DEPARTAMENTO DE ELCTRICA Y ELECTRNICA

CARRERA DE INGENIERIA ELECTRONICA.

ASIGNATURA DISPOSITIVOS Y MEDICIONES NRC: 2767

INFORME DE LABORATORIO N 4

PROFESOR: Ing. Franklin Pacheco

INTEGRANTES: 1. Aguilera Israel

2. Gavilema Stefanny 3. Paredes Diana 4. Prez Evelyn

2013 SANGOLQUI

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Contenido 1. TEMA ......................................................................................................................................... 3

2. OBJETIVOS .............................................................................................................................. 3

3. MATERIALES Y EQUIPOS ................................................................................................... 3

4. MARCO TERICO ................................................................................................................. 3

5. PROCEDIMIENTO O METODOLOGA ............................................................................. 5

6. RESULTADOS ......................................................................................................................... 13

7. ANALISIS DE RESUSLTADOS ........................................................................................... 17

8. CONCLUSIONES DE LA PRACTICA ................................................................................ 17

9. CONCLUSIONES ................................................................................................................... 18

10. RECOMENDACIONES ..................................................................................................... 19

11. ANEXOS .............................................................................................................................. 20

12. BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................. 28

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1. TEMA

OSCILOSCOPIO

2. OBJETIVOS

Comprender el principio de funcionamiento del osciloscopio analgico y estar

en capacidad de identificar los diferentes bloques de controles en los

instrumentos que se encuentren a la disposicin.

Usar adecuadamente el osciloscopio para observar las formas de onda, y medir

amplitudes y frecuencias con este instrumento.

3. MATERIALES Y EQUIPOS

Instrumentos o Caja de resistencias o Fuente DC. o Generador o Osciloscopio

Materiales o Protoboard. o 2 Multmetro. o Cables conductores. o Cables de conexin banana-banana o Cables de conexin lagarto-lagarto

4. MARCO TERICO OSCILOSCOPIO

Funcionamiento

Los osciloscopios analgicos tienen un tubo de rayos catdicos que consta de tres partes

fundamentales encerradas en un tubo de vidrio y con un vaco elevado:

Can de electrones. - Bsicamente consta de tres dispositivos:

Un filamento F que calienta el ctodo C para que emita electrones Un nodo A, conectado a potencial positivo con respecto a C, que acelera los

electrones, actuando al mismo tiempo de diafragma, dando lugar al estrecho haz de

electrones O O. El llamado cilindro Whenelt o cilindro rejilla W que est a potencial negativo con

respecto a C y cuya misin es regular la intensidad del haz.

Dispositivo de desviacin de electrones.-est formado por dos pares de placas PH y PV.

El primer par PH crea un campo elctrico E horizontal y el segundo PV otro vertical, lo que

permite desviar el haz de electrones en ambos sentidos. (En algunos osciloscopios se usa un

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procedimiento de desviacin magntica). La desviacin puede ser prcticamente

proporcional a la tensin aplicada a las placas deflectoras. Con los dos pares de placas el

punto puede desviarse a cualquier punto de la pantalla.

Pantalla.-El interior de la parte frontal del tubo P est recubierto por una sustancia

fluorescente que se ilumina cuando inciden sobre ella los electrones, lo que constituye la

pantalla del osciloscopio.

La respuesta de los electrones a las tensiones aplicadas es muy rpida de modo que el ojo

humano no podra seguir el movimiento de los mismos. Para evitar este problema se utiliza

simultneamente los dos pares de placas deflectoras de la forma siguiente: el voltaje que se

quiere observar se aplica a las placas deflectoras verticales y simultneamente a las placas

deflectoras horizontales se aplica un voltaje que aumenta uniformemente con el tiempo, as

el punto dibuja un grfico de V en funcin de t, siendo la desviacin vertical del haz

proporcional a V(t) y la horizontal al tiempo.

Controles del instrumento

Controles generales.-Actan sobre la generacin del trazo y sobre funciones

accesorias del instrumento.

Controles de la deflexin vertical.-Son todos aquellos que actan sobre el eje

vertical de la pantalla, mediante los cuales se puede definir la escala y la posicin

del cero del mismo, as como determinar qu seales se mostrarn en el caso de

osciloscopios con ms de un canal.

Controles de la base de tiempo (barrido horizontal).-Son los relacionados con el

barrido horizontal o base de tiempo del instrumento. Permiten ajustar la escala y el

cero del eje horizontal. En el caso de los osciloscopios con barrido demorado,

mediante estos controles es posible analizar pequeos segmentos de la onda.

Controles del circuito de disparo (gatillado).-Son los que permiten sincronizar el

barrido horizontal con la seal a mostrar, de forma tal de obtener una imagen

estable en la pantalla. Existen distintas alternativas de sincronizacin predefinidas,

apropiadas para los tipos de seales ms frecuentes.

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GENERADOR DE FUNCIONES

Funcionamiento

Un generador de funciones es un instrumento verstil que genera diferentes formas de onda

cuyas frecuencias son ajustables en un amplio rango. Las salidas ms frecuentes son ondas

sinodales, triangulares, cuadradas y diente de sierra. Las frecuencias de estas ondas pueden

ser ajustadas desde una fraccin de hertz hasta varios cientos de kilo hertz.

Un generador de funciones puede fijar la fase de un generador de funciones con una

armnica de una onda sinodal del otro generador. Mediante el ajuste de fase y amplitud de

las armnicas permite general casi cualquier onda obteniendo la suma de la frecuencia

fundamental generada por un generador de funciones de los instrumentos y la armnica

generada por el otro. El generador de funciones tambin se puede fijar en fase a una

frecuencia estndar, con lo que todas las ondas de salida generadas tendrn la exactitud y

estabilidad en frecuencia de la fuente estndar.

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 relacin da el voltaje de

salida.

Un incremento o decremento de la corriente aplicada por la fuente de corriente superior

aumenta o disminuye la pendiente del voltaje de salida. El multivibrador comparador de

voltaje cambia de estado a un nivel predeterminado sobre la pendiente positiva del voltaje

de salida del integrador. Este cambio de estado desactiva la fuente de corriente superior y

activa la fuente inferior.

Dicha fuente aplica una corriente distinta inversa al integrador, de modo que la salida

disminuya linealmente con el tiempo. Cuando el voltaje de salida alcanza un nivel

predeterminado en la pendiente negativa de la onda de la salida, el comparador de voltaje

cambia de nuevo, desactiva la fuente de corriente inferior y activa al mismo tiempo la

fuente superior.

El voltaje a la salida del integrador tiene una forma de onda triangular cuya frecuencia est

determinada por la magnitud de la corriente aplicada por las fuentes de corriente constante.

El comparador entrega un voltaje de salida de onda cuadrada de la misma frecuencia. La

tercera onda de salida se deriva de la onda triangular, la cual es sintetizada en oda senoidal

por una red de diodos y resistencias. En ese circuito la pendiente de la onda triangular se

altera a medida que su amplitud cambia resultado una onda senoidal con menos del 1% de

distorsin.

Los circuitos de salida del generador de funciones consisten de dos amplificadores que

proporcionen dos salidas simultneas seleccionadas individualmente de cualquiera de las

formas de onda.

5. PROCEDIMIENTO O METODOLOGA

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5.1. Examine el osciloscopio, registre los datos bsicos del mismo e identifique los controles listados a continuacin.

Marca GW INSTEK

Modelo GOS-6103C

Serial EI840396

5.1.1. Seccin de Potencia

1. Interruptor de encendido/apagado. 2. Perilla de control de ajuste fino para la intensidad 3. Indicadores Luminosos. 4. Perilla de control de ajuste fino para el foco. 5. Perilla de control de ajuste fino para luminosidad de la gratcula. 6. Punto de conexin para calibrar las puntas de prueba 7. Pantalla

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5.1.2. Seccin del Amplificador Vertical

1. Conector para la punta de prueba del canal (uno por canal: CH1, CH2).

2. Selector de conexin AC/GND/DC (uno por canal: CH1, CH2).

3. Perilla de seleccin por pasos VOLTS/DIV (una por canal: CH1, CH2).

4. Sobre-perilla de ajuste fino VARIABLE (una por canal: CH1, CH2, ubicada

generalmente sobre la perilla de seleccin por pasos VOLTS/DIV).

5. Control de magnificacin (en uno o en los dos canales).

6. Perilla de ajuste fino para control de la posicin vertical de la seal del canal

en pantalla (una por canal: CH1, CH2).

7. Control para la inversin de la seal en pantalla de uno de los canales

(usualmente CH2).

8. Control del modo de conexin: CH1, CH2, ALT, CHOP, ADD (estos

controles pueden estar juntos o divididos entre diferentes selectores y

botones).

9. Indicadores luminosos.

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5.1.3. Seleccin de barrido (sweep) y Disparo(trigger)

o Perilla de seleccin por pasos TIME/DIV, la cual puede incluir la seleccin del modo X-Y o sto puede encontrarse en un control aparte.

o Control de magnificacin. o Perilla de ajuste fino para ubicar la posicin de las seales en pantalla.

o Perilla de ajuste fino del control del nivel de disparo.

o Selector del modo de disparo: AUTO, NORM, TV-V y TV-H

.

o Selector del modo de acoplamiento para la seal de disparo, cuando sta es externa (por ejemplo AC, HF REJ, LF REJ y DC).

o Selector de la seal que va a definir el disparo: CH1, CH2, LINE y EXT.

o Conector para la punta de prueba de entrada de disparo externo TRIGGER

EXT.

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o Indicadores luminosos.

5.1.4. Miscelneos

1.- Puntas de prueba X1 y X10.

2.- Conector EXT BLANKING INPUT (parte trasera del osciloscopio).

3.- Conector de salida del canal 1 (CH1) (parte trasera del osciloscopio).

.4.- Conector de entrada y cable de alimentacin.

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5.2. Determine para qu velocidad del haz deja Ud. de percibir el traslado del punto

luminoso y comienza a ver un trazo continuo. Haga los ajustes necesarios de

intensidad y foco para observar una seal ntida en la pantalla.

Velocidad: 1cm/ms

5.3. Tome una de las puntas de prueba, seleccione la amplificacin X1, conctela al

canal 1 (CH1) y a la seal de calibracin producida por el osciloscopio

(usualmente una seal cuadrada de 1 KHz). Observe la seal para distintas

escalas del canal vertical y compruebe la calibracin de las mismas. Gire la

Sobre-perilla de ajuste fino VARIABLE del selector de escalas del canal vertical

hacia la izquierda para observar el efecto de este control sobre la calibracin de

dicho canal vertical. Anote sus observaciones. Vuelva a colocar esta perilla en su

posicin correcta (totalmente girada hacia la derecha), para tener el canal

vertical calibrado de acuerdo a las escalas indicadas.

El trigger mejora la apreciacin de la seal, con la perilla Time/Dive aumentamos los

periodos y la perilla de posicin mueve eje vertical, el botn Source se debe encontrar en

Ch1.

5.4. Repita el procedimiento indicado en el punto anterior con la otra punta de

prueba conectada al canal 2 (CH2).

La amplitud no cambia AC a DC se mueve verticalmente El periodo sigue siendo 1 Una diferencia muy notable es que entre el cana1 y anal2 es mas difcil

estabilizar la seal

5.5. Observe la forma de onda de calibracin del osciloscopio en los dos canales

simultneamente, seleccionando los dos modos de presentacin (CHOP y ALT)

si su osciloscopio ofrece esta facilidad. Anote las diferencias observadas.

El selector de muestreo alternado (chop-alt) indica la manera como se hace la conmutacin.

Si la conmutacin es alternada (modo Alt), cada vez que se dispara el generador de barrido,

cambia el conmutador electrnico al otro canal; de tal forma que si la seal correspondiente

al canal A (canal 1) es dibujada sobre la pantalla, al terminar el barrido se dibuja la seal

correspondiente al canal B (canal 2), y as sucesivamente. En el modo chop ambas seales

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se muestran al mismo tiempo conmutando el haz de electrones con un oscilador asncrono

(no sincronizacin entre la conmutacin del haz y la seal de disparo de la base de tiempo).

