INTRODUCCIÓN

El osciloscopio es un instrumento que proporciona una representación visual (tensión vs tiempo) de la señal aplicada a su entrada. 

En la foto se puede observar un osciloscopio analógico de dos canales (permite ingresar y visualizar dos señales distintas).

1. TIPOS DE MEDICIONES

En principio, el osciloscopio permite efectuar mediciones de tensión sobre el eje vertical de la pantalla y de tiempo sobre el eje horizontal.  En general, las mediciones que se pueden efectuar con este instrumento, son:

1.2 Medida de tiempo: se realiza sobre el eje horizontal de la pantalla, teniendo en cuenta el factor de escala seleccionado por la perilla time/div.

1.3 Medida de frecuencia: se calcula como la inversa del periodo medido sobre el eje horizontal como se indicó en el párrafo anterior (existe otra manera, que no vamos a utilizar, la cual consiste en trabajar con el osciloscopio en el modo XY).

1.4 Medida de fase: empleando un osciloscopio de doble canal, se puede medir el desfasaje temporal entre dos señales directamente sobre el eje horizontal (luego se podrá calcular su equivalente en grados o radianes).

1.5 Medida de corriente: un procedimiento para medir corriente en una rama consiste en medir la tensión sobre un R.  Como la corriente y la tensión sobre el R se encuentran en fase, para obtener los valores de corriente se debe aplicar la Ley de Ohm.  Si la rama en cuestión no posee un elemento resistivo, se mide la tensión sobre un R de pequeño valor (para no alterar demasiado el circuito) colocado en serie con los demás elementos de la rama.

2. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

El siguiente enlace conduce a otro tutorial que explica de manera detallada el funcionamiento de un osciloscopio genérico.

Tutorial: Osciloscopio

Autor: Agustín Borrego Colomer - 1997 - España

3. OSCILOSCOPIOS DISPONIBLES EN EL LABORATORIO

El laboratorio cuenta con 4 osciloscopios:

• 2 Kenwood CS-4025
• 1 Tektronix modelo 466
• 1 Fluke 97 - 50MHz

4. DESCRIPCIÓN DEL OSCILOSCOPIO KENWOOD CS-4025

4.1 PRESENTACIÓN DEL HAZ

[1] Display: pantalla con una grilla de 10 divisiones horizontales por 8 verticales.
[2] POWER: interruptor que enciende (ON) y apaga (OFF) el equipo.
[3] Pilot Lamp: la luz indica que el equipo se encuentra encendido.
[4] CAL: terminal de voltaje para calibración de sondas.  La salida consiste en una señal cuadrada, de polaridad positiva, de 1 [V] pico a pico y f=100Hz.
[5] INTENSITY: control de la luminosidad del haz.
[6] FOCUS: control de la definición o foco del haz.
[7] ASTIG: control de la forma del haz.
[8] TRACE ROT: control de la alineación horizontal del trazo.
[9] GROUND: este terminal se emplea para obtener una tierra común con otros equipos.

4.2 VERTICAL - CH1 OR Y / CH2 OR X

[10]/[16] POSITION: control de la posición vertical del haz.
[11]/[17] VOLT/DIV: selector del factor de deflexión vertical.
[12]/[18] VOLT/DIV uncal:  ajuste continuo entre valores discretos del selector [11]/[17].  Para efectuar mediciones sobre el eje vertical, esta perilla debe estar en posición CAL.
[13]/[19] AC-GND-DC: selector del modo de acoplamiento de la señal externa al canal de entrada.  AC: se filtra la componente de continua; GND: la señal de entrada se conecta a tierra; DC: la señal es acoplada directamente a la entrada del osciloscopio.
[14]/[20] INPUT: conectores de señales externas a la entrada del amplificador vertical.
[15]/[21] BAL: control para ajustar el balance DC.

4.3 VERT MODE

[22] Selector del modo de operación del eje vertical.  Permite visualizar ...

    -CH1: ... la señal conectada al canal 1 [14].

    -ALT: ... señales de media y alta frecuencia presentes en ambos canales.

    -CHOP: ... señales de baja frecuencia (f<1kHz) presentes en ambos canales.

    -ADD: ... la suma de las señales presentes en ambos canales.

    -CH2: ... la señal conectada al canal 2 [20].
[23] INV: invierte la señal del canal 2.

4.4 TRIGGER

[24] MODE: conmutador que determina el modo de disparo

    -AUTO: el barrido se genera a partir de una señal de disparo.  En ausencia de dicha señal, el barrido se genera internamente de forma automática.

    -NORM: el barrido se genera a partir de una señal de disparo.

    -XY: el canal 1 produce la deflexión vertical (eje Y), y el canal 2 la deflexión horizontal (eje X).
[25] COUPLING: determina el modo de acoplamiento entre la señal de disparo y la entrada del circuito de disparo.  Emplear el modo AC para efectuar mediciones normales.
[26] SOURCE: selecciona la fuente de la señal acoplada al circuito de disparo.

    -VERT: muestra de la señal inyectada al canal 1 (cuando el selector VERT MODE se encuentra en las posiciones CH1, ALT, CHOP o ADD) o del canal 2 (cuando VERT MODE = CH2).

    -CH1: muestra de la señal inyectada al canal 1.

    -CH2: muestra de la señal inyectada al canal 2.

    -LINE: muestra de la señal de línea (50Hz).

    -EXT: señal inyectada al conector [29].
[27] SLOPE: selecciona el flanco de la señal de disparo. Presionado (-): el barrido se inicia en el flanco decreciente de la señal de disparo. Liberado (+):  el barrido se inicia en el flanco creciente de la señal de disparo.
[28] TRIGGER LEVEL: selecciona la amplitud de la señal de disparo para la cual se inicia el barrido.
[29] EXT.TRIG: conector para inyectar la señal de disparo externo.

4.5 HORIZONTAL

[30] POSITION: control de la posición horizontal del haz.
[31] SWEEP TIME/DIV: selector de la velocidad de barrido de la base de tiempos.
[32] VARIABLE (uncal): ajuste continuo entre valores discretos del selector [31].  Para efectuar mediciones sobre el eje horizontal, esta perilla debe estar en posición CAL.
[33] X10 MAG: amplifica el eje horizontal por un factor constante de 10.

5. PRÁCTICA

Dado el Osciloscopio Kenwood CS-4025

I. Visualizar las formas de onda correspondientes a la práctica del generador de funciones y realizar mediciones de amplitud y frecuencia sobre la pantalla del osciloscopio. 

II. Ingresar simultáneamente dos señales (empleando ambos canales del osciloscopio).  Responder ¿cuándo conviene operar en modo alternado y cuándo en modo chopeado?

III. Obtener la suma y sustracción de las señales ingresadas.

Bibliografía:

• Manual del osciloscopio Kenwood (2.37Mb)
• Boylestad, Robert - "Electrónica: teoría de circuitos" - Capítulo 22: El osciloscopio y otros instrumentos de medición - Código de Biblioteca Central: 621.381 5/B.26-1
• "Osciloscopio" - Trabajo presentado en la cátedra "Instrumentos y Medidas" por los estudiantes: Alcoleas, Ortiz y Vergara - 1999 (Código K331)
• Catálogo: RS Components - Int. Edition - 1994 (Código K112) - Sección 52

Nota: el funcionamiento del osciloscopio se analiza en "Instrumentos Y Mediciones II"

Teoría de Circuitos I - Última modificación: Mayo 28, 2002