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universidad nacional de ingeniera

universidad nacional de ingenieraFACULTAD DE INGENIERA ELCTRICA Y ELECTRNICA

1ER LABORATORIO: USO DE EQUIPOS DE GENERACION Y MEDICION DE SEALES(INFORME FINAL)

INTEGRANTES: SOSA, ABRAHAM TRUJILLO BUSTAMANTE, MARTIN MAMANI CHANUARA, MIGUEL ANGEL

CURSO: LABORATORIO DE INSTRUMENTOS DE TELECOMUNICACIONESSECCIN: MPROFESOR: FLORES ATOCHE, BEAU HILARIO

LIMA, 2015

I. DESARROLLO DE LA EXPERIENCIA (DATOS OBTENIDOS)1. Con el girador de funciones generar los diferentes tipos de ondas para el rango de frecuencias del BK precisin, tomar nota de los rangos de frecuencias mximos y mnimos.

Tipo de OndaEscalaFrec. Mnima (hz)Frec. Mxima (hz)

Senoidal10.2683.19

100.100832.18

1001.03326.79

1K10.33.24k

10K102.18932.36k

100K1.07k324.07k

1M12.37k3.23M

Triangular1100.6mh3.19

10122.96mh32.14

1001.02326.68

1K10.263.24k

10K102.4532.33k

100K1.06k324k

1M12.15k3.2M

Cuadrada1125mh3.19

10296.37mh32.15

1001.03326.59

1K10.243.24k

10K102.532.31k

100K1.07k324.03k

1M12.3k3.22M

2. Para la frecuencia del punto 1 tomar nota al variar el rango de la amplitud de la onda mxima y mnima.Frecuencia: 59.91 hz

Tipo de ondaVpp mnimoVpp mximo

Onda cuadrada1.423.4

Onda triangular1.223.4

Onda senoidal1.222.2

3 .Generar ondas sinusoidales, diente de sierra y pulso para una de las frecuencias del generador, 1k, 10k, 1000k para un voltaje pico 2 voltios, 5 voltios a pico de voltios.

4.1 Onda Sinusoidal3.1.1 Escala: 1kEscalaVppf (hz)

1k4v1khz

1k10v1hz

3.1.2 Escala: 10kEscalaVppf (hz)

10k4v10.36khz

10k10v10.38khz


1000k4v999khz

1000k10.3v1Mhz

3.2 Onda Triangular3.2.1 Escala: 1kEscalaVppf (hz)

1k4.08v1.00725khz

1k10v1.008khz


10k4.08v9.921khz

10k10.2v10.02khz


1000k4v1.029Mhz

1000k10.3v1.027Mhz

3. Onda Cuadrada3.3.1 Escala: 1kEscalaVppf (hz)

1k4.24v1.06835khz

1k10.7v1.06822khz


10k4v10.6502khz

10k9.6v10.65khz


1000k4.08v1.06Mhz

1000k10.5v1.05719Mhz

4. Medir (anotar) los valores con el osciloscopio, de frecuencia, amplitud.

4.1 Onda senoidalf = 85.6 hzOsciloscopioMultmetro

Vrms2.85v2.58v

Vmedio-1.67v-7.38v

Vpp6.72v

4.2 Onda triangularf = 36.13 hzOsciloscopioMultmetro

Vrms3.37v2.62v

Vmedio-1.95v-7.31v

Vpp9.52v

4.3 Onda cuadradaf = 83.61 hzOsciloscopioMultmetro

Vrms5.31v5.40v

Vmedio-2.04v-7.45v

Vpp10v

ANEXOS

II. DESCRIPCION DEL GENERADOR DE SEALES4.- Indicar y explicar la funcin de los controles del generador.

Botn de Encendido Este botn es para encender el generador de funciones. Si se presiona este botn de nuevo, el generador se apaga.

Botones de Funcin Los botones de onda senoidal, cuadrada o triangular determinan el tipo de seal provisto por el conector en la salida principal.

Control de Frecuencia Esta variable de control determina la frecuencia de la seal del conector en la salida principal tomando en cuenta tambin el rango establecido en los botones de rango. Control de Amplitud Esta variable de control, dependiendo de la posicin del botn de voltaje de salida, determina el nivel de la seal del conector en la salida principal.

Botones de Rango Esta variable de control determina la frecuencia de la seal del conector en la salida principal.

