Informe Osciloscopio

INFORME DE PRÁCTICA DE LABORATORIO PROGRAMA DE INGENIERÍA MECATRÓNICA

Versión 1.0 Periodo 2020-1

Herrera Sebastian, Solis Javier, García Dilan u1803549, u1803562, [email protected] Profesor: Bernal Freddy

Osciloscopio

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Resumen—Por medio de simulaciones, se entiende el uso y funcionamiento de un osciloscopio. Palabras clave— Osciloscopio, transformador, condensador, diodos.

I. INTRODUCCIÓN

S

e diseña un circuito compuesto de un transformador, un condensador y cuatro diodos donde, al medir con un osciloscopio en diferentes puntos del circuito, se puedan observar diferentes señales. De igual manera, se muestran las simulaciones de dicho circuito eléctrico.

señal de entrada, el disparador hace que la forma de onda repetitiva parezca estática [2].

 ¿Qué es el amplificador vertical de un osciloscopio? En un osciloscopio análogo, el amplificador vertical mueve el rayo en dirección vertical en respuesta a una señal de entrada, [1].  ¿Qué son el valor pico y el valor pico-pico de un voltaje periódico? El valor pico a pico es un el valor de voltaje medido desde valor máximo de una onda periódica hasta su valor mínimo. Por otra parte, el voltaje pico es la mitad del valor del voltaje pico a pico como se observa en la figura 2.

II. COMPETENCIAS PARA DESARROLLAR   

Habilidades en el manejo del osciloscopio. Destreza en la interpretación de resultaos que nos arroja el osciloscopio. Conocimiento del uso y aplicabilidad del osciloscopio.

A. Marco teórico III. TRABAJO PREVIO Figura 2. Representación voltaje pico y pico a pico.

 ¿Qué es el barrido de un osciloscopio? Un osciloscopio analógico consta de un tubo de rayos catódicos (TRC), un generador de barrido y un amplificador vertical como se muestra en la figura 1. El generador de barrido causa un haz de electrones en el TRC para barrer horizontalmente a través de una pantalla fosforescente [1].

Figura 1. Diagrama del subsistema en un osciloscopio analógico [1].

 ¿Qué es el trigger de un osciloscopio? La función de trigger, «disparo» en español, de un osciloscopio es importante para lograr una caracterización clara de la señal, pues sincroniza el barrido horizontal del osciloscopio con el punto adecuado de la señal. El control de disparo permite a los usuarios estabilizar formas de onda repetitivas, así como capturar formas de onda de disparo único. Al mostrar repetidamente una porción similar de la 

 ¿Cuántos tipos de osciloscopios hay, y cuáles son sus diferencias, ventajas y desventajas? Los osciloscopios pueden ser digitales o analógicos. Estos últimos trabajan directamente con una señal aplicada, y ésta, amplificada, desvía un haz de electrones verticalmente, proporcional a su valor. En un tubo de rayos catódicos llega el rayo de electrones generado por el cátodo y acelerado por el ánodo. La pantalla se encuentra cubierta de una capa fluorescente, iluminándose por el impacto de los electrones. Pero en el camino hasta la pantalla, estos haces se encuentran con dos placas de desviación: una horizontal y otra vertical. Si se le aplica una tensión a cualquiera de ellas dos, los electrones se desvían debido al campo eléctrico aplicado. La traza final se logra al combinar el trazado horizontal y la deflexión vertical, mostrándose en una pantalla. Una desventaja del uso de este tipo de osciloscopios es que las señales muy rápidas reducen el brillo considerablemente, debido a la baja persistencia fosfórica en la pantalla [3]. Los osciloscopios digitales son los que más se utilizan en la actualidad debido a la mayor facilidad que presentan a la hora de transferir los datos a un ordenador o pantalla.

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La señal es digitalizada por un conversor analógico digital por lo que la calidad de este es fundamental para la correcta visualización. El modo de uso del osciloscopio digital es igual al de los osciloscopios analógicos, pero presentan ventajas como pretriggering (disparo anticipado) para eventos de poca duración, el guardado de los datos al enviarlos a una PC. IV. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Figura 5. Canal de voltaje en el laboratorio UMNG.

I. Verificar manejo del osciloscopio con cada uno de sus componentes. - Osciloscopio: Es un instrumento utilizado para hacer pruebas electrónicas, este sirve también para analizar y mostrar el tipo de onda de las señales. Adicional a esto, este dispositivo dibuja una gráfica que representa las señales conforme varían dependiendo del tiempo como se muestra en la figura 3.

- Canal de tiempo: Conocido cómo la sección horizontal, este controla la escala del tiempo mostrado en pantalla, también tiene dos perillas las cuales controlan la posición de la señal a través de la escala vertical, y s/div, la cual hace disminuir o aumentar la escala.

Figura 6. Canal de tiempo en el laboratorio UMNG.

Figura 3. Osciloscopio en el laboratorio UMNG.

- Generador de señal: Es un dispositivo que genera señales que varían en un determinado tiempo para luego ser aplicadas sobre el circuito a probar. Los tipos de ondas más utilizados son las triangulares, cuadradas y senoidales, en adición están las ondas TTL que son conocidas cómo las señales de pruebas.

- Sonda: Usada para conectar el osciloscopio a la fuente de la señal, estas tienen una punta fina la cual se acopla a fácilmente a cualquier parte del circuito, e incluso se les puede acoplar una pinza, gancho o clip para facilitar esta tarea.

Figura 7. Sonda en el laboratorio UMNG.

Figura 4. Generador de señales en el laboratorio UMNG.

- Canal de voltaje: Conocido cómo la sección vertical, consiste regularmente en un par de perillas por canal, el cual es una posición que sirve para mover la onda de la señal a lo largo de la escala vertical, y V/div, que sirve para disminuir la escala de este. II. Calibración.

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IV. Voltaje DC Se ajusta el divisor de voltaje en CH1, se ajusta la perilla de voltaje en 2V y la señal resultante es la que se observa en la figura 10.

Figura 7. Simulación de medida en osciloscopio.

III. Medición de voltaje pico a pico. Se hacen las mediciones en los puntos dados de acuerdo con la figura 8. Figura 10. Simulación de medida en osciloscopio.

V. Carga y descarga del condensador En las figuras 11 y 12 se observa la conexión para leer la carga y descarga del condensador en R y C.

Figura 8. Esquemático del circuito en Electronic WorkBench.

En la figura 9 se observa el voltaje entre los puntos A y B. Vemos como es alterna, como se espera, pues viene directamente de una fuente alterna.

Figura 9. Simulación en el laboratorio UMNG.

Figura 11. Simulación de medida en R y C.

Figura 12. Visualización de carga y descarga en R y C.

VI. Puente rectificador Se hacen las mediciones en diferentes puntos del circuito mostrados en la figura 8.

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V. CONCLUSIONES La función principal de un osciloscopio es el proveer la gráfica del voltaje de una señal después del tiempo para uno o más canales. Se pude usar desde el cálculo de frecuencia y amplitud de una señal oscilante hasta ayudar a arreglar algún componente de un proyecto que esté mal funcionando, observando la salida esperada después de un componente en particular.

Figura 13. Medición entre el punto A y B.

Figura 14. Medición entre el punto A y C.

Figura 15. Medición entre el punto C y B.

Figura 15. Medición entre el punto C y D.

REFERENCIAS [1] Universidad de Notre Dame, Disponible https://www3.nd.edu/ [2] Test & Measurement Tips, Disponible https://www.testandmeasurementtips.com/ [3] Sebastián, de Argentina, Disponible http://sebastiandeargentina.over-blog.com/

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