osciloscopio_8

CAPITULO 8

MEDIDAS

Capitulo 8. Medidas

8.1 INTRODUCCION

Cuando vaya a realizar medidas, primer0 asegtirese de tener en cuenta10s siguientes factores:1. Los controles llamados VARIABLE para, las medidas de voltaje y

tiempo deben estar colocados en la posici6n de calibracibn CAL’D(girado completamente en el sentido de las manecillas de1 reloj,hasta la posici6n de click), coma se muestra en la Figura 42, paraque las medidas en Ias escalas de 10s botones de VOLTS/DIV yTIME/DIV, correspondan a 9as divisiones de la pantalla.

Figwra 42

irs Con respecto al botbn VARIABLE de voltajee: se ciebe tener en3

cuenta que este tambikn tiene una posici& de exterisi&,, P‘tiLLX10, coma se puede ver en la Figura 43 I Cluandn este bot& seencuentra extendido, la lectura de voltaje er, ig escala del botbnde VOLTS/DIV se debe dividir por 10. por ejemplc, si el bot6n deVOLTS/DIV est5 en la posici6n de 0.1 V!div, cuandc, el bot6nVARIABLE es extendido, el valor 0.1 V/div de ia escala, se

63

Manejo del osciloscopio

transforma en 0.01 V/div. Recuerde tambikn, que con el bot6nVARIABLE extendido, solo son posibles medidas correctas desefiales hasta de 5 MHz.

I VARIABLEJVOLTS/DIVI

DIVIDIRVALORES

DE LA ESCALAx 10

Figura 43

3. El bot6n de TIME/DIV figura 42, tiene un botbn de TIMEVARIABLE, este bot6n tambikn puede ser extendido, PULL X10.Cuando este bot6n se encuentra extendido, la lectura de tiempoen la escala de1 bot6n de TIME/DIV se debe dividir por 10, porejemplo, si el bot6n de TIME/DIV est& en la posici6n de 10 mS/div, cuando el bot6n TIME VARIABLE es extendido, el valor 10 mS/div de la escala, se transforma en 1 mS/div.

POSICJONDE

CALIBRACION

DIVIDIRVALORES

DE LA ESCALAx 10

Figura 44

4. La punta puede estar colocada en la posici6n de Xl o X10, cuandoel selector de atenuaci6n de la punta est& colocado en Xl lasmedidas de voltaje de la escala de1 bot6n de VOLTS/DIVcorresponden a 10s valores reales de voltaje, recuerde que cuandola posici6n de la punta est& en Xl, solo se pueden medirfrecuencias hasta de 5 MHz. Cuando el selector de atenuaci6n est&colocado en la posici6n X10, las medias de voltaje de la escala de1bot6n de VOLTS/DIV deben ser multiplicadas por 10, por ejemplo,

64

Capitulo 8. Medidas

si el bot6n de VOLTS/DIV esth colocado en la posici6n de 0.1 V/div, este valor se convierte en 1 V/div.

MULTlPLICARVALORES

DE LA ESCALAx 10

Figura 45

Para finalizar esta seccibn, podemos concluir que para realizar lasmedidas en la pantalla, se debe estar seguro de cual es el valor asignadoa cada divisi6n en el sentido vertical y a cada divisi6n en el sentidohorizontal, de acuerdo a las escalas de 10s botones de VOLTSlDIV yTIME/DIV respectivamente. Como acabamos de mencionar 10s valoresde las escalas dependen de la posici6n de 10s botones VARIABLES, yen el case de la escala de1 bot6n de VOLTS/DIV, esta tambikn dependede la posici6n de1 selector de atenuaci6n de las puntas.

65


8.2 ESTABLECIMIENTO DE LOS CONTROLES

A continuacibn se sugiere un procedimiento general para establecerla posici6n de 10s controles en el osciloscopio, con el fin de ubicar lasehal en la pantalla de forma que se puedan realizar las diferentesmedidas, en este moment0 tambikn es Gtil repasar el chpitulo 5.

1) SISTEMA DE TRIGGEREl bot6n deslizante de1 control SOURCE se debe colocar en la

posici6n CH-1, si la seiial se introduce al osciloscopio por el terminalCH-1, si la seiial se introduce por el terminal CH-2 el bot6n se debecolocar en la posici6n CH-2. El bot6n deslizante de1 control COUPLINGnormalmente debe estar colocado en la posici6n AC, except0 en el caseespecifico de las sefiales de video, en este case el bot6n se debe colocaren la posici6n TV-V para observar un ‘frame’ o un ‘field’ y en la posicidnTV-H para observar una linea.

