INGENIERIA MECANICA (E.P.N.) Laboratorio de Electrónica

PRACTICA Nº 1: MANEJO DEL OSCILOSCOPIO

OBJETIVO

Esta práctica tiene como objetivo familiarizar al estudiante con el manejo de un osciloscopio de rayos catódicos, para lo cual es necesario dar los conocimientos básicos de sus controles.

INTRODUCCION

En las prácticas a realizarse, se utilizará el osciloscopio PHILIPS PM 3211 disponible en el Laboratorio de Electrónica.

Dicho osciloscopio tiene tres componentes principales:

(a) Un tubo de rayos catódicos (CRT), en cuya pantalla se obtiene la imagen visual del fenómeno eléctrico examinado.

(b) Un amplificador vertical, que sirve para amplificar la señal de entrada, compuesto de dos canales independientes A y B de idénticas características.

(c) Un generador de barrido horizontal que contiene la base de tiempo (TIME-BASE), la función de disparo (TRIGGERING), y el amplificador para señal externa (EXT).

MEDICION DE SEÑALES

Cualquier fenómeno que pueda ser convertido a un voltaje puede ser medido por el osciloscopio. El voltaje desconocido deberá conectarse a la sección vertical del osciloscopio utilizando el conector de entrada y una punta de prueba.

La entrada vertical del osciloscopio tiene indicada su impedancia de entrada. Este detalle debe tomarse muy en cuenta, porque la impedancia de entrada puede afectar la amplitud o la onda de algunas señales.

PUNTA DE PRUEBA

La punta de prueba es el único elemento adicional necesario para hacer mediciones con el osciloscopio. Es una unidad separada que se conecta al terminal de entrada del osciloscopio por medio de un cable coaxial que transmite la señal.

J. Rivadeneira Página 1.1

INGENIERIA MECANICA (E.P.N.) Laboratorio de Electrónica

Para tomar una medición, el extremo de la punta deberá tocar o enganchar al punto generador de la señalEn el Laboratorio existen dos tipos de punta de prueba: una por uno (X1) y otra por diez (X10).

Esto se debe a la necesidad de transmitir la energía de la señal de la fuente a la entrada del osciloscopio sin perturbar la fuente o cambiar la estructura de la señal.

En la realidad, a altas frecuencias, la punta X1 carga al circuito analizado y produce distorsión de la señal. Una forma de de minimizar este efecto es usar una punta de impedancia característica alta (X10). Esta independiza el voltaje analizado de la frecuencia, evitando la distorsión de las señales a las altas frecuencias como sucede con la punta X1. A continuación se tienen los circuitos equivalentes que permiten comprender mejor este fenómeno.

Al utilizar la punta X1 se tendría el siguiente circuito equivalente:

Fig. 1.1

Aquí: V1=Voltaje de la fuente de señal V2 =Voltaje que mide el osciloscopio

A altas frecuencias la impedancia Z2 varía sensiblemente, siendo ésta la causa de la distorsión.

Al utilizar la punta X10 se tendría el siguiente circuito equivalente:

Fig. 1.2

J. Rivadeneira Página 1.2

INGENIERIA MECANICA (E.P.N.) Laboratorio de Electrónica

Si se hace R1C1=R2C2, el voltaje V2 es independiente de la frecuencia, evitándose así la distorsión de la señal.

Sin embargo, se debe tomar en cuenta que la punta X10 atenúa la señal, y por tanto requiere una mayor sensitividad en la sección vertical.

El condensador C1 de la punta X10 es variable y debe estar en la posición que cumpla lacondición R1C1=R2C2.

PARTE PRACTICA

Usted recibirá armados los siguientes circuitos:

Fig. 1.3 Fig. 1.4

1. Conecte la fuente de alimentación y dé un voltaje VCC =15v. Entregue a la entrada del circuito de la Fig.1.3 una señal alterna de Vin = 1VPP a una frecuencia de 1KHz.

2. Mida en el osciloscopio los voltajes AC y DC en los puntos , , y . Mida primeramente las componentes DC, luego las componentes AC, luego las dos juntas. Dibuje los oscilogramas respectivos.

3. Entre los puntos A y C del divisor de tensión (Fig. 1.4) que le será entregado, ponga un voltaje DC de 20V. Con la punta X1 mida el voltaje entre los puntos B y C. Repita la medición con la punta X10 y compare.

J. Rivadeneira Página 1.3

INGENIERIA MECANICA (E.P.N.) Laboratorio de Electrónica

INFORME

1. A partir de la Fig. 1.2 demuestre que si se hace R1C1=R2C2, el voltaje V2 es independiente de la frecuencia, es decir no depende de los valores de los condensadores C1 y C2.

2. Presente las mediciones y los oscilogramas obtenidos en la parte práctica.

3. Explique detalladamente los resultados obtenidos en el numeral 3 de la parte práctica.

4. Consulte lo que son las Figuras de Lissajous, sus aplicaciones y cómo se las mira en el osciloscopio.

5. Consulte, en detalle, la teoría y funcionamiento de un osciloscopio de rayos catódicos (ORC).

6. Comentarios y conclusiones.

J. Rivadeneira Página 1.4