Tema 07.-
El Osciloscopio y el Generador de Funciones.
- ÍNDICE -
3.- Pinzas de conexión o sondas. …………………………………………….…… 4.- Partes del osciloscopio……………………………………………………….. 4.1.- LA PANTALLA. 4.2.- TEST. 4.3.- Control de intensidad. 4.4.- Control de enfoque. 4.5.- Control de posición. 4.6.- Selector: AC-GND-DC. 4.7.- CH1 /CH2 / Dual / Suma. 4.8.- Escala mando de tensión (Eje vertical, Y). (Volts/DIV) 4.9.- Escala mando base de tiempos (Eje horizontal X). (TIME/DIV) 5.- CALIBRAR el osciloscopio. 6.- MEDIDAS con el osciloscopio. 7.- Medida de TENSIÓN en C.A. 8.- Medida de TENSIÓN en C.C.
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9.- Medida de TENSIÓN en CA + C.C. 10.- Medida de TIEMPO – FRECUENCIA. 11.- Medición de FASE. 11.1.- Método directo. 11.2.- MÉTODO DE LISSAJOUS. -EL GENERADOR DE FUNCIONES-
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2.- Tipos de osciloscopio…………………………………………………………..
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1.- El osciloscopio…………………………………………………………………..
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TEMA 07.- El Osciloscopio y el Generador de Frecuencia.
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El OSCILOSCOPIO es un aparato de MEDIDA que se caracteriza por representar señales con su valor máximo (Vmáx). Sin embrago, el POLÍMETRO que es un aparato de MEDIDA que nos da valores eficaces (Vef).
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1.- El osciloscopio.
2.- Tipos de osciloscopio.
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Existen 2 tipos de osciloscopios: 1.- OSCILOSCOPIOS ANALOGICOS.
2.- OSCILOSCOPIOS DIGITALES. La diferencia es la memoria digital de las señales. Al pulsar un botón la señal de pantalla queda congelada.
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3.- Pinzas de conexión o sondas.
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El osciloscopio tiene dos canales: -CANAL 1 (CH1) -CANAL 2 (CH2) Es importante saber que las masas de ambos canales están unidas, es decir, comparten la misma masa. Los dos cocodrilos deben conectarse en el mismo punto del circuito.
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4.- Partes del osciloscopio.
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4.1.- LA PANTALLA. En la pantalla aparecen un conjunto de líneas reticuladas que sirven como referencia para realizar las medidas.
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Cada cuadradito es una división. (DIV)
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4.2.- TEST. Nos muestra una señal cuadrada de prueba de 2 Vpp.
4.3.- CONTROL DE INTENSIDAD. Proporciona más o menos brillo a la señal que vamos a ver en la pantalla. Para realizar medición: Un brillo excesivo acorta la vida del osciloscopio.
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4.4.- CONTROL DE ENFOQUE. Controlar el enfoque y grosor del trazo de la señal.
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Para realizar medición: Poner el trazo fino y bien enfocado.
4.5.- CONTROL DE POSICIÓN.
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Desplaza horizontalmente los trazos de la pantalla (de ambos canales). X-Pos: HORIZONTAL. Desplaza la señal en forma horizontal (derecha o izquierda). Y-Pos: VERTICAL. Desplaza la señal en forma vertical (arriba o abajo).
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4.6.- SELECTOR: AC-GND-DC. Dispone de tres posiciones: - DC: dejar pasar tanto la componente alterna como la continua de la señal. (DC+AC) - AC: elimina la componente continua de la señal que se está midiendo. (AC) - GND: elimina la señal del canal y lo pone a nivel de masa o referencia (cero). Se usa para realizar el ajuste del canal (calibralo).
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4.7.- CH1 /CH2 / Dual / Suma. CH1.- Se visualiza en pantalla el solo el Canal 1. CH2.- Se visualiza en pantalla el solo el Canal 2.
El botón rotatorio de su interior tiene que estar siempre en la posición de enclavamiento. Cálculo de tensión: -Nº DIV (cuadros) verticales pico a pico =_______ Div. -Escala Mando de Escala de Tensión = _______VOLT/DIV VPP = DIV verticales PP · Escala Tensión =_________ VPP
4.9.- ESCALA MANDO BASE DE TIEMPOS (Eje horizontal X). (TIME/DIV) Es un selector rotatorio con diferentes escalas que sirve para medir el tiempo de la señal en horizontal. (X). Cálculo de Frecuencia: -Nº DIV (cuadros) horizontales =_________ DIV -Escala Mando Base de Tiempo = _________TIME/DIV T = Nº DIV horizontales · Escala Base Tiempo= ________ ms
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4.8.- ESCALA MANDO DE TENSIÓN (Eje vertical, Y). (Volts/DIV) Es un selector rotatorio con diferentes escalas que sirve para medir la amplitud de la señal en vertical (Y).
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Suma (ADD).- Se visualizar la suma de ambas señales.
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Dual.- Visualizaremos simultáneamente ambos canales.
5.- CALIBRAR el osciloscopio. Los pasos para calibrar el osciloscopio son: 1.- Poner el selector AC-DC-GND en la posición GND.
4.- Colocar el selector AC-DC-GND en la posición AC y ver si la señal de TEST nos sale en pantalla correctamente (2 Vpp) 5.- Realizar la medida deseada.