Control de BarridoPresiona el botn para hacer un barrido interno. Este botn activa los controles de rango de barrido y de ancho del barrido. Si se vuelve a presionar este botn, el generador de funciones puede aceptar seales desde el conector de barrido externo localizado en la parte trasera del generador de funciones.

Botn de rango de Voltaje de salida Presiona este botn para controlar el rango de amplitud de 0 a 2 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 1 Vp-p con una carga de 50W. Vuelve a presionar el botn para controlar el rango de amplitud de 0 a 20 Vp-p en circuito abierto o de 0 a 10 Vp-p con una carga de 50W.

Botn de inversin Si se presiona este botn, la seal del conector en la salida principal se invierte. Cuando el control de ciclo de mquina esta en uso, el botn de inversin determina que mitad de la forma de onda a la salida va a ser afectada. La siguiente tabla, muestra esta relacin.

Ancho del Barrido Este control ajusta la amplitud del barrido

Offset en DC Jala este control para activar esta opcin. Este control establece el nivel de DC y su polaridad de la seal del conector en la salida principal. Cuando el control est presionado, la seal se centra a 0 volts en DC.III. DESCRIPCION DEL OSCILOSCOPIO5. PARA OSCILOSCOPIO DESCRIBIR EL FUNCIONAMINETO DE LAS FUNCIONES Y CONTROLES QUE NOS PERMITE VER LOS PARMETROS.

Tipos de ondasSe pueden clasificar las ondas en los cuatro tipos siguientes: Ondas senoidales Ondas cuadradas y rectangulares Ondas triangulares y en diente de sierra. Pulsos y flancos escalones.Ondas senoidalesSon las ondas fundamentales y eso por varias razones: Poseen unas propiedades matemticas muy interesantes (por ejemplo con combinaciones de seales senoidales de diferente amplitud y frecuencia se puede reconstruir cualquier forma de onda), la seal que se obtiene de las tomas de corriente de cualquier casa tienen esta forma, las seales de test producidas por los circuitos osciladores de un generador de seal son tambin senoidales, la mayoria de las fuentes de potencia en AC (corriente alterna) producen seales senoidales.La seal senoidal amortiguada es un caso especial de este tipo de ondas y se producen en fenomenos de oscilacin, pero que no se mantienen en el tiempo.

Ondas cuadradas y rectangularesLas ondas cuadradas son bsicamente ondas que pasan de un estado a otro de tensin, a intervalos regulares, en un tiempo muy reducido. Son utilizadas usualmente para probar amplificadores (esto es debido a que este tipo de seales contienen en si mismas todas las frecuencias). La televisin, la radio y los ordenadores utilizan mucho este tipo de seales, fundamentalmente como relojes y temporizadores.Las ondas rectangulares se diferencian de las cuadradas en no tener iguales los intervalos en los que la tensin permanece a nivel alto y bajo. Son particularmente importantes para analizar circuitos digitales.

Ondas triangulares y en diente de sierraSe producen en circuitos diseados para controlar voltajes linealmente, como pueden ser, por ejemplo, el barrido horizontal de un osciloscopio analgico el barrido tanto horizontal como vertical de una televisin. Las transiciones entre el nivel mnimo y mximo de la seal cambian a un ritmo constante. Estas transiciones se denominanrampas.La onda en diente de sierra es un caso especial de seal triangular con una rampa descendente de mucha ms pendiente que la rampa ascendente.

