Osciloscopio

Subsistema de deflexión vertical
Su misión consiste en generar una señal a partir de la aplicada al canal vertical, que
reproduzca con exactitud a esta última en su trazado. Si se aplicaran directamente las
señales débiles a las placas deflectoras, no tendrían amplitud suficiente como para
producir la deflexión (es necesario aplicar entre 10 y 20 V para deflexionar 1 cm). En
consecuencia,los circuitos de deflexión vertical amplifican las señales débiles, incapaces
de producir por sí mismas desviaciones apreciables. Por otro lado, atenúan las señales de
amplitud elevada, que producirían desviaciones imposibles de visualizar en un espacio
confinado, como la pantalla (producirían la saturación del amplificador vertical).

Velocidad y ancho de banda. Mediciones de tiempos de subidaLa unidad de deflexión vertical determina la velocidad (ancho de banda) del
osciloscopio, así como la impedancia de entrada del instrumento. En este apartado se
estudia la primera limitación práctica del instrumento y las reglas relativas al cálculo de
su ancho de banda.
Los aspectos fundamentales que debe recordar el usuario y que son relativos al ancho
de banda y a las sondas empleadasse resumen en las siguientes reglas experimentales.

Relación entre el tiempo de subida y el ancho de banda

El osciloscopio se aproxima con gran fidelidad a un sistema primer orden, con una
respuesta frecuencial de tipo paso-baja. Para estos sistemas, la frecuencia superior de
corte y el tiempo de subida de la respuesta a un escalón unitario (respuesta indicial)
verifican la relaciónaproximada:
fo×ts = 0,35
donde fo es el ancho de banda del instrumento y ts el tiempo de subida del canal vertical.
Esta relación indica que cuanto mayor es el ancho de banda del osciloscopio, más
capacidad posee el instrumento de capturar transitorios rápidos y flancos de subida
veloces.

Ejemplo 2. El osciloscopio analógico HM 1004 tiene un ancho de banda de 100 MHz. Esto
significa que eltiempo de subida de cada uno de sus dos canales verticales es de:

Tiempo de subida real. Fuentes de error

Al medir el tiempo de subida de una señal, y especialmente en la medida de pulsos o
transitorios rápidos, deben considerarse, además del propio tiempo del instrumento los
siguientes tiempos parásitos:
* El tiempo de subida propio del osciloscopio,
* El tiempo de subida de la sondaempleada, y
* El tiempo de medida del circuito RC constituido por la resistencia de la fuente
(cuya señal es objeto de medida), y el circuito equivalente de la sonda y el
osciloscopio. Si la resistencia de la fuente es muy baja este último se suele
despreciar (como ocurre en muchas situaciones prácticas).
Con el fin de obtener errores en la medida de tiempos de subida inferiores al 5%, lasuma de los tiempos parásitos debe ser inferior a 1/3 del tiempo de subida de la señal de
interés. Para que los errores sean inferiores al 1% la suma de los tiempos parásitos debe
ser inferior a 1/7 del tiempo de interés. Si se verifica la primera condición (y, en
consecuencia, la segunda), una buena aproximación consiste en emplear la suma
cuadrática para el tiempo de subida de la señalmedida:

Si el fabricante proporciona el tiempo de subida del instrumento, es necesario buscar
el tiempo de la sonda entre las características de ésta. Este último suele expresarse en
términos conservadores (la hoja de características proporciona un máximo); una buena
opción consiste en tomar el primer número entero inferior al máximo.
En la práctica, el tiempo de subida se mide utilizando lasmarcas porcentuales del 10
y del 90 % de la pantalla del osciloscopio. La figura 8 muestra una medición práctica.

En la práctica, el tiempo de subida se mide utilizando las marcas porcentuales del 10 y del 90 % de la pantalla del osciloscopio. La figura 8 muestra una medición práctica.

Medida de un tiempo de subida de una señal cuadrada. Se observa también el tiempo de estabilización...