Lab1

Ingeniería Electrónica con Orientación en Sistemas Digitales
Teoría de Circuitos 2005

Práctico de Laboratorio I

Osciloscopio

Objetivos:
• Comprender el principio de funcionamiento de un osciloscopio analógico.
• Aprender a manejar los controles básicos de un osciloscopio.
• Observar distintas tensiones alternas y medir su amplitud, frecuencia y fase.

Introducción:
En cursos anteriores ustedtrabajo con tensión continua, es decir una tensión que se mantiene constante
en el tiempo. Para medir dichas tensiones se utilizó un tester que medía tensión continua (el tester simplemente
le indicaba un número, por ejemplo 3 Volts - Ver Figura 1a). En este curso comenzaremos a trabajar con
tensiones alternas, es decir tensiones que varían en el tiempo, por lo que sería de gran utilidad "ver"esas
tensiones.
El instrumento que usaremos para ver una tensión en función del tiempo es el osciloscopio, este instrumento
nos muestra en una pantalla fluorescente la variación de una determinada señal (tensión) en función del tiempo.
Todo fenómeno dependiente del tiempo, como una corriente eléctrica, una oscilación mecánica, los fenómenos
cardíacos y cerebrales, que puedan traducirse en unavariación de tensión en función del tiempo, pueden ser
observables en el osciloscopio. El osciloscopio permite la observación cuantitativa del fenómeno, para ello el
instrumento viene calibrado en tensión (eje vertical) y en tiempo (eje horizontal).
La parte esencial del osciloscopio es el tubo de rayos catódicos (TRC), al cual describiremos brevemente.

V bMáx

Período T b

Tensión - V b(t) [Volts - mV ]Tensión - V(t) [Volts - mV ]

V0

Tiempo [S - mS - µS]

Figura 1a:

Así se vería una tensión continua de
valor V0 en el osciloscopio. El eje x, representa el
tiempo y se mide en S (Segundos), mS (milisegundos)
o µS (microsegundos). El eje y esta calibrado en Volts
o miliVolts.

Tiempo [S - mS - µS]

Figura 1b: Así se vería una tensión tipo diente de
sier ra en el osciloscopio. En este caso es unaseñal de
período Tb y su amplitud es VbMáx. Esta es la forma de
onda que usa el osciloscopio para generar la tensión
de bar rido.

Universidad Nacional de San Luis – FCFMyN - Departamento de Física

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Teoría de Circuitos 2005

Tubos de Rayos Catódicos
El TRC consta básicamente de un cañón electrónico, un sistema de placasdeflectoras horizontal (X) y
vertical (Y) y una pantalla fluorescente, todo colocado en el interior de un tubo en el que se ha hecho un vacío
elevado. Ver Figura 2.
El cañón de electrones tiene por objeto producir un haz de electrones cuya intensidad puede variarse con
continuidad dentro de un determinado intervalo y enfocarlo definidamente sobre la pantalla.
Los electrones se obtienen por calentamiento deun cátodo emisor . Al salir de este los electrones pasan a
través de una abertura practicada en una rejilla , que puesta a un potencial negativo variable, permite controlar el
número de electrones que la atraviesan, luego, éstos son acelerados por un potencial positivo aplicado en un
ánodo . El potenciómetro que realiza la variación del potencial negativo se denomina control de brillo (como enlos TV).
El haz de electrones que sale es divergente, por lo que es necesario concentrarlo sobre la pantalla
fluorescente, lo que se logra por medio de electrodos cilíndricos que forman un sistema de lentes electrostáticas.
La idea es obtener campos eléctricos que realicen la operación de hacer volver sobre el eje a los electrones
desviados, lo que se logra con una conformación adecuada de loselectrodos y una adecuada diferencia de
potencial entre ellos, obtenida por medio de un potenciómetro que se denomina control de foco. Para medir
una señal con el osciloscopio, por ejemplo una tensión periódica tipo v=v(t) , esta debe aplicarse a las
placas deflectoras verticales (Y)* (ver el Apéndice), al hacer esto, el haz de electrones emitido por el cañón
experimentará desplazamientos verticales...