osiloscopio

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Osciloscopios

2.1 Reseña histórica, función del osciloscopio y criterios de clasificación
El osciloscopio de rayos catódicos es el instrumento electrónico más utilizado para
capturar y analizar señales eléctricas variables en el tiempo. En su modo de operación
por defecto (modo Y-t) el eje vertical representa la magnitud de la señal y el eje
horizontal el tiempo.
El tubo de rayoscatódicos permite observar variaciones de alta velocidad cuando se
aplican señales a uno de sus canales, por ello sustituyó al oscilógrafo y al registrador XY. Estos instrumentos, basados en componentes electromecánicos, al medir señales de
alta frecuencia estaban limitados por la inercia del trazador (pluma móvil cuyo
movimiento en dirección perpendicular al papel registra la señal).
En el cátododel tubo de rayos catódicos se genera un haz colimado de electrones
que, al incidir sobre la pantalla de fósforo, produce el trazo visible, que reproduce
fielmente la señal de interés objeto de medida, y que resulta de componer dos
movimientos transversales. El movimiento del haz electrónico es causado por la acción
de campos eléctricos aplicados a dos conjuntos de placas de deflexión, queconstituyen
las tensiones de deflexión. Estas tensiones se generan internamente a partir de las
señales medidas. Desde su generación hasta el punto de incidencia, el haz apenas es
afectado por fenómenos de tipo mecánico (como por ejemplo vibraciones o la inercia
del movimiento), debido a que está formado por partículas de masa despreciable.
Básicamente, con un osciloscopio se pueden realizar lassiguientes medidas directas:
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Período y magnitud (tensión) de una señal.
Componente de continua (señal de acoplo) de una señal alterna.
Desfases entre dos señales de la misma frecuencia.
Tiempos de subida y bajada de transitorios (flancos de una señal).
Anchuras de pulsos.
Test o comprobación de componentes activos y pasivos.

En una primera aproximación, lososciloscopios pueden clasificarse en analógicos y
digitales (de almacenamiento digital). Los primeros reconstruyen la señal aplicada al
canal vertical en tiempo real, por ello son los adecuados para capturar eventos
periódicos y rápidos. La incorporación de dispositivos de memorización permite
capturar fenómenos no repetitivos, como por ejemplo los transitorios asociados a picos

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1Instrumentación Electrónica. Juan José González de la Rosa

de tensión, el tiempo de estabilización de una señal en torno a un nivel o el arranque de
un oscilador.
Otros instrumentos electrónicos basados en el mismo principio operativo del
osciloscopio (tubo de rayos catódicos) son los analizadores lógicos de estados (en
esencia osciloscopios de varios canales), los trazadores de curvas dedispositivos
semiconductores y los analizadores de espectros.
Con independencia de sus posibilidades de almacenamiento digital, dos son los
criterios básicos de clasificación de esos instrumentos: la frecuencia máxima admisible
para la señal aplicada al canal vertical y el número de canales verticales que incorporan.
Según el primer criterio existen osciloscopios de baja frecuencia (hasta 10 MHzaproximadamente) y de alta frecuencia (hasta unos 500 MHz). Hay modelos que
admiten frecuencias intermedias. Por otra parte, casi todos los osciloscopios incorporan
al menos dos canales verticales. En este caso la representación simultánea de dos, o más
señales, se consigue gracias a la elevada persistencia de los trazos sobre la pantalla que da
una apariencia de simultaneidad. Esto seconsigue con un solo haz electrónico con sus
correspondientes sistemas de deflexión vertical y horizontal.
2.2 Hoja de características de un osciloscopio. Criterios de selección
Las características técnicas de un osciloscopio son extensas y no todas influyen por igual
en la relación rendimiento/coste del instrumento. En consecuencia, es necesario
conocer los parámetros que determinan la calidad...