias son ajustables en un amplio rango. Las salidas más frecuentes son ondas senoidales, triangulares, cuadradas y diente de sierra. Las frecuencias de estas ondas pueden ser ajustadas desde una fracción de Hertz hasta varios cientos de kilo Hertz.

Las diferentes salidas del generador se pueden obtener al mismo tiempo. Por ejemplo proporcionado una sola cuadra para medir la linealidad al amplificador de deflexión horizontal de un osciloscopio, con lo que se obtiene la exhibición visual de los resultados de las mediciones. La capacidad de un generador de funciones de fijar la fase de una fuente externa de señas es otra de las características importantes y útiles.

Un generador de funciones puede fijar la fase de un generador de funciones con una armónica de una onda senoidal del otro generador. Mediante el ajuste de fase y amplitud de las amónicas permite genera casi cualquier onda obteniendo la suma de la frecuencia fundamental generada por un generador de funciones de los instrumentos y la armónica genera por el otro. El generador de funciones también se puede fijar en fase a una frecuencia estándar, con lo que todas las ondas de salida generadas tendrán la exactitud y estabilidad en frecuencia de la fuente estándar.

El generador de funciones también proporciona ondas a muy bajas frecuencias. Ya que la frecuencia baja de un oscilador RC es limitada, la figura ilustrada otra técnica. Este generador entrega ondas senoidales triangulares y cuadradas con un rango de frecuencias de 0.01 Hz y 100KHz. La red de control de frecuencia está dirigida por el sector fino de frecuencia en el panel frontal del instrumento o por un voltaje de control aplicado externamente. El voltaje de control de frecuencia regula dos fuentes de corriente la fuente de corriente superior aplica una corriente constante al integrador, cuyo voltaje de salida se incrementa en forma lineal con el tiempo. La conocida relación da el voltaje de salida

1.- botón de encendido (powerbutton). Presione este botón para encender el generador de funciones. Si se presiona este botón de nuevo, el generador se apaga.

2.- luz de encendido (poweron light). Si la luz esta encendida significa que el generador esta encendido.

3.- botones de función ( functionbuttons) los botones de onda senoidal, cuadrada o triangular determinan el tipo de señal provisto por l conectador en la salida principal.

4.- botones de rango ( rangebuttons) (Hz) esta variable de control determina la frecuencia de la señal del conector en la salida principal

5.- control de frecuencias¡ ( 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), determinar el nivel de la señal de conector en la salida principal.

Descripción general del osciloscopio:

Tubo de rayos catódicos

Control de escala de amplitud Control de base de tiempos

4.-DIAGRAMA:

5.-MATERIALES

- Generador de funciones (señales)- Osciloscopio- Cables

6.-PROCEDIMIENTO

Análisis de una señal senoidal

- Medición del VPP

- Medición de Vp- Medición de la frecuencia.

- U ymax=2 ( ¿ )∗20( v¿ )=40 (v )

- U yeff=40 ( v )√2

=28.284 (v )

- T y=4 (¿ )∗5(ms¿ )=20 (ms )=20∗10−3(s )

- f y=1

20∗10−3(s)=50(Hz)

-

- MEDICIÓN DEL PERIODO

- T y=T x=20∗10−3(s)

- V eff=V max

√2=28.284 (v )

-

- MEDICIÓN DE LA AMPLITUD:- Amplitud también llamado valor máximo o de pico.

- Umax=2 (¿ )∗20( v¿ )=40 (v )

7.-CUESTIONARIO

1. Hallar el valor medio de una señal sinusoidal.

Valor del área que forma con el eje de abcisas partido por su período. El valor medio se puede interpretar como la componente de continua de la onda sinusoidal. El área se considera positiva si está por encima del eje de abcisas y negativa si está por debajo. Como en una señal sinusoidal el semiciclo positivo es idéntico al

negativo, su valor medio es nulo. Por eso el valor medio de una onda sinusoidal se refiere a un semiciclo. Mediante el cálculo integral se puede demostrar que su expresión es la siguiente;

2. Hallar el valor eficaz de una honda sinusoidal.

Valor eficaz (A): su importancia se debe a que este valor es el que produce el mismo efecto calorífico que su equivalente en corriente continúa. Matemáticamente, el valor eficaz de una magnitud variable con el tiempo, se define como la raíz cuadrada de la media de los cuadrados de los valores instantáneos alcanzados durante un período:

Matemáticamente se demuestra que para una corriente alterna senoidal el valor eficaz viene dado por la expresión:

El valor A, tensión o intensidad, es útil para calcular la potencia consumida por una carga. Así, si una tensión de corriente continua (CC), VCC, desarrolla una cierta potencia P en una carga resistiva dada, una tensión de CA de Vrms desarrollará la misma potencia P en la misma carga si Vrms = VCC.

3. ¿Qué frecuencia tiene una señal q tiene 1 micro (s) de periodo?

4. ¿Cuál es el periodo de una honda sinusoidal de 100(MHz)?

8.- CONCLUSIONES

Se puede concluir que el experimento realizado fue todo un éxito, debido a que se pudo cumplir con los objetivos planteados desde un principio, se pudo observarlas ondas senoidales producidas por un voltaje, de las distintas ondascon diagramas realizadas por el osciloscopio. También obtuvimos los siguientes valores: