practica nro.7

PRACTICA Nro 7

Pre-laboratorio (investigar):

•Qué es el Osciloscopio y cuál es su utilidad?

R:

Def: Es un instrumento que permite visualizar fenómenos transitorios así como formas de ondas en circuitos eléctricos y electrónicos que pueden variar en el tiempo.

Utilidad:

1.-Medir directamente el voltaje en una señal. 2.-Medir directamente el periodo en una señal. 3.-Determinar indirectamente la frecuencia de una señal.4.-Medir la diferencia de fase entre dos señales. 5.-Determinar que parte de la señal es DC y cual AC. 6.-Localizar averías en un circuito. 7.-Determinar que parte de la señal es ruido y como varia este en el tiempo.

• Cuáles son los Principios Básicos de operación del Osciloscopio.

R: Se basa en la emisión de electrones altamente acelerados para que impacten en una pantalla recubierta con un material fosforescente. El lugar donde se genera la emisión deelectrones se denomina cátodo y consiste en un filamento de alta temperatura que forma una nube de electrones. Para acelerar estos electrones y disponerlos en un haz se utiliza un alto voltaje positivo aplicado a unas placas denominadas ánodos.

• Cuál es la diferencia entre las señales alternas y las señales continuas de voltaje.

R: Desde el punto de vista gráfico, las señales continuas son aquellas que siempre tienen el mismo signo, es decir, son siempre positivas o nulas, o siempre negativas o nulas. En el caso de una corriente, esto significa que la misma siempre circulará en el mismo sentido, aunque pueda variar su intensidad. Si la señal es de voltaje, debe interpretarse que la fuente intenta forzar la circulación de corriente siempre en el mismo sentido, aunque pueda variar su fuerza. Una señal continua, entonces, puede o no ser constante. Las señales alternas son aquellas que, por el contrario a las continuas, varían el signo de su magnitud.

Di Benedetto, Cesidio #24.166.027

http://www.monografias.com/trabajos5/elso/elso.shtml#ondas

http://www.monografias.com/trabajos10/infoba/infoba.shtml#circuito

• Que tipos de ondas existen.

R:

Ondas senoidales: Son las ondas fundamentales y eso por varias razones: Poseen unas propiedades matemáticas muy interesantes, la señal que se obtiene de las tomas de corriente de cualquier casa tienenesta forma, la mayoría de las fuentes de potencia en AC producen ondas senoidales.

Ondas cuadradas y rectangulares: La señal rectangular es muy utilizada para realizar determinadas mediciones, e implementar controles en sistemas de conmutación. Se caracteriza por tener solamente dos valores posibles. Se le puede definir amplitud, período, frecuencia y desfasaje.

Ondas triangulares y en diente de sierra: Son señales que tienen un crecimiento y decrecimiento constantes. A las velocidades de crecimiento y decrecimiento se las denomina pendientes. Si ambas pendientes son iguales la señal se llamará triangular; caso contrario se la llamará diente de sierra.

Pulsos y flancos ó escalones: Señales, como los flancos y los pulsos, que solo se presentan una sola vez, se denominan señales transitorias. Un flanco ó escalón indica un cambio repentino en el voltaje, por ejemplo cuando se conecta un interruptor de alimentación.

• Cual es la diferencia entre osciloscopios digitales y los analógicos.

R:

Analogico Digital

1 La señal de entrada de los dos canales ala salida de los pre-amplificadores, los doscanales son multiplexados, siguiendo elmismo camino para las placas dedesviación vertical. 2 A la salida de los preamplificadores sesepara la señal que irá al dispositivo dedisparo de la base de tiempos siguiendo elcamino para las placas de desviaciónhorizontal. 3. El tubo tiene que tener el mismo anchode banda que los amplificadores verticales.

1. Los datos se captan simultáneamente porlos dos canales; no es necesario el modochopeado o alternado del analógico. 2. La imagen se puede guardarindefinidamente sin degradación. 3. Debido a la arquitectura conmicroprocesador se pueden hacer medidasautomáticamente. 4. Se puede pasar el contenido a unaimpresora o ploter. 5. Conectado a un Ordenador se puedenautomatizar las medidas.


