Vanessa Estrada Lujano

¿Cómo funciona el osciloscopio?

Para entender el funcionamiento de las partes que posee un osciloscopio es necesario revisar los procesos internos de este aparato, en este caso tomaremos el de tipo analógico ya que es mas sencillo.

Osciloscopio analógico

Cuando se conecta la sonda, la señal atraviesa esta última y se dirige a la sección vertical.

Dependiendo de donde situemos el mando del amplificador vertical atenuaremos la señal o la amplificaremos. En la salida de este bloque ya se dispone de la suficiente señal para atacar las placas de deflexión verticales (horizontal) y que son las encargadas de desviar el haz de electrones, que surge del cátodo e impacta en la capa fluorescente del interior de la pantalla, en sentido vertical. Hacia arriba si la tensión es positiva con respecto al punto de referencia (GND) o hacia abajo si es negativa. La señal también atraviesa la sección de disparo para de esta forma iniciar el barrido horizontal (este es el encargado de mover el haz de electrones de izquierda a derecha). El trazado se consigue aplicando la parte ascendente de un diente de sierra a las placas de deflexión horizontal (las que están en posición vertical), y puede ser regulable en el tiempo actuado sobre el mando TIME-BASE.

El trazado se realiza de forma mucho más rápida con la parte ascendente del mismo diente de sierra. De esta forma la acción combinada del trazado horizontal y de la deflexión vertical traza la grafica de la señal en la pantalla. La sección de disparo es necesaria para estabilizar las señales repetitivas.

Tres ajustes básicos, para utilizar correctamente el osciloscopio:

1._ Amplificación de la señal: Utilizar el mando AMPL, para ajustar la amplitud de la señal antes que sea aplicada las placas de deflexión vertical. Conviene que la señal ocupe una parte importante de la pantalla sin llegar a sobrepasar los límites.

2.- La base de tiempos: Utilizar el mando TIMABASE para ajustar lo que representa en tiempo una división en horizontal de la pantalla.

3._ Disparo de la señal: Utilizar los mandos TRIGGER LEVEL (nivel de disparo) y TRIGGER SELECTOR (tipo de disparo) para estabilizar las señales repetidas lo mejor posible.

También ajustarse: FOCUS (enfoque), INTENS (intensidad), Y-POS y XPOS (posición vertical y horizontal).

Estefany Kerber Castellanos

Osciloscopios digitales

Los osciloscopios digitales poseen un sistema adicional de proceso de datos que permite seleccionar almacenar y visualizar la señal.

Cuando se conecta la sonda del osciloscopio se conecta a un circuito, la sección vertical ajusta la amplitud de la señal.

El conversor analógico –digital del sistema de adquisición de datos muestrea la señal a intervalos de tiempo determinados y convierte la señal de voltaje continua en una serie de valores digitales llamados muestras.

La velocidad de este reloj se denomina velocidad de muestreo y se mide en muestras por seg.

Los valores digitales muestreados se almacenan en una memoria como puntos de señal.

El número de los puntos de señal utilizados para reconstruir la señal en pantalla se denomina registro. La sección de disparo determina el comienzo y el final de los puntos de señal en el registro la sección de visualización recibe estos puntos del registro, una vez almacenados en la memoria, para presentar en pantalla la señal.

Diego Armando Rosales Sánchez

método de muestreo

Se refiere a la capacidad que tienen los oscilopios para unir puntos de muestreo y así reconstruir una señal. Por ejemplo en señales de lenta variación es muy fácil detectar estos puntos a la perfección para posteriormente ver la señal completa y unida en la pantalla. Pero en señales de rápida variación (estas dependen de la velocidad de muestreo que tenga el osciloscopio), es muy difícil apreciar con exactitud, debido a que el osciloscopio no es tan rápido para capturar todos los puntos y muestras, por ende se tiene que recurrir a una de las 2 técnicas siguientes:

Interpolación: Significa que hay que estimar un punto intermedio de la señal, teniendo como base el anterior y el posterior.

Muestreo en tiempo equivalente: Se le llama así, debido a que si una señal es repetitiva se pueden muestrear varios ciclos en las diferentes partes de la señal para al final reconstruir la señal completa.

A continuación se explicaran cada una de estas 2 técnicas más explícitamente:

Muestreo en tiempo real por interpolación

También llamado método Standard en los osciloscopios digitales, aquí el osciloscopio se encarga de reunir los suficientes puntos para reconstruir la señal. Este es el único método para señales no repetitivas.

En si los osciloscopios utilizan la interpolación para visualizar las señales, que son mas rápidas que su velocidad de muestreo. De ahí se derivan 2 tipos de interpolación y son:

Lineal: Aquí solamente se unen los puntos muestreados por medio de líneas.

Senoidal: Se unen los puntos mediante curvas. Usando este proceso es posible visual izar señales con gran precisión disponiendo de pocos puntos de muestreo.

Muestreo en tiempo equivalente

Solo algunos osciloscopios utilizan este tipo de muestreo. Aquí lo que se quiere es reconstruir una señal repetitiva capturando una pequeña parte en cada ciclo. Además hay también 2 tipos:

Muestreo Secuencial: Los puntos aparecen de izquierda a derecha en secuencia para formar una señal.

Muestreo Aleatorio: Los puntos aparecen aleatoriamente para formar la señal.

Ivan Alejandro Del Ángel Ocaña

Términos utilizados para medir

Se utiliza el nombre de onda al patrón que se repite en el tiempo. Existen varios tipos de ondas como sonoras, oceánicas, de tensión.

El osciloscopio mide ondas de tensión, las cuales están formadas por ciclos positivos y negativos. Estos serán representados con el tiempo en el eje de las X, y la amplitud en el eje Y.

Generalmente cuando decimos voltaje nos referimos a la diferencia de potencial eléctrico.

El osciloscopio es un dispositivo para medir voltaje en forma directa y podemos encontrar otras medidas por ejemplo la intensidad o la potencia. Siempre se debe comenzar con el voltaje.

Para realizar medidas de voltaje en un osciloscopio se debe tratar de controlar al número de divisiones verticales que ocupa una pantalla, ajustando el mando de posicionamiento horizontal y se pueden utilizar las subdivisiones para medidas más precisas.

Es importante que la señal ocupe el máximo espacio en la pantalla para realizar medidas confiables. Algunos cuentan con un cursor que permite tomar medidas sin controlar con el número de divisiones que ocupa la señal.

Para realizar medidas de tiempo se utiliza la escala horizontal del osciloscopio, estas incluyen la medida de periodos, anchuras de impulsos. La frecuencia es una medida indirecta y se realiza calculando la inversa del periodo. Las medidas de tiempos serán mas precisa si el tiempo del objeto de medida ocupa la mayor parte de la pantalla.

Si centramos la señal utilizando el mando de posicionamiento vertical podemos utilizar subdivisiones para realizar una medida mas precisa.