Variados

CAPITULO VIII EL OSCILOSCOPIO

8.1 INTRODUCCION. En la historia de las mediciones eléctricas y electrónicas, el instrumento que ha producido mayor impacto ha sido el osciloscopio, debido a que es de utilidad no solamente para medir algunas variables de los fenómenos eléctricos (voltaje, corriente, frecuencia, período, etc.), mediciones que son posible realizar con otro tipo de instrumentos,sino que también permite observar el desarrollo en el tiempo de dichos fenómenos eléctricos, con lo cual se pueden conocer y estudiar en forma más detallada. Debido a esto, el osciloscopio sigue siendo uno de los instrumentos de mayor aplicación en el trabajo diario. 8.2 PARTES FUNDAMENTALES DE UN OSCILOSCOPIO. Las partes fundamentales de un osciloscopio son: - El tubo de rayos catódicos (TRC) - Elamplificador vertical - La base de tiempo - El circuito de disparo (Trigger) - El amplificador horizontal - El amplificador de control de intensidad (Gate amplifier) - La línea de retardo

La Figura 1 presenta el Diagrama de Bloques de un osciloscopio básico. En los siguientes puntos vamos a estudiar cada uno de dichos bloques.

107

108

8.3 EL TUBO DE RAYOS CATODICOS. 8.3.1.-Estructura. El Tubo de Rayos Catódicos (TRC) consiste de un cilindro de vidrio acoplado a una sección cónica también de vidrio, según podemos observar en la Figura 2, dentro de los cuales se ha hecho el vacío.

Fig. 2.- Tubo de Rayos Catódicos (TRC). En esta estructura dispositivos: - El cañón electrónico - Las placas de deflexión - La pantalla - Los contactos La Figura 3 muestra la distribución de losdispositivos enumerados. A grandes rasgos, la operación del TRC es la siguiente: El cañón electrónico produce un haz de electrones que incide sobre la pantalla (ubicada en la base del cono), la cual, debido a que está recubierta por fósforo, emite luz en el punto donde se produce la incidencia del haz. Las placas de deflexión permiten variar la ubicación del punto de incidencia del haz sobre lapantalla, debido a lo cual es posible obtener diversas figuras. En los siguientes puntos vamos a estudiar en detalle cada uno de estos elementos. se encuentran ubicados los siguientes

109

Fig. 3.- Dispositivos ubicados en el Tubo de Rayos Catódicos 8.3.1.1.- El cañón electrónico. El cañón electrónico está ubicado en la parte cilíndrica del TRC, y consta de las siguientes partes: - El filamento- El cátodo - La grilla - El primer ánodo - El anillo de enfoque - El segundo ánodo El filamento es un elemento que genera altas temperaturas cuando circula por él corriente eléctrica. Su función es calentar la placa metálica denominada cátodo para que ésta, por efecto termoiónico, emita electrones al vacío circundante. El cátodo se conecta a un potencial negativo de unos cuantos miles de voltiosy se rodea de un cilindro metálico llamado grilla, como podemos observar en la Figura 4. La grilla se conecta a un potencial variable cuyo valor puede ajustarse desde un control externo, pero que generalmente es negativo. Cuanto más negativo sea dicho potencial, menor será el número de electrones con la suficiente energía cinética para atravesar
110

la abertura de la grilla, y viceversa. Porlo tanto, con el control externo que regula el potencial de la grilla puede ajustarse el número de electrones que finalmente van a llegar a la pantalla y en consecuencia, la intensidad de luz emitida por ésta. Debido a lo anterior, el control externo que regula el potencial de la grilla se denomina control de intensidad.

Fig. 4.- Filamento, cátodo y grilla del TRC.

Los electrones emitidospor el cátodo que han atravesado la abertura de la grilla son atraídos y acelerados por el primer ánodo, según se muestra en la Figura 5. El primer ánodo está conectado a un potencial positivo de unos cientos de voltios. Ahora bien el haz de electrones que atraviesa el primer ánodo es divergente, por lo que es necesario añadir dos dispositivos más para poder obtener un haz cilíndrico. Estos...