4. El camino horizontal es responsable deldisparo. 5. El trigger se hace por nivel y flanco. 6. Cuando el ancho de banda sube, elprecio sube y la precisión y fiabilidadbajan. 7.Visualización de la forma de onda congran resolución.8. Precisión y velocidad deproceso(superior a los digitales)

6. Las formas de ondas se puedenalmacenar para posteriores comparaciones.7. Mayor coste, mayor mantenimiento. 8. Menor velocidad. 9. Menor sensación de realidad. 10. Menor resolución. En el analógicotienes todos los puntos.

• Dibuje y traiga al laboratorio una señal senoidal con todos los parámetros de ésta señalados.


R:

• Explique los parámetros anteriormente señalados en el dibujo.

2 3 4 5 6 7 8

91

25 10

2411

2312

22

21 20 19 18 17 16 15 14 13R:

1.-INTENSITY (perilla): Ajuste de la luminosidad del haz.

2.-FOCUS (perilla): Ajuste del enfoque del haz.

3.-TRIG LEVEL: que permite seleccionar el valor de la señal de referencia que da lugar al disparo, y siel disparo tiene lugar en la pendiente (SLOPE) positiva o negativa de dicha señal.

4.-COUPLING (Conmutador palanca):Elección del acoplamiento de disparo.

5.-SOURCE ( conmutador palanca): Selecciona adecuadamente la fuente de disparo ( CHI, CHII, EXT..) .

6.-HOLD OFF ( perilla): Ampliación del tiempo holdoff entre los períodos de disparo.

7.-SWEEP MODE (Selectora rotativa): tiene cuatro opciones:

7.1.-Posición MAIN: Funciona solamente el barrido principal, deshabilitando el barrido demorado.


7.2.-Posición MIX: El barrido principal y el demorado comparten un mismo trazo, con el principal siempre a la izquierda. Los controles de posición del inicio del barrido demorado (31 A y B) determinan qué porcentaje del trazo ocupa cada uno.

7.3.-Posición DELAY: Funciona solamente el barrido demorado, deshabilitando el barrido principal.

7.4.-Posición XY: Selecciona el modo de operación XY, donde el eje Y será controlado por la señal del canal 1 y el eje X por la señal del canal 2.

8.-POSITION (perilla): Ajuste de la posición vertical del haz para el canal.

9.- VAR SWEEP (Control de Barrido Variable): Provee una calibración exactadel TIME /DIV, cuando se encuentra totalmente en sentido antihorario.

10.-DELAY TIME/DIV (conmutador giratorio): Selecciona velocidad de barrido desde 0.5 seg hasta 0.2µseg.

11.-EXT IN(conector): Para la aplicación de una señal de disparo externa a los circuitos de disparo.

12.-MAIN TIME/DIV (conmutador giratorio): Selecciona velocidad de barrido desde 0.5 seg hasta 0.2µseg.

13.-Switch del Canal 2 (AC; GND; DC): Tiene tres posiciones:

13.1-AC: Bloquea cualquier componente directa (D. C) en la entrada de la señal, a través de un condensador entre el conector de entrada y el amplificador.

13.2.-GND: Conecta el amplificador a tierra, permitiendo un voltaje de referencia.

13.3.-DC: Acopla directamente a la señal de entrada del canal 1, donde la componente directa de la señal ( D. C) y la alterna ( A. C) producen una deflexión vertical.

14.-Control VOLT/ DIV del Canal 2: Atenuador vertical de canal para el canal 2, provee pasos de ajuste de la sensibilidad vertical. Esta calibrada en diez pares desde 5 milivoltios por división (5mv/div)hasta 5 voltios por división (5 V/ div). Además, si está la posición X-Y activada, este control provee pasos de ajuste en la sensibilidad el eje Y. El botón rojo VAR provee un ajuste fino entre los pasos del switch (volt/div). Si esta en la posición hacia adentro y totalmente girado en sentido horario tiene una calibración exacta.