Pulsos y flancos escalonesSeales, como los flancos y los pulsos, que solo se presentan una sola vez, se denominan sealestransitorias. Un flanco escaln indica un cambio repentino en el voltaje, por ejemplo cuando se conecta un interruptor de alimentacin. El pulso indicaria, en este mismo ejemplo, que se ha conectado el interruptor y en un determinado tiempo se ha desconectado. Generalmente el pulso representa un bit de informacin atravesando un circuito de un ordenador digital tambin un pequeo defecto en un circuito (por ejemplo un falso contacto momentneo).EL OSCILOSCOPIOPuesta en funcionamientoEste captulo describe los primeros pasos para el correcto manejo del osciloscopio.Poner a tierraUna buena conexin a tierra es muy importante para realizar medidas con un osciloscopio.Colocar a tierra el OsciloscopioPor seguridad es obligatorio colocar a tierra el osciloscopio. Si se produce un contacto entre un alto voltaje y la carcasa de un osciloscopio no puesto a tierra, cualquier parte de la carcasa, incluidos los mandos, puede producirle un peligroso shock. Mientras que un osciloscopio bien colocado a tierra, la corriente, que en el anterior caso te atravesaria, se desvia a la conexin de tierra.Para conectar a tierra un osciloscopio se necesita unir el chasis del osciloscopio con el punto de referencia neutro de tensin (comunmente llamado tierra). Esto se consigue empleando cables de alimentacin con tres conductores (dos para la alimentacin y uno para la toma de tierra).El osciloscopio necesita, por otra parte, compartir la misma masa con todos los circuitos bajo prueba a los que se conecta.Algunos osciloscopios pueden funcionar a difentes tensiones de red y es muy importante asegurarse que esta ajustado a la misma de la que disponemos en las tomas de tensin.

Ponerse a tierra uno mismoSi se trabaja en circuitos integrados (ICs), especialmente del tipo CMOS, es necesario colocarse a tierra uno mismo. Esto es debido a que ciertas partes de estos circuitos integrados son suceptibles de estropearse con la tensn esttica que almacena nuestro propio cuerpo. Para resolver este problema se puede emplear una correa conductora que se conectar debidamente a tierra, descargando la electricidad esttica que posea su cuerpo.

Ajuste inicial de los controlesDespus de conectar el osciloscopio a la toma de red y de alimentarlo pulsando en el interruptor de encendido:

Es necesario familiarizarse con el panel frontal del osciloscopio. Todos los osciloscopios disponen de tres secciones bsicas que llamaremos:Vertical,Horizontal, yDisparo. Dependiendo del tipo de osciloscopio empleado en particular, podemos disponer de otras secciones.Existen unos conectores BNC, donde se colocan las sondas de medida.

La mayoria de los osciloscopios actuales disponen de dos canales etiquetados normalmente como I y II ( A y B). El disponer de dos canales nos permite comparar seales de forma muy cmoda.Algunos osciloscopios avanzados poseen un interruptor etiquetado como AUTOSET PRESET que ajustan los controles en un solo paso para ajustar perfectamente la seal a la pantalla. Si tu osciloscopio no posee esta caracteristica, es importante ajustar los diferentes controles del aparato a su posicin standar antes de proceder a medir.Estos son los pasos ms recomendables: Ajustar el osciloscopio para visualizar el canal I. (al mismo tiempo se colocar como canal de disparo el I).

Ajustar a una posicin intermedia la escala voltios/divisin del canal I (por ejemplo 1v/cm).

Colocar en posicin calibrada el mando variable de voltios/divisin (potencimetro central).

Desactivar cualquier tipo de multiplicadores verticales. Colocar el conmutador de entrada para el canal I en acoplamiento DC.

Colocar el modo de disparo en automtico.

Desactivar el disparo retardado al mnimo desactivado. Situar el control de intensidad al mnimo que permita apreciar el trazo en la pantalla, y el trazo de focus ajustado para una visualizacin lo ms ntida posible (generalmente los mandos quedaran con la sealizacin cercana a la posicin vertical).

Sondas de medidaCon los pasos detallados anteriormente, ya estas en condiciones de conectar la sonda de medida al conector de entrada del canal I. Es muy importante utilizar las sondas diseadas para trabajar especificamente con el osciloscopio. Una sonda no es ,ni muco menos, un cable con una pinza, sino que es un conector especificamente diseado para evitar ruidos que puedan perturbar la medida.Adems, las sondas se construyen para que tengan un efecto mnimo sobre el circuito de medida. Esta facultad de la sondas recibe el nombre de efecto de carga, para minimizarla se utiliza un atenuador pasivo, generalmente de x10.

