Osciloscopio

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SUBDIRECCION ACADEMICA

DEPARTAMENTO INGENIERIA ELECTRICA - ELECTRONICA

MEDICIONES ELÉCTRICAS



AGUASCALIENTES, AGS. CICLO 2001 – 2002

INTRODUCCIÓN

El importante e incesante desarrollo de la electrónica convierte en tarea problemática los adelantos tecnológicos, así como el equipo a usar en la reparación y control de estos.

El osciloscopio de rayos catódicos es quizásla herramienta más versátil para el desarrollo de sistemas y circuitos electrónicos; por otro lado, ha sido uno de los instrumentos más importantes en el desarrollo de la electrónica moderna.

El osciloscopio de rayos catódicos es un dispositivo que permite desplegar la amplitud de señales eléctricas ya sea de voltaje, corriente, potencia etc. Principalmente como una función de tiempo.

Puedeser utilizado para estudiar propiedades físicas que no generan señales eléctricas, para poder representar en la pantalla del osciloscopio dichas propiedades, es necesario utilizar transductores que conviertan la señal mecánica que llega en impulsos eléctricos.

La descripción esta enfocada a dar un sentido de familiaridad con los principales subsistemas del osciloscopio, así como la capacidad deemplear un osciloscopio para medir las cantidades eléctricas más comunes que se acaban de describir. De acuerdo con el objetivo, se cubrirá algunas sugerencias practicas con respecto a las operaciones y limitaciones del osciloscopio.

¿ QUE ES UN OSCILOSCOPIO?

El osciloscopio de rayos catódicos fue inventado en 1897 por Ferdinand Braun, como la descarga eléctrica en los gases para producir laemisión de electrones en forma de filamentos que tenían como resultado la imagen sobre la pantalla.

La finalidad de un osciloscopio es producir en una pantalla una imagen que sea una representación grafica de un fenómeno dinámico, como por ejemplo: un pulso de corriente, una tensión que varié de valor con el tiempo, la descarga de un capacitor y con el uso de transductores apropiados,cualquier otro fenómeno dinámico, como por ejemplo: la oscilación de un péndulo, la variación de temperatura o luz en un local, los latidos del corazón de una persona, etc.

Los fenómenos que podemos o deseamos visualizar en la pantalla de un osciloscopio pueden tener duraciones de que van desde algunos minutos, hasta millonésimos de segundo.

La capacidad de un osciloscopio para presentar en supantalla fenómenos muy rápidos, está dada por su respuesta de frecuencia.

En verdad, la existencia de circuitos capaces de procesar una señal digitalmente lleva a la existencia de osciloscopios que son verdaderas computadoras.

Para conocer mejor el osciloscopio debemos partir de su elemento básico, que es el TRC o tubo de rayos catódicos (y de paso recordamos que existen ya osciloscopiosmodernos que sustituyen este elemento por displays de cristal líquido).

EL TUBO DE RAYOS CATÓDICOS

En este tubo existe un filamento que es calentado por una baja tensión y que se encuentra cercano a un cátodo. El cátodo esta hecho de material alcalino de modo de proporcionar muchos electrones libres que forman una especie de “nube electrónica” alrededor de este elemento. Esta nube recibe elnombre de “carga espacial”.

Un tubo metálico es instalado frente al electrodo en cuestión (cátodo), y es denominado tubo de Wehnelt. Mientras que el cátodo es conectado a una fuente de tensión negativa para proporcionar los electrones necesarios a la emisión, el tubo de Wehnelt es polarizado de modo de establecer una repulsión sobre los electrones que serían emitidos.

Controlando la tensiónaplicada al tubo podemos regular la intensidad del haz que va a producir la imagen. Se trata, del control de brillo o luminosidad del osciloscopio.

Un recurso encontrado en algunos osciloscopios consiste en conectar el tubo de Wehnelt a una entrada externa donde podemos aplicar una señal moduladora. Esta señal va a modular en amplitud el brillo de la imagen, lo que corresponde al denominado “eje...
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