Recuerde que para la sefial de video con polaridad normal el bot6nde SLOPE debe estar presionado. Finalmente verifique que el bot6nmarcado LEVEL se encuentra presionado, e s t o permite e lfuncionamiento autom&ico de1 sistema de trigger.

2) SISTEMA DE TIEMPOEl bot6n marcado A en el selector HORIZ DISPLAY normalmente

debe estar presionado, esto activa el modo A TIME/DIV. El bot6n deTIME/DIV debe estar en el centro, cuando se visualice la sefial en lapantalla se puede mover suavemente a derecha o izquierdadependiendo de la medida de tiempo deseada.

3) SISTEMA VERTICALEl botbn deslizante de1 control VERT MODE se debe colocar en la

posici6n CH-1, si la selial se introduce al osciloscopio por el terminalCH-1, si la sefial se introduce por el terminal CH-2 el botdn se debecolocar en la posici6n CH-2. El bot6n de1 control AC-GND-DC se debecolcar en la posici6n GND y con el bot6n POSITION ajustar el trazo paraubicarlo en el centro de la pantalla, hecho esto el bot6n deslizante de1control AC-GND-DC se debe colocar en la posici6n DC. En el case de1CH-2 verifique que el bot6n CH-2 POL INV se encuentre afuera.

El bot6n de VOLTS/DIV debe estar en el centro, cuando sevisualice la seiial se puede mover suavemente a derecha o izquierdadependiendo de la medida de voltaje.

66

Capitulo 8. Medidas

4) SISTEMA DE VlSUALlZAClONEl control INTEN debe ser ajustado para que la sefial no parezca

demasiado brillante en la pantalla y el control de FOCUS se debeajustar para obtener el trazo m&s fino posible.

Figura 46

67


8.3VOLTAJE AC PICO-PICO

Cuando se desea determinar unicamente la cantidad de voltaje AC dela senal que se esta midiendo, coloque el selector de AC-GND-DC enla position AC, ahora, el voltaje pica a pica es igual al numero dedivisiones (contabilizadas en el sentido vertical) multiplicado por elvalor sefialado en la escala por el baton de VOLTS/DIV.

Para entender la forma en que se mide el voltaje AC, vamos autilizar la Figura 47, se van a considerar varios cases diferentes conrespect0 a la posicibn de 10s controles y la position de1 selector deatenuacion de la punta.

VARIABLE

Figura 47

68

Capitulo 8. Medidas

EJEMPLO 1:

En este ejemplo, con respect0 a la Figura 47 se tienen lassiguientes condiciones:1) El control VARIABLE estk colocado en la posicibn CAL’D

presionado (Xl).2) La punta est& en la posicibn X10.

VOLTAJE PICO-PICO = ESCALA X AMPLJTUD X POS1CJON DE LA PUNTA X MAGNIFICAClON

4NUMERO

VOLTS/DIV DEDIVISIONES

EN LA PANTALLA

4Xl 0 x10

4VARllABLEXl 0 x10

Y

VOLTAJE PICO-PICO = 0.1 x 6 X 10 X 1

VOLTAJE PlCO-PUCO = 6V

EJEMPLO 2:

En este ejemplo, con respect0 a la Figura 47 se tienen lassiguientes condiciones:1) El control VARIABLE estk colocado en la posicibn CAL’D y

presionado (X 1).2) La punta esth en la posicih Xl.

VOLTAJE PICO-PICO = ESCALA X AMPLITUD X POSICION DE LA PUNTA X MAGNIFICACION

NUMERO

VOLTS/WDE

DIVISIONESEN LA PANTALLA

Xl 0 x10VARIABLEXl 0 x10

VOLTAJE PICO-PICO =

VOLTAJE PECO-PICO =

0.1 x 6 X 1 X 1

0.6 V

69


EJEMPLO 3:

En este ejemplo, con respect0 a la Figura 47 se tienen lassiguientes condiciones:1) El control VARIABLE estit colocado en la posicih CAL’D y

extendida (X 10).2) La punta est& en la posici6n Xl.