5.6. Con el canal 1 (CH1) del osciloscopio y un multmetro digital verifique algunos

valores de voltajes de la fuente DC tanto positivos como negativos. Ajuste las

perillas del osciloscopio para lograr este objetivo. Calcules los errores

porcentuales entre las mediciones, tomando las lecturas del multmetro como los

valores verdaderos.

V

Voltimetro

Voltaje

DC Multimetro Error

9 9 8,97 -0,33

6 6 5,98 -0,33

3 3 2,96 -1,33

0 0 0 0

-3 -3 -2,96 0,33

-6 -6 -5,98 0,33

-9 -9 -8,97 1,33

Error:

Clculos

5.7. Identifique los controles del generador de funciones que cumplen las siguientes

funciones.

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1. Control para encender y apagar el generador.

2. Conector para la seal de salida del generador.

3. Controles para seleccionar diferentes formas de onda.

4. Selector de dcadas y perilla para variar la frecuencia de la seal de salida.

5. Perilla para variar la magnitud de la seal de salida.

6. Selectores para aplicar atenuacin adicional la seal de salida.

7. Perilla para variar el nivel de la seal DC que se agrega a la salida del

generador (OFFSET).

5.8. Encienda el generador de funciones, conecte la punta de prueba del osciloscopio a la salida del mismo, cuidando de colocar la tierra del osciloscopio en la tierra

del generador, obtenga las formas de onda listadas a continuacin en la pantalla

del osciloscopio, y para cada una de ellas, haga un diagrama de la forma de

onda observada, (preferiblemente en papel milimetrado), anotando

cuidadosamente el tipo de acoplamiento utilizado (DC o AC), las escalas tanto

del amplificador vertical como del horizontal y marcando el punto donde se

encuentra la referencia de tierra.

5.9. Coloque las dos puntas de prueba a la salida del generador de funciones y observe las siguientes seales en ambos canales simultneamente, seleccionando

los dos modos de presentacin (CHOP y ALT) si su osciloscopio ofrece esta

facilidad. Anote las diferencias observadas.

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6. RESULTADOS Seal sinusoidal de 120 mV pico a pico y 10 KHz.

Seal sinusoidal de 3 V pico y 50 Hz.

Seal triangular de 1,5 V pico a pico y 800 Hz.

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Seal cuadrada de 3 V pico a pico y 2,5 KHz.

Seal DC de 4,2 V.

Seal DC de 0,75 V.

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Seal Fa(t) = 3 V + 1V sen (21000t)

Seal triangular de 3 V a 1,5 V y 10 KHz.

Seal cuadrada de 0 a 5 V y 300Hz

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SEALES DEL CH1 Y CH2 EN MODO CHOP Y ALT

Seal sinusoidal de 300 mV pico a pico y 5 KHz.

Seal sinusoidal de 2 V pico y 80 Hz.

Seal triangular de 1,5 V pico a pico y 800 Hz.

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Seal cuadrada de 3 V pico a pico y 2,5 KHz.

7. ANALISIS DE RESUSLTADOS

Visualizacin de seales con un canal

Seal Frecuencia Tipo Escala de V Escala de t

120mV pico-pico 10KHz Sinusoidal 0.1V 20s 3V pico 50Hz Sinusoidal 1V 2ms

1.5V pico-pico 800Hz Triangular 0.5V 2ms

3V pico-pico 2,5KHz Cuadrada 0.5V 50s 4.2V - DC 2V 1ms

-0.75V - DC 0.5V 1ms

3V+1Vsen(2100t) - Sinusoidal 2V 20s -3V a 1.5V 10KHz Triangular 1V 20s

0 a 5V 300Hz Cuadrada 2V 1ms

Visualizacin de seales con dos canales en modo ALT y CHOP

CH1 CH2

Seal Frecuencia Tipo Escala V Escala v Estala de t

300mV pico-pico 5KHz sinusoidal 0.1V 0.1V 50s

2V pico 80Hz Sinusoidal 2V 2V 5ms

1.5V pico-pico 800Hz Triangular 1V 1V 0.5ms

3V pico-pico 2.5KHz Cuadrada 1V 1V 50s

8. CONCLUSIONES DE LA PRACTICA

A. Escriba sus conclusiones con respecto a la precisin y exactitud de las medidas de voltaje DC tomadas con el osciloscopio.