15.-VERTICAL MODE SWITCH(Switch de Modo Vertical): Posee cuatro posiciones:

15.1.-CH1: selecciona la señal de entrada del canal 1 como fuente del disparador.

15.2.-CH2: Selecciona la señal de entrada del canal 2 como fuente del disparador.

15.3.-DUAL: Muestra la señal de los dos canales simultáneamente.


15.4.-ADD: Muestra la señal sumada algebraicamente de las dos señales.

16.-VERTICAL INPUT(Entrada del Canal 2): Se utiliza para aplicar una señal de entrada al amplificador vertical del canal 2. Además, si está la posición X-Y activada, la señal de entrada se observa en el eje Y.

17.-POSITION DOBLE BOTTOM(Botón de Doble Posición ) . Almacenaje /Analógico: Colocado en laposición hacia fuera se es Analógica. Hacia adentro activa los botones de la función de almacenaje.

18.-GND(terminal tierra): terminal de tierra.

19.-COMP TEST( Comp . prueba): Cambia del modo osciloscopio a modo de probar el componente. Para las pruebas de componentes ajustar el 9 SWEEP TIME / DIV para el ajuste XY y dos interruptoresde acoplamiento verticales 2 , 28 a la posición GND.

21.-VERTICAL INPUT(Entrada del canal 1): Se utiliza para aplicar una señal de entrada a la vertical ampliada del canal 1. Además, si está la posición X-Y activada, la señal deentrada se observa en el eje X.

22.-Switch del Canal 1 (AC; GND; DC): Tiene tres posiciones:

22.1-AC: Bloquea cualquier componente directa (D. C) en la entrada de la señal, a través de un condensador entre el conector de entrada y el amplificador.

22.2.-GND: Conecta el amplificador a tierra, permitiendo un voltaje de referencia.

22.3.-DC: Acopla directamente a la señal de entrada del canal 1, donde la componente directa de la señal ( D. C) y la alterna ( A. C) producen una deflexión vertical.

23.-Control de Posición del Canal 1: Ajusta la posición vertical de la traza del canal 1. Tiene dos posiciones:Hacia adentro permite visualizar las señales en el canal 1 y 2 simultáneamente y hacia fuera lo hace alternadamente.

24.- Control de Posición del Canal 2: Ajusta la posición vertical de la traza del canal 2. Tiene dos posiciones: Hacia adentro la polaridad del canal 2 se invierte y hacia fuera la polaridad es normal.

25.-POWER PUSH BUTOOM(Boton de encendido): Enciende y apaga el equipo.


Laboratorio

Actividad Nro. 1: Obtención de una traza

Para obtener la figura de una traza en la pantalla del osciloscopio siga elsiguiente procedimiento:

1. Conecte el osciloscopio al tomacorriente de 120 Voltios en el banco de prueba(mesón) del laboratorio, asegúrese que el interruptor del mesón este en la posiciónON.

2. Encienda el osciloscopio y seleccione el canal con el que va a trabajar (CH1 oCH2).

3. Manipule los controles de posición vertical y horizontal (controles número 24,25y 11 respectivamente) de manera de centrar la figura en la pantalla.

4. Colocar la posición del switch de acoplamiento de disparo (número 7) en AC enel modelo 2552B y en AUTO en el modelo 2160 A.

5. El control TIME/ DIV en 0.5 milisegundos (0.5 mseg.)

6. El control de barrido variable (número 26) en sentido completamente antihorarioen el modelo 2552B y en MAIN en el modelo 2160 A.

