El osciloscopio

2.- El osciloscopio digital. Circuito RC.

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2. EL OSCILOSCOPIO DIGITAL. CIRCUITO RC.
DESCRIPCION DEL EXPERIMENTO
El osciloscopio es un instrumento de aplicación inmediata al cálculo de las magnitudes físicas asociadas a los circuitos eléctricos (ver figura 1). Básicamente, un osciloscopio mide la diferencia de potencial entre dos puntos del espacio en función del tiempo, y es capaz derepresentar gráficamente esta señal en una pantalla. Ello permite medir no sólo voltajes, tiempos y frecuencias de las señales eléctricas analizadas sino también otras magnitudes físicas de los circuitos eléctricos que generan estas señales. La primera parte de la práctica servirá de introducción al manejo del osciloscopio. En ella veremos las principales funciones de este aparato, que son la medidade voltajes, tiempos y frecuencias de señales periódicas y transitorias. Posteriormente, se montará un circuito RC en serie para observar la descarga de un condensador.

Figura 1.- Osciloscopio digital Agilent de la serie 3000 y sonda de osciloscopio.

1) INTRODUCCIÓN AL OSCILOSCOPIO Con el fin de entender el funcionamiento del osciloscopio y adquirir destreza en su manejo, en primer lugaranalizaremos las particularidades del proceso de medida con un osciloscopio y, a continuación, veremos las principales funciones de este instrumento que son la medida de voltajes, tiempos y frecuencias de señales periódicas y transitorias. Como resultados de este apartado, se presentarán sólo aquéllos que se piden explícitamente en cada proceso de medida. Además, se adjuntará un breve comentario delos fenómenos observados. 1.1- Señal de calibrado, escalas y factor de atenuación de la sonda El osciloscopio genera internamente una señal de calibrado consistente en una onda cuadrada de amplitud y frecuencia determinadas que sirve de guía y verificación del correcto funcionamiento. El punto de contacto, junto con una toma de masa, se encuentra situado a la derecha del cuadro frontal de mandosdel osciloscopio. Para ver esta señal, conectaremos el extremo coaxial de la sonda al canal de entrada 1 del osciloscopio, la punta de la sonda al punto de salida de la señal de calibrado y la masa de la sonda a la toma de masa. Seguramente no aparecerá en la pantalla ninguna señal definida ya que hay que configurar el osciloscopio para representar la señal. La manera más rápida de configurar elosciloscopio consiste en usar la tecla Auto-Scale, que busca automáticamente la configuración idónea del aparato. Esta configuración puede observarse en la pantalla y es la siguiente: en la parte inferior izquierda aparece el canal de entrada que hemos conectado (el 1 en este caso), a su lado, el número de voltios por división de la escala vertical (500mV/div), que se puede modificar con el botón deajuste de voltaje correspondiente al canal que esté conectado y que va desde 20mV hasta 50V. El origen de

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Prácticas de Física

tiempos está situado en el centro del eje horizontal (0.00s), indicado por un pequeño triángulo de color amarillo y una flechita, , que lleva en su interior la letra T. En la parte inferior derecha, se ve el valor de la escala temporal o base de tiempos(500us/div=500µs/div, en la notación estándar) que se puede modificar con el botón de ajuste de tiempos que se encuentra en la parte superior izquierda del panel frontal de mandos y que va desde 2ns hasta 50s. Encontramos también el origen de referencia de la escala vertical, indicado por una flechita, , que lleva en su interior el número del canal que se está empleando. Dicho origen de referencia sepuede mover a lo largo del eje vertical rotando el botón que está debajo de la tecla del canal 1 (análogamente sucedería para el canal 2) Al apretar la tecla Display aparece un menú en la parte derecha con diversas opciones para configurar el modo de visualización por pantalla. En particular, la opción Grid permite modificar la retícula que aparece superpuesta a la señal que muestra el osciloscopio....