VOIL”lI’AJE PlCo I’ICO ~~ ESCALA X AMl=LI”TLlD X POSlCiON DC LA PUNTA X MAGNlI”lCACION

+ +NUMEKO

VQLTS/DIVIlli:

UIVISLON~SEN LA PAN’rALL/\

c

4Xl 0 x10

4

4V/IRII\RLEXl 0 x10

VOe”l’AJL PICQ PlCO 0.1 x 6 X 1 x l/IO

Con respect0 a 10s ejemplos anteriores, podemos concluir que lamedida de voltaje A@ depende bhicamente del valor indicado en laescala de1 both d e VOLTSlDIV, m.ultipllicado par eli ntimero d ediWhmes que ocupa la seAal. en la pa7ct-tak. EP valor indicado en laescah est& determinado por d.os factores: la. poslcih. de1 selector deatenuacih de Ba punta y la. posicih BeI both V~ARIABLE. Las medida.sse re,aJizan generalrnente cm eU selector de a.tenuacih DDE la pu.nta enla posicih X1.0 y con el both VARiABLE en lla posicih .XP , coma eneh. case de6 EJEMPLO P D

ATENCION:

Recuerde que el crcople AC atenua Eas &aja.s Jkecuen.cias. Porejemplo, una serial de 20 Hz, es atenuada -3dB, es decir que en lapantalla del osciioscopio, la sekk a,&-ecerb. mas pequeria. de lo que esen. realidad, esto kzace necesas-lo Ba utilizackh deE acople DC para lasJrecuencias menores a 2hd Hz. Tar&i&n debe tenes en cuenta que paraJrecuencias mensres de 20 Hz n.sJunciona ek trigger antom&,tlco AUTO,par lo tanto, para estas frecuencias de&e seleccionar- el mod0 n0rma.ENORM cm eh both de LEVEL.

FireaBmente, es importante considerar ek ancho de banda dekosciloscopio, o en otras palabras, kasbf’recu.encias mcis a&as que puedemedir con cierto osciloscopio en particular, por ejempla, en la Figura 48

70


8.4VOLTAJE DC

Para medir un nivel DC, se debe colocar el selector AC-GND-DC en laposition GND y despues en la position DC, contabilizar las divisionesde1 desplazamiento de1 trazo y multipicar este valor por el valorsenalado en la escala de1 botbn de VOLTS/DIV. Para ilustrar la formaen que se mide el voltaje DC, vamos a utilizar la Figura 49 en elEJEMPLO 1.

EJEMPLO 1

1) Verifique que el control VARIABLE este colocado en la positionCAL’D y presionado.

2) Seleccionar el barrido AUTO con el baton de LEVEL(PRESIONADO).

Figura 49

3) Coloque el selector de AC-GND-DC en la position de GND. El trazo(linea horizontal, en la Figura 49 la linea punteada) corresponde

72

Capitulo 8. Medidas

a OV. Coloque el trazo en una position para que la medida puedaser hecha facilmente (coloque su propio cero de referencia en lapantalla).

4) Coloque el selector de AC-GND-DC en-la position de DC y mida eldesplazamiento de1 trazo en la pantalla. Si el trazo no cae dentrode la pantalla ajuste el control de VOLTS/DIV (o la position verticalde la linea de cero voltios) para que el trazo quede localizado dentrode la pantalla, y repita el procedimiento.Medida utilizando la punta en la position Xl 0 y el baton VARIABLE

en Xl.

VOL’II’AJE IUC = ESCAU X DESPILhZAMIEW’ll-0 X POSlClON DE LA PUNTA X MAGNIFICAClON

+

VOL’I’S/DIV

c

VOL’II’AJE DC = 0.1 x

VOLTAJE DC = 4v

NOTA:

4NUMERO

DT"ISFiTEEN LA PANTALLA

4Xl 0 x10

+ +

VARIABLEx1 0 x10

44 X 10 X I

Si el desplazamiento de1 trazo es hacia arriba, el voltaje DC espositivo y si el desplazamiento es hacia abajo, el voltaje DC es negativo.