7. En el control VOLT/ DIV el botón rojo debe estar en sentido totalmenteantihorario.

8. El Switch X-Y y el Botón de doble posición (números 10 y 14 respectivamente)hacia afuera.

9. Finalmente, con el control de Intensidad y de foco (3 y 5 respectivamente)obtenga una traza delgada y nítida.


Actividad Nro. 2: Calibración del Osciloscopio

A continuación se presentan las instrucciones a seguir para determinar si elosciloscopio está calibrado (Ver figura Nro.6)

1. Seleccione el canal de entrada con el que va a trabajar (CH1 o CH2) y enchufeallí el conector de la Punta de Prueba, vea que el selector de la Punta de Pruebaeste en X1, es decir, sin atenuación.

2. El gancho de uno de los terminales de la Punta de prueba debe conectarse alTerminal de Calibración y el otro, tipo caimán, debe conectarse al terminal detierra.

3. Colocar la posición del switch de acoplamiento de disparo (No. 7) en AC en elmodelo 2552B y en AUTO en el modelo 2160 A, así como también, el switch delcanal escogido.

4. El selector de barrido del disparador (No.8) y el switch de modo vertical (No.20)debe estar en la posición del canal escogido (CH1 o CH2).

5. El botón rojo VAR del VOLT/ DIV debe estar hacia adentro y en totalmentesentido antihorario.

6. El control TIME/ DIV en 0.1 milisegundos (0.1 mseg.)13

7. Usar todos los controles de posición para centrar la imagen en la pantalla y losdel CRT (Nros 3,4,5) para obtener una imagen óptima.

8. Para verificar que el osciloscopio esté correctamente calibrado, aplique lasiguiente ecuación:


Vp-p = N x FA x (VOLT/ DIV) (Voltios)

Donde:

V p-p: Voltaje pico a pico de la señal.N: Número de divisiones verticales que ocupa la señal en la pantalla.FA: Factor de atenuaciónVOLT /DIV: Valor de voltios por división escogido

9. Finalmente si el voltaje pico a pico de la señal es de 0.5 voltios el osciloscopiomodelo 2522 estará calibrado.Nota: El voltaje de calibración del osciloscopio dependerá del modelo deéste, por ejemplo, en el modelo 2160A este voltaje es de 2Vp-p.

Actividad Nro. 3: Medición del Período y la Frecuencia

Medición del Período: Se define como el tiempo que tarda la señal en completarun ciclo. En la siguiente figura nos podemos hacer una idea más clara del periodoy la frecuencia de una onda:


Proceda de la siguiente manera:

1. Seleccione un tiempo de barrido en la Base de Tiempo (No.23).

2. Cuente el número de divisiones horizontales entre los puntos que correspondana un ciclo de la onda de la señal mostrada en el osciloscopio.

3. Utilice la siguiente ecuación para determinar el Período:

T = Tb x L x FA (seg.)

Donde:T: PeríodoTb: Selección elegida del tiempo de barridoL: Longitud horizontal correspondiente al tiempo a ser medido, es decir, numero de divisiones horizontales.FA: Factor de atenuación.15

Medición de la Frecuencia: Si una señal se repite en el tiempo, posee unafrecuencia (F). La frecuencia se mide en Hertz (Hz.) y es igual al número de vecesque la señal se repite en un segundo, es decir, 1Hz equivale a 1 ciclo porsegundo.

Se pueden usar dos métodos para calcularlo:

Primer Método: Es el más sencillo, consiste en obtener el valor recíproco delperíodo:

F = 1 / T (Hertz)

Segundo Método: Para ésta actividad se utiliza el Generador de Funciones, por locual se dará la explicación y se usará mas adelante este método:

1. Se coloca una señal senoidal alterna con el generador de funciones a unafrecuencia dada a la entrada de uno de los canales del osciloscopio.

2. Se cuenta el número de ciclos que hay en diez (10) divisiones de la pantalla.

3. Se calcula la frecuencia utilizando la siguiente formula:

F= Nc / 10div (Hertz)Tb

Donde:


F: frecuenciaNc: Número de ciclos que se repiten en 10 div.Tb: Selección elegida en el tiempo de barrido TIME/DIV.

T: Tb x L x FA(seg).T: 200ms x 4 T: 80ms

F:1/800F:0,00125KHz


practica nro.7

Engineering