Practica Numero 1

PRÁCTICA NÚMERO 1. MANEJO DEL OSCILOSCOPIO
Y DEL GENERADOR DE SEÑALES.
1.1. Introducción Teórica.
(a) El osciloscopio
El osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización gráfica que
muestra señales eléctricas variables en el tiempo. El eje vertical Y representa el voltaje,
mientras que el eje horizontal X representa el tiempo. Con un osciloscopio podemos
determinar directamente elperiodo y el voltaje de una señal y de forma indirecta la
frecuencia de una señal, así como la fase entre dos señales. Además, el osciloscopio nos
permite determinar qué parte de la señal es corriente continua y cuál alterna así como
determinar qué parte de la señal es ruido y cómo varía este con el tiempo. Finalmente el
osciloscopio es muy útil para localizar averías en un circuito.
Los osciloscopiospueden ser analógicos o digitales. Los primeros trabajan
directamente con la señal aplicada (que es continua y de ahí que el osciloscopio sea
analógico) que una vez amplificada desvía un haz de electrones en sentido vertical
proporcional a su valor. Por el contrario, los osciloscopios digitales utilizan previamente
un conversor analógico-digital para almacenar digitalmente la señal de entrada,reconstruyendo posteriormente esta información en la pantalla.
Lógicamente, ambos tipos presentan ventajas e inconvenientes. Así, los
analógicos son preferibles cuando es fundamental el poder visualizar variaciones
rápidas de la señal de entrada en tiempo real. Por el contrario, los osciloscopios digitales
se utilizan cuando se desea analizar eventos no repetitivos.
Antes de pasar a describir loscontroles más empleados en un osciloscopio
pasaremos a describir brevemente su funcionamiento físico. En la figura 1.1 se
representa un esquema del interior de un osciloscopio. Como se observa, tiene forma
cónica con un cuello en forma de tubo en el que va acoplado el cañón de electrones. Los
electrones son emitidos por un cátodo recubierto por óxidos de bario y estroncio que
son capaces de emitirhaces de electrones de alta densidad y que se calienta a través de
un elemento calefactor que se encuentra incorporado en el cañón, fenómeno conocido
como efecto termoiónico. A continuación se encuentra una primera rejilla de control
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que deja pasar sólo a una parte de los electrones que inciden en ella. Estos electrones
pasan a continuación por el denominado ánodo enfocador que tiene formacilíndrica con
varios orificios y que se encarga de enfocar más el haz de electrones para, a
continuación, entrar en el ánodo acelerador que tiene un potencial de varios miles de
voltios con respecto al cátodo con lo que se consigue acelerar considerablemente el haz
de electrones. Finalmente, el tubo de rayos catódicos contiene dos pares de placas
deflectoras que se encargan de desviar el haz en dosdirecciones mutuamente
perpendiculares. Estas placas no son completamente paralelas sino que se ensanchan
para lograr grandes ángulos de desviación evitando que el haz de electrones choque
contra los bordes de las placas. La diferencia de potencial entre las placas deflectoras
suele ser de 0 a 45 voltios

Figura 1.1. Esquema interno de un osciloscopio.

Finalmente, el haz de electrones acelerado vaa parar a la pantalla del tubo, la cual
está recubierta internamente de una sustancia fosforosa que destella apreciablemente
cuando incide sobre ella un haz de electrones. Este brillo se debe a una propiedad
radiativa que posen algunos sólidos y que se denomina luminiscencia.
En la figura 1.2 hemos representado los controles externos básicos que posee un
osciloscopio. Como se puede observar haydos bloques claramente diferenciados. El
primero de ellos que se ocupa únicamente del eje X, esto es del eje de tiempos. Como se
desprende de la figura, en ese bloque hay una escala de tiempos que nos permite
determinar con mayor o menor fineza el periodo de nuestra señal en la pantalla; además
dispone de un mando para desplazar horizontalmente la señal en la pantalla para
facilitar dicha medida....