73


8.5VOLTAJE DC Y AC PICO-PICO

La componente de voltaje AC pica-pica de la senal es simplemente elnumero de divisiones que hay entre 10s picas de la senal teniendo encuenta la position de1 baton de VOLTS/DIV, igual que la medida devoltaje AC pica-pica. Para determinar el voltaje DC contenido en lasenal, contabilice el desplazamiento de1 trazo hacia arriba o hacia abajocuando se mueve el selector de AC-GND-DC desde la position de ACa DC, la componente DC es igual al numero de divisiones que sedesplaza el trazo.

Por ejemplo, en la Figura 50 se tiene que el trazo de la serial sedesplaza 2 divisiones hacia arriba en la pantalla, cuando el selector deAC-GND-DC se cambia desde la position AC hasta la position DC. Eneste case el voltaje pica-pica de la serial, se calcula de la siguientemanera:

~1-1-1 Cll-I-2 CHOP ALT ADD

74

Figura 50

Capitulo 8. Medidas

VOLTAJE PICO- PICO = ESCALR X AMIPLI’I’UD X IPOSICION DE LA PUNTA X MAGNIF’IICACIQN

+ +NUMERO

voul's/DrvDE


4 4

+

Xl 0 x10

+

4VARIABLE

Xl 0 x10

VOLTAJE PICO-PICO = 0.1 x 4 X 10 X 1

VQLTAJE PlCO-PICO = 4v

El voltaje DC que hay contenido en la sedal se puede determinarla siguiente manera:

VQLTAJE DC

VOLT/LIE DC

VOILTAJE DC

ESCALA X DJlZSPLAZhiM~lEINTO X POSICllON DE LA PUNTA X MlAGNll~l~CACION

4 4NUMERO

VOLTS/DIVDE


4X

4x1 0 x10

4

-cVARIABLEXl 0 x10

ATENCION:

Cuando la componente DC es mucho mas grande que la componenteAC, el trazo puede quedar colocado fuera de la pantalla haciendaimposible la medida. En este case lo mejor es realizar las medidas deAC y DC separadamente.

Con relation a la medida de seriales con formas de tren de pulses,tambien es importante recalcar la importancia que tiene realizar este tipode medidas en DC en lugar de AC, la razon de esto se puede apreciarla figura 51.

75


Figura 5 1

En este case, cuando el selector AC-GND-DC estci colocado en laposicih DC la serial se visualiza en la pantalla coma es realmente, comaaparece en la parte superior de la Figura 51, sin embargo, cuando elselector AC-GND-DC se coloca en la posicih AC, la serial no se visualizacorrectamente, coma aparece en la parte inferior de la Figura 51, estose debe a que la componente DC no puede atravesar el capacitor deacople que se introduce cuando el selector AC-GND-DC se coloca en laposicih AC, y se produce una serial diferente. Por este motivo, lo m&srecomendable es utilizar el osciloscopio siempre en la posicih DC, puestoque esta posicih permite visualizar en la pantalla tanto la componenteAC coma la componente DC.

76

Capitulo 8. Medidas

8.6 ADICION Y SUBSTRACCION

Para realizar la adicih de dos sefiales y visualizar el resultado en lapantalla, coloque 10s controles de VOLTS/DIV de 10s terminales deentrada CH-1 y CH-2 con igual posicih en sus respectivas escalas, ycoloque el selector de CH-1 - CH-2 - CHOP - ALT - ADD en la posicihADD. En la pantalla aparecerh un solo trazo correspondiente a la sumade las dos seiiales.

En la Figura 52 se tiene un ejemplo de esta forma de operacih.

Figura 52

Para realizar la sustraccih de dos seAales y visualizar el resultadoen la pantalla, se procede de la misma forma que para la adicih, perose incluye el both de INV de1 CH-2. La sefial que aparece en la pantallacorresponde a la diferencia de las dos sefiales (CH-1) - (CH-2). En laFigura 53 se tiene un ejemplo de esta forma de operacih.

Figura 53

77


8.7 MEDIDA DE INTERVALOS DE TIEMPO

Este osciloscopio tiene dos tipos de barridos, el barrido de1 A TIME obarrido principal y el barrido de1 B TIME o barrido retrasado, acontinuacibn se explica la forma de realizar las medidas de tiempo parael barrido principal.

La medida de1 interval0 de tiempo entre dos puntos en un trazo,se realiza ajustando la visualizaci6n de 10s puntos en la graticula conel botbn de posici6n horizontal y el bot6n de A TIME/DIV para que lamedida pueda hacerse fkilmente. El interval0 de tiempo T, comaaparece en la Figura 54, se puede calcular coma el ntimero dedivisiones que cubre el interval0 de inter& en la pantalla en el sentidohorizontal, multiplicado por el valor sefialado en la escala por el bot6nde A TIME/DIV.