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El osciloscopio nos permite medir voltajes DC y lo representa como una lnea continua sin

embargo cuando se necesita medidas precisas y exactas es recomendable usar otros

dispositivos que midan exclusivamente voltaje como el multmetro que es mucho ms

exacto que el osciloscopio

B. Escriba sus conclusiones con respecto a la precisin y exactitud de las medidas de voltaje AC tomadas con el osciloscopio.

Tratar de medir voltajes AC es muy complicado pues este tipo de voltajes tiene varios

componentes que gracias al osciloscopio nos facilita esta medicin pues nos muestra sus

diferentes partes de la seal con una precisin y exactitud que depende de la habilidad del

observador

C. Escriba sus conclusiones sobre la utilidad de poder realizar mediciones con acoplamiento DC y AC.

Una de las utilidades que tiene el osciloscopio es que puede identificar en que parte de las

seales es DC y cuando es AC, este tipo de funcin que posee nos facilita pues es uno de

los pocos instrumentos que nos permite diferenciar las seales de una forma automtica

facilitndonos la observacin de las seales en los diferentes circuitos elctricos

D. Escriba sus conclusiones sobre las aplicaciones que puede tener la funcin ADD.

La funcin ADD de por si nos permite la suma de dos seales que pasan por dos canales

diferentes del osciloscopio, sin embargo adems de sumar nos permite tambin hacer la

resta de seales, esta forma automatizada de sumar seales de voltaje nos facilita el clculo

a mano de la suma de estas seales evitndonos errores

E. Escriba sus conclusiones generales sobre la capacidad del osciloscopio para visualizar seales elctricas y realizar mediciones sobre ellas.

El osciloscopio es un instrumento para hacer visible determinar procesos variables trabaja

segn dos coordenadas es decir puede determinar dos funciones cualesquiera y = f(x) para

tal fin el instrumento cuenta con un tuvo osciloscopio o tubo de rayos catdicos en cuya

pantalla puede observarse el proceso que se desarrolla el funcionamiento de los tubo de

rayos catdicos. Alrededor del tubo osciloscopio y han dispuestos los diversos elementos

componentes indispensables para su funcionamiento que se representa en el esquema

sinptico o modular.

9. CONCLUSIONES

El modo alternado (ALT) se emplea para velocidades de barrido altas, mientras que

el modo muestreado (CHOP) se usa para seales de frecuencias menores

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Los generadores de funciones producen corrientes variables en el tiempo. La forma

de variacin de dichas corrientes se suele ajustar a unos tipos determinados, como

son funcin escaln, en dientes de sierra, o senoidal, que es la ms comnmente

utilizada.

Al hacer esta prctica pudimos comprender las caractersticas del osciloscopio y del

generador de funciones y pusimos en prctica el manejo de los controles para que

nos dieran distintos tipos de onda.

10. RECOMENDACIONES

Tener cuidado con la intensidad del foco para pantalla para que no se queme, as

que usar en un punto medio.

Si la seal no se observa por la velocidad en que grfica, se debe maniobrar con el

trigger para que la funcin se aprecie de mejor manera.

La polaridad es muy importante, al conectar al generador se debe tener en cuenta.

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11. ANEXOS

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12. BIBLIOGRAFIA

https://www.google.com.ec/search?q=Puntas+de+prueba+X1+y+X10.&source=lnms&sa=X&ei=q2SmUrL1IMu0kQe1_YCYCA&ved=0CAgQ_AUoAA&biw=1092&bih=532&dpr

=1.25

http://blog.educastur.es/tecnoaller/files/2011/05/osciloscopio-analogico-y-virtual.pdf

http://www.forosdeelectronica.com/tutoriales/generador.htm