6.- MEDIDAS con el osciloscopio. Las 3 medidas que se pueden realizar con un osciloscopio de manera directa son:
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1.- TENSION (V) (Amplitud). -CC -CA 2.- TIEMPO, FRECUENCIA. (S, Hz) f = 1/T 3.- El DESFASE. (Grados, rad.)
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3.- Regular el trazo luminoso con los mandos de intensidad y foco no muy fuerte para no quemar la pantalla y ponerlo fino.
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2.- Encender el osciloscopio y colocar el trazo verde luminoso en la posición central 0 ayudándote de los mandos de posición horizontal y vertical.
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7.- Medida de TENSIÓN en C.A. Los pasos a seguir para medir una TENCION EN C.A. son: 1.- Calibrar el aparato.
4.- Poner el selector en la posición AC. 5.- Regular el selector de TENSIÓN (V/DIV) para que nos salga la señal en pantalla LO MÁS GRANDE POSIBLE.
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6.- Cálculo de tensión: -Nº DIV verticales (cuadros) pico a pico =_______ Div. -Mando de Escala de Tensión = _______VOLT/DIV
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2.- Conectar las sondas en paralelo al componente a medir.
VPP = DIV verticales PP · Escala Tensión =_________ VPP
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ACTIVIDAD: Calcular la Vpp de la señal de la pantalla:
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8.- Medida de TENSIÓN en C.C. Los pasos a seguir para medir una TENCION EN C.C. son: 1.- Calibrar el aparato.
4.- Cambiar de GND a DC y el trazo del osciloscopio se desplazará hacia arriba o hacia debajo de la línea central de referencia de la pantalla dependiendo si la tensión es CC positiva o negativa. 5.- Cálculo de tensión: -Nº DIV verticales (cuadros) desplazamiento =_______ Div. -Escala Mando de Escala de Tensión = _______VOLT/DIV VCC = DIV verticales PP · Escala Tensión =_________ V En CC no hay ni VPP, ni frecuencia.
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ACTIVIDAD. En la señal que aparece en la pantalla del osciloscopio, calcular: a.- La tensión en CC. b.- La Vpp y la Frecuencia.
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3.- Poner el selector en la posición DC y pasará la componente alterna y continua.
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2.- Conectar las sondas en paralelo al componente a medir.
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9.- Medida de TENSIÓN en CA + C.C. Los pasos a seguir para medir una TENCION EN C.A. + C.C. son los mismos que para medir una CC, pero en este caso se desplazara hacia arriba o hacia abajo la señal de CA. Ejemplo: Señal solo con componente Alterna.
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ACTIVIDAD: En la señal de la figura calcular: a.- La tensión en CA. b.- La componente de continua de la señal.
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Señal con componente Alterna y continua.
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10.- Medida de TIEMPO – FRECUENCIA. Los pasos a seguir para medir el TIEMPO son: 1.- Calibrar el aparato.
3.- Regular el selector de la BASE DE TIEMPO (T/DIV) para que nos salga la seĂąal en pantalla LO MĂ S GRANDE POSIBLE. 4.- CĂĄlculo de tiempo: -NÂş DIV horizontales (cuadros) en un ciclo =_______ Div. -Escala Mando de Base de Tiempo = _______S/DIV
�� =
1
đ?‘“đ?‘“
đ?‘“đ?‘“ =
1
��
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Tiempo = DIV horizontales ¡ Escala Base de Tiempo=_________ s
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2.- Conectar las sondas en paralelo al componente a medir.
= _____ đ??ťđ??ťđ??ťđ??ť
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ACTIVIDAD: En la seĂąal de la figura calcular: a.- El periodo. b.- La frecuencia.
ACTIVIDAD. Calcular el periodo y la frecuencia de la seĂąal de la pantalla del osciloscopio si la escala de la base de tiempos marca 100Âľs/DIV:
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11.- Medición de FASE. Existen 2 procedimientos: a.- Método directo. b.- Método de las figuras de Lissajous. 11.1.- Método directo. Los pasos a seguir para el método directo son: 1.- Poner las 2 señales sincronizadas. 2.- Contar el número de cuadros horizontales que hay entre un punto de la primera onda y el mismo punto de la segunda. 3.- Contar el número de cuadros horizontales que corresponden a un periodo (ciclo) de una de las 2 ondas. 4.- El desfase será la regla de tres siguiente:
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El número de cuadros de un periodo es 360º 5 cuadros -------------------> 360 º 0,5 cuadros ------------------> fase Fase= 0,5 x 360 / 5 = 36 grados eléctricos. actividad. Calcular el desfase de la siguiente señal que aparece en la pantalla del osciloscopio.
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ACTIVIDAD. Medir la amplitud y el tiempo de la siguiente señal triangular que aparece en pantalla.
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11.2.- MÉTODO DE LISSAJOUS. Permite visualizar curvas de desfase de señales a partir de las famosas figuras de Lissajous colocando el mando de la base de tiempo en X-Y.
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-EL GENERADOR DE FUNCIONES-
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IMPORTANTE: El GBF no da el valor de AMPLITUD directamente por lo tanto para saberlo tenemos que conectarlo al Osciloscopio directamente en paralelo.
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Los mandos del GBF son los siguientes: