Laboratorio

EXPERIMENTOS DE FISICA II

LABORATORIO # 6

EL OSCILOSCOPIO

JOSE PRADO (0910112)
HUGO BOHORQUEZ (0831956)
PAÚL ZÚÑIGA (0740612)

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Aprender sobre el manejo básico del osciloscopio y su papel en la electricidad.

OBJETIVO ESPECIFICO

* Conocer el principio de funcionamiento del osciloscopio.

* Conocer las partes del osciloscopio.* Aprender a visualizar una señal y sus propiedades.

* Aprender a interpretar las señales.

* Aprender a medir tiempos y voltajes.

* Capacitarse para hacer cálculo de frecuencia con el osciloscopio.

* Analizar los datos para su entendimiento.

RESUMEN

Este laboratorio consistió en la parte práctica simplemente en jugar un poco con el osciloscopio para comprender sufuncionamiento, y ver como variaba la señal a medida que manipulábamos distintas perillas.

MARCO REFERENCIAL

Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadasen una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje Z" o "Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.
Los osciloscopios, clasificados según su funcionamientointerno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos, en teoría.
Osciloscopio analógico
La tensión a medir se aplica a las placas de desviación vertical de un tubo de rayos catódicos (utilizando un amplificador con alta impedancia de entrada y ganancia ajustable) mientras que a las placas de desviación horizontal se aplica una tensiónen diente de sierra (denominada así porque, de forma repetida, crece suavemente y luego cae de forma brusca). Esta tensión es producida mediante un circuito oscilador apropiado y su frecuencia puede ajustarse dentro de un amplio rango de valores, lo que permite adaptarse a la frecuencia de la señal a medir. Esto es lo que se denomina base de tiempos.

Figura 1.- Representación esquemática de unosciloscopio.
En la Figura 1 se puede ver una representación esquemática de un osciloscopio con indicación de las etapas mínimas fundamentales. El funcionamiento es el siguiente:
En el tubo de rayos catódicos el rayo de electrones generado por el cátodo y acelerado por el ánodo llega a la pantalla, recubierta interiormente de una capa fluorescente que se ilumina por el impacto de los electrones.Limitaciones del osciloscopio analógico
El osciloscopio analógico tiene una serie de limitaciones propias de su funcionamiento:
* Las señales deben ser periódicas. Para ver una traza estable, la señal debe ser periódica ya que es la periodicidad de dicha señal la que refresca la traza en la pantalla. Para solucionar este problema se utilizan señales de sincronismo con la señal de entrada paradisparar el barrido horizontal (trigger level) o se utilizan osciloscopios con base de tiempo disparada.
* Las señales muy rápidas reducen el brillo. Cuando se observa parte del período de la señal, el brillo se reduce debido a la baja persistencia fosfórica de la pantalla. Esto se soluciona colocando un potencial post-acelerador en el tubo de rayos catódicos.
* Las señales lentas no formanuna traza. Las señales de frecuencias bajas producen un barrido muy lento que no permite a la retina integrar la traza. Esto se solventa con tubos de alta persistencia. También existían cámaras Polaroid especialmente adaptadas para fotografiar las pantallas de osciloscopios. Manteniendo la exposición durante un periodo se obtiene una foto de la traza.
* Sólo se pueden ver transitorios si...