Osciloscopio

Laboratorio II de Física

CAPÍTULO 1 EL OSCILOSCOPIO

CAPÍTULO 1 “EL OSCILOSCOPIO”
Marco Teórico
El Osciloscopio es un Voltímetro muy sofisticado ya que permite ver el voltaje en función del tiempo. En su forma más simple consta de un tubo al vacío, donde se produce un haz de rayos catódicos ( electrones ), que son enfocados en una pantalla luminiscente. En la Figura 1.1 vemos que elvoltaje aplicado en la entrada del osciloscopio está conectado con un par de placas de deflexión vertical que desvían el haz de electrones hacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad (positiva o negativa) del voltaje de entrada.

VENTRADA(t)

Control del cañón

Punto brillante en la Pantalla

Figura 1.1. Tubo de Rayos Catódicos. El Voltaje en la entrada se aplica a las placas dedeflexión vertical, haciendo desviar el haz de electrones hacia arriba. El Control del cañón genera y enfoca el haz.

El osciloscopio sencillo representado en la Figura 1.1 solo permite mover el punto hacia arriba o hacia abajo. Para poder ver representado en la pantalla el voltaje en función del tiempo, el osciloscopio cuenta con otro par de placas de deflexión horizontal a las cuales le aplicainternamente un voltaje que varía linealmente con el tiempo, como indica la Figura 1.2. Dicho voltaje permite que el 11

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punto brillante “barra” la pantalla de izquierda a derecha y por eso se le conoce como el barrido del osciloscopio, o como la base de tiempo del osciloscopio. Combinando los dos voltajes – VBARRIDO VENTRADA y VBARRIDO –se produce en la pantalla un dibujo de VENTRADA en función del tiempo, llamado la traza del osciloscopio. Al llegar el punto al t t1 Figura 1.2. Barrido lineal con el tiempo. Al llegar a t1 el punto alcanza el extremo derecho de la pantalla llamada señal de Diente de Sierra. El control del cañón suprime el haz durante el tiempo de regreso para que el punto no deje una traza sobre la pantallamientras se regresa. En relación con la Figura 1.2, el tiempo t1 que dura un ciclo de barrido puede ajustarse externamente con el botón de control de la base de tiempo. Actualmente nuestro laboratorio cuenta con osciloscopios modelo HM407 Hameg y en la Figura 1.4 se presenta el panel frontal del osciloscopio. En esta Figura el control de la base de tiempo se indica con el número 28. Los valores de labase de tiempo están calibrados desde 100 segundos por división horizontal (centímetro) hasta 50 ns/div. Cuando el indicador de base de tiempo variable – VAR – está prendido (al usar el botón número 30 del panel frontal), la base de tiempo no está calibrada y el botón número 28 sirve ahora para cambiar el período del barrido continuamente. Si la señal de entrada es periódica, cada vez que arranqueel barrido se verá en la pantalla una parte de ella. Si el periodo del barrido es un múltiplo entero del 12 extremo derecho de la pantalla, el circuito del barrido lo regresa nuevamente a su posición inicial y empieza un nuevo ciclo de barrido, es decir, se repite constantemente la señal de barrido, formándose así la

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periodo de la señalde entrada, cada ciclo del barrido presentará de la misma manera a la señal de entrada. Como generalmente éste no es el caso, cada barrido dejará una señal diferente sobre la pantalla, lo cual, para señales más rápidas que el tiempo de retención visual del ojo, provocará una superposición de señales en la pantalla que la manchará toda y no permitirá distinguir ninguna señal. Para evitar estasituación el osciloscopio cuenta con un circuito que “dispara” el barrido (Trigger) solamente cuando la señal periódica de la entrada llega al mismo valor de voltaje con que se disparó la primera vez. Este Nivel de Trigger se puede ajustar externamente mediante el botón identificado en el panel frontal con el número 17. También es posible disparar el barrido cuando la señal de entrada cruza el Nivel...