A continuacibn vamos a utilizar la Figura 54 para explicar la formade medir intervalos de tiempo en el modo de funcionamiento de1oscil&copio con el barrido principal.

PULL XI0 MAGTIIME VARIABLE

,Sl'AR'l'1

'SKIG'D AFTERDELAY

AL D

Figura 54

78

Capitulo 8. Medidas

EJEMPLO 1:

En este ejemplo, con respect0 a la Figura 54 se tiene la siguientecondicih:1) El control TIME VARIABLE est& colocado en la posicih CAL’D y

presionado (X 1).

T = E S C A L A X lWTERVALQ X MAGrNIF1CACION

4 4NUMERO TIME

TIME/DIVD E

DIVISIONES VARIABLEEN LA PANTALLA X l 0 x10

4 4T = 5mS x 4 X 1

T = 20 mS

EJEMPLO 2:

En este ejemplo, con respect0 a la Figura 54 se tiene la siguientecondicih:1) El control TIME VARIABLE estA colocado en la posicih CAL’D y

extendido (X 10).

‘ I ’ = ESCALA X I N T E R V A L 0 X MAGrNllB~ICACIO~

c +NUMERO

DE TIMETlblIE/DIIV DIVISlONES VARIABLE

EN LA PANTALLA X l 0 x10

7’ x 5mS X 4 X l/10

79


De 10s ejemplos anteriores, se puede concluir que la medida detiempo, se hate multiplicand0 el numero de divisiones en el interval0de tiempo T, por el valor indicado en la escala con el baton de TIME/DIV, y se debe tener en cuenta la position de1 control de TIMEVARIABLE.

MEDIDA DE FRECUENCIA

El osciloscopio es un instrument0 disenado para medir intervalosde tiempo en las senales, coma se explico en la section anterior, no paramedir frecuencia, sin embargo, se puede hater una estimationaproximada de la frecuencia de una serial, calculando el valor reciprocode1 period0 T de una serial.

Frecuencia F (Hz) = 1 / T (segundos)

Por ejemplo, en la Figura 55 el period0 T de la senal correspondea 2 divisiones en la pantalla, vamos a dar dos ejemplos de coma secalcula la frecuencia de la serial.

PULL X10 MAC'TIME VARIABLE

Figura 55

80

Capitulo 8. Medidas

EJEMPLO 1:

En este ejemplo, con respect0 a la Figura 55 se tiene la siguientecondicih:1) El control TIME VARIABLE est& colocado en la posicih CAL’D y

presionado (X 1).La frecuencia de la sefial es calculada coma sigue:

‘I’ = ESCALA X INTERVAL0 X MAGNIFICACION

4 cNUMERO TIME

TIME/DIVDE

DIVISIONES VARIABLEEN LA PANTALLA X l 0 x10

T = 10 ms

EJEMPLO 2:

En este ejemplo, con respect0 a la Figura 55 se Gene la siguientecondicih:1) El control TIME VARIABLE esth colocado en la posicih CAL’D y

extendido (X 10).La frecuencia de la sefial es calculada coma sigue:

'T = ESCALA X INTERVAL0 X MAGNIFICACION

NUMERO TIMETlME/DIV D&CONES VAKIABLE

EN LA PANTALLA Xl 0 x10

7’ = 5mS X 2 X l/10

T = 1 ms

F = l/T = 1 kHz

81

Capkulo 8. Medidas

Para realizar las medidas de tiempo con el barrido retrasadoprimer0 proceda coma estA indicado en el c&pitulo 6 para obtener lavisualizacih de las sefiales con el sistema de barrido retrasado.

El interval0 de tiempo T, coma aparece en la Figura 54, se puedecalcular coma el ntimero de divisiones que mide el interval0 en lapantalla, multiplicado por el valor indicado en la escala de1 both de1B TIME/DIV. El both de TIME VARIABLE no tiene efecto cuando elosciloscopio funciona en el modo de barrido retrasado, B TIME.

EJEMPLO 1‘I’ = E’SCALA X 11NTlERVALO

83

osciloscopio_8

Documents