Este tipo de sonda se proprociona generalmente con el osciloscopio y es una excelente sonda de utilizacin general. Para otros tipos de medidas se utilizan sondas especiales, como pueden ser las sondas de corriente las activas.Sondas pasivasLa mayoria de las sondas pasivas estan marcadas con un factor de atenuacin, normalmente 10X 100X. Por convenio los factores de atenuacin aparecen con el signo X detrs del factor de divisin. En contraste los factores de amplificacin aparecen con el signo X delante (X10 X100).La sonda ms utilizada posiblemente sea la 10X, reduciendo la amplitud de la seal en un factor de 10. Su utilizacin se extiende a partir de frecuencias superiores a 5 kHz y con niveles de seal superiores a 10 mV. La sonda 1X es similar a la anterior pero introduce ms carga en el circuito de prueba, pero puede medir seales con menor nivel. Por comodidad de uso se han introducido sondas especiales con un conmutador que permite una utilizacin 1X 10X. Cuando se utilicen este tipo de sondas hay que asegurarse de la posicin de este conmutador antes de realizar una medida.

Compensacin de la sondaAntes de utilizar una sonda atenuadora 10X es necesario realizar un ajuste en frecuencia para el osciloscopio en particular sobre el que se vaya a trabajar. Este ajuste se denomina compensacin de la sonda y consta de los siguientes pasos. Conectar la sonda a la entrada del canal I. Conectar la punta de la sonda al punto de seal de compensacin (La mayoria de los osciloscopios disponen de una toma para ajustar las sondas, en caso contrario ser necesario utilizar un generador de onda cuadrada).

Conectar la pinza de cocodrilo de la sonda a masa. Observar la seal cuadrada de referencia en la pantalla. Con el destornillador de ajuste, actuar sobre el condensador de ajuste hasta observar una seal cuadrada perfecta.

Sondas activasProprocionan una amplificacin antes de aplicar la seal a la entrada del osciloscopio. Pueden ser necesarias en circuitos con una cargabilidad de salida muy baja. Este tipo de sondas necesitan para operar una fuente de alimentacin.Sondas de corrientePosibilitan la medida directa de las corrientes en un circuito. Las hay para medida de corriente alterna y continua. Poseen una pinza que abarca el cable a traves del cual se desea medir la corriente. Al no situarse en serie con el circuito causan muy poca interferencia en l.

EL OSCILOSCOPIO

Sistema de visualizacin:IntensidadSe trata de un potencimetro que ajusta el brillo de la seal en la pantalla.Este mando actua sobre la rejilla ms cercana al ctodo del CRT (G1), controlando el nmero de electrones emitidos por este.En un osciloscopio analgico si se aumenta la velocidad de barrido es necesario aumentar el nivel de intensidad. Por otra parte, si se desconecta el barrido horizontal es necesario reducir la intensidad del haz al mnimo (para evitar que el bombardeo concentrado de electrones sobre la parte interior de la pantalla deteriore la capa fluorescente que la recubre).

Sistema de visualizacin:EnfoqueSe trata de un potencimetro que ajusta la nitidez del haz sobre la pantalla. Este mando actua sobre las rejillas intermedias del CRT (G2 y G4) controlando la finura del haz de electrones. Se retocar dicho mando para una visualizacin lo ms precisa posible. Los osciloscopios digitales no necesitan este control.

Sistema de visualizacin:Rotacin del hazResistencia ajustable actuando sobre una bobina y que nos permite alinear el haz con el eje horizontal de la pantalla. Campos magnticos intensos cercanos al osciloscopio pueden afectar a la orientacin del haz.La posicin del osciloscopio con respecto al campo magntico terrestre tambin puede afectar. Los osciloscopios digitales no necesitan de este control. Se ajustar dicha resistencia, con el mando de acoplamiento de la seal de entrada en posicin GND, hasta conseguir que el haz est perfectamente horizontal.

Sistema vertical:PosicinEste control consta de un potencimetro que permite mover verticalmente la forma de onda hasta el punto exacto que se desee.Cuando se est trabajando con una sola seal el punto normalmente elegido suele ser el centro de la pantalla.

Sistema vertical:ConmutadorSe trata de un conmutador con un gran nmero de posiciones, cada una de las cuales, representa el factor de escala empleado por el sistema vertical. Por ejemplo si el mando esta en la posicin 2 voltios/div significa que cada una de las divisiones verticales de la pantalla (aproximadamente de un 1 cm.) representan 2 voltios. Las divisiones ms pequeas representaran una quinta parte de este valor, o sea, 0.4 voltios.

La mxima tensin que se puede visualizar con el osciloscopio presentado y con una sonda de 10X ser entonces: 10 (factor de divisin de la sonda) x 20 voltios/div (mxima escala) x 8 divisiones verticales = 1600 voltios. En la pantalla se representa una seal de 1Vpp tal como la veriamos en diferentes posiciones del conmutador.

Sistema vertical:Mando VariableSe trata de un potencimetro situado de forma concntrica al conmutador del amplificador vertical y podemos considerarlo como una especie de lupa del sistema vertical.Para realizar medidas es necesario colocarlo en su posicin calibrada.

Sistema vertical:Acoplamiento de la entradaSe trata de un conmutador de tres posiciones que conecta electricamente a la entrada del osciloscopio la seal exterior.El acoplamientoDCdeja pasar la seal tal como viene del circuito exterior (es la seal real).El acoplamientoACbloquea mediante un condensador la componente continua que posea la seal exterior.El acoplamientoGNDdesconecta la seal de entrada del sistema vertical y lo conecta a masa, permitiendonos situar el punto de referencia en cualquier parte de la pantalla (generalmente el centro de la pantalla cuando se trabaja con una sola seal).

Sistema vertical:InversinEs un conmutador de dos posiciones en forma de botn que permite en una de sus posiciones invertir la seal de entrada en el canal I (existen otros osciloscopios que invierten el canal II).

Sistema vertical:Modo alternado / chopeadoEs un conmutador de dos posiciones, en forma de botn, que permite, cuando nos encontramos en modo DUAL, seleccionar el modo de trazado de las seales en pantalla.En el modoalternadose traza completamente la seal del canal I y despus la del canal II y asi sucesivamente. Se utiliza para seales de media y alta frecuencia (generalmente cuando el mando TIMEBASE est situado en una escala de 0.5 msg. inferior). En el modochopeadoel osciloscopio traza una pequea parte del canal I despus otra pequea parte del canal II, hasta completar un trazado completo y empezar de nuevo. Se utiliza para seales de baja frecuencia (con el mando TIMEBASE en posicin de 1 msg. superior).

Sistema vertical:Modo simple / dual / sumaEs un control formado por tres conmutadores de dos posiciones, en forma de botn, que permite seleccionar entres tres modos de funcionamiento: simple, dual y suma.En el modosimpleactuamos tan solo sobre el conmutador etiquetado como CH I/II. Si no est pulsado visualizaremos la seal que entra por el canal I y si lo est la seal del canal II. El mododualse selecciona con el conmutador etiquetado DUAL. Si no est pulsado visualizaremos un solo canal (cual, depender del estado del conmutador CH I/II) y si lo est visualizremos simultneamente ambos canales. El modosumase selecciona pulsando el conmutador etiquetado I+II (si tambin lo est el etiquetado como DUAL) y nos permite visualizar la suma de ambas seales en pantalla.

Sistema horizontal:PosicinEste control consta de un potencimetro que permite mover horizontalmente la forma de onda hasta el punto exacto que se desee.Cuando se est trabajando con una sola seal el punto normalmente elegido suele ser el centro de la pantalla.(Para observar mejor el punto de disparo se suele mover la traza un poco hacia la derecha).

Sistema horizontal:ConmutadorSe trata de un conmutador con un gran nmero de posiciones, cada una de las cuales, representa el factor de escala empleado por el sistema de barrido horizontal. Por ejemplo si el mando esta en la posicin 1 msg/div significa que cada una de las divisiones horizontales de la pantalla (aproximadamente de un 1 cm.) representan 1 milisegundo. Las divisiones ms pequeas representaran una quinta parte de este valor, o sea, 200 sg.El osciloscopio presentado puede visualizar un mximo de 2 sg en pantalla (200 msg x 10 divisiones) y un mnimo de 100 nsg por divisin, si empleamos la Amplificacin (0.5 sg / 5).

Sistema horizontal:Mando variableSe trata de un potencimetro situado de forma concntrica al conmutador de la base de tiempos y podemos considerarlo como una especie de lupa del sistema horizontal.Para realizar medidas es necesario colocarlo en su posicin calibrada.

Sistema horizontal:AmplificacinEste control consta de un pequeo conmutador en forma de botn que permite amplificar la seal en horizontal por un factor constante (normalmente x5 x10). Se utiliza para visualizar seales de muy alta frecuencia (cuando el conmutador TIMEBASE no permite hacerlo). Hay que tenerle en cuenta a la hora de realizar medidas cuantitativas (habr que dividir la medida realizada en pantalla por el factor indicado).8

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