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LibreTexts Español

5.5: Procedimiento

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    84051
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    1. La Figura 5.4.1 es un esquema de la cara principal de un osciloscopio GwinStek serie 2000. Compare esto con el osciloscopio de banco e identifique los siguientes elementos:

    • Conectores de entrada BNC de canal uno y dos.
    • Conector de entrada BNC de gatillo.
    • Perillas de sensibilidad horizontal (Tiempo/Div) y Posición.
    • Canal uno y dos botones Select (estilo iluminado).
    • Canal uno y dos Perillas de sensibilidad vertical (Volts/Div) y Posición.
    • Botón Nivel de Gatillo.
    • Teclas de función, incluyendo Cursor y Medida.
    • Botón de copia impresa.
    • Botón Autoset.
    • Botón de matemáticas.
    • Puerto USB.

    2. Observe los numerosos botones a lo largo de la parte inferior y lateral de la pantalla de visualización. Estos botones son sensibles al contexto y su función dependerá del modo de funcionamiento del osciloscopio. Encienda el osciloscopio. Observe que las funciones están listadas junto a los botones. Tenga en cuenta que la pantalla principal es similar a una hoja de papel cuadriculado. Cada cuadrado tendrá un factor de escalado o ponderación apropiado, por ejemplo, 1 voltio por división verticalmente o 2 milisegundos por división horizontalmente. Los voltajes y tiempos de forma de onda se pueden determinar directamente desde la pantalla mediante el uso de estas escalas.

    3. Presione el canal uno y dos botones Seleccionar (deberían encenderse) y también seleccione el botón Autoset. (Autoset intenta crear ajustes razonables basados en la señal de entrada y es útil como una especie de “botón de pánico”). Ahora debería haber dos líneas horizontales en la pantalla, una amarilla y otra azul. Se pueden mover a través de la perilla Position. Las perillas de posición mueven la entrada asociada. Los mandos de Escala Vertical y Horizontal se comportan de manera similar y no incluyen marcas de calibración. Eso se debe a que los ajustes de estas perillas aparecen en la pantalla principal. Ajuste las perillas Escala y observe cómo cambian los valores correspondientes en la pantalla. Los voltajes y la base de tiempo utilizan una secuencia de escala 1/2/5.

    4. Uno de los ajustes fundamentales más importantes de un osciloscopio es el Acoplamiento de Entrada. Esto se controla a través de uno de los botones de la fila inferior. Hay tres opciones: La tierra elimina la entrada mostrando así una referencia cero, la CA permite solo las señales de CA bloqueando así la CC, y la CC permite que todas las señales pasen (no impide la CA).

    5. Ajuste el canal uno Escala Vertical a 5 voltios por división. Ajuste el canal dos Escala a 2 voltios por división. Establezca la Escala de Tiempo (Horizontal) en 1 milisegundo por división. Finalmente, establezca la entrada Acoplamiento a tierra para ambos canales de entrada y alinee las líneas de visualización azules y amarillas con la línea central de la pantalla a través de las perillas de Posición Vertical.

    6. Construye el circuito de la Figura 5.4.2 usando E = 10 V, R1 = 10 k\(\Omega\) y R2 = 33k\(\Omega\). Conecte una sonda desde la entrada del canal uno a la fuente de alimentación (roja o punta a más, clip negro a tierra). Conecte una segunda sonda desde el canal dos a R2 (nuevamente, roja o punta al lado alto de la resistencia y el clip negro a tierra).

    7. Cambie ambas entradas al acoplamiento de CC. Las líneas amarillas y azules deberían haberse desviado hacia arriba. El canal uno debe elevarse dos divisiones (2 divisiones por 5 voltios por división produce la fuente de 10 voltios). Usando este método, determine el voltaje a través de R2 (recuerde, la entrada dos debería haberse configurado para 2 voltios por división). Calcule el voltaje esperado a través de R2 usando los valores de resistencia medidos y compare los dos en la Tabla 5.6.1. Tenga en cuenta que no es posible lograr una precisión extremadamente alta usando este método (por ejemplo, cuatro o más dígitos). De hecho, un DMM suele ser más útil para la medición directa de potenciales de CC. Verifique los resultados utilizando un DMM y la columna final del Cuadro 5.6.1.

    8. Seleccione Acoplamiento AC para las dos entradas. Las líneas planas de CC deben volver a caer a cero. Esto se debe a que el Acoplamiento de CA bloquea CC. Esto será útil para medir el componente de CA de una señal combinada de CA/CC, tal como podría verse en un amplificador de audio. Vuelva a ajustar el acoplamiento de entrada para ambos canales a CC.

    9. Reemplace la fuente de alimentación de CC con el generador de funciones. Ajuste el generador de funciones para una onda sinusoidal de pico de un voltio a 1 kHz y aplíquelo a la red de resistencias. La pantalla ahora debería mostrar dos pequeñas ondas sinusoidales. Ajusta los ajustes de Escala Vertical para las dos entradas para que las ondas ocupen la mayor parte de la pantalla. Si la pantalla es muy borrosa y las ondas sinusoidales parecen saltar de lado a lado, es posible que sea necesario ajustar el nivel de disparo. Además, ajusta la Escala de Tiempo para que solo se puedan ver uno o dos ciclos de la onda. Usando los ajustes de Escala, determine los dos voltajes (siguiendo el método del paso 7) así como el periodo de la forma de onda y compárelos con los valores esperados vía teoría, registrando los resultados en las Tablas 5.6.2 y 5.6.3. También verifique los resultados usando un DMM para medir los voltajes RMS.

    10. Para encontrar el voltaje a través de R1, el voltaje del canal dos se\((V_{R2})\) puede restar del canal uno (fuente E) a través de la función Matemáticas. Utilice el botón rojo para seleccionar la función Math y crear la expresión apropiada desde el menú (ch1 — ch2). Esta pantalla aparece en rojo. Para eliminar una forma de onda, simplemente deseleccionarla (presione el botón asociado). Elimine la forma de onda matemática antes de continuar con el siguiente paso.

    11. Uno de los aspectos más útiles del osciloscopio es la capacidad de mostrar la forma de onda real. Esto puede ser utilizado, por ejemplo, como un medio para determinar la distorsión en un amplificador. Cambie la forma de onda en el generador de funciones a una onda cuadrada, triángulo u otra forma y observe cómo responde el osciloscopio. Tenga en cuenta que el osciloscopio también mostrará un componente de CC, si lo hay, ya que la señal de CA está desplazada o “montada en la CC”. Ajuste el generador de funciones para agregar un desplazamiento de CC a la señal y observe cómo cambia la pantalla del osciloscopio. Devuelva el generador de funciones a una onda sinusoidal y elimine cualquier desplazamiento de CC.

    12. A menudo es útil tomar mediciones diferenciales precisas en una forma de onda. Para ello, las barras o cursores son útiles. Seleccione el botón Cursor hacia la parte superior del osciloscopio. En el menú de la pantalla, seleccione Vertical. Aparecerán dos barras verticales en la pantalla (es posible que una o ambas puedan colocarse fuera de la pantalla principal). Se pueden mover hacia la izquierda y hacia la derecha a través de la perilla Variable (junto al botón Cursor). El botón Seleccionar alterna entre los dos cursores. Aparecerá una lectura de los valores de las barras en la parte superior de la pantalla. Indican las posiciones de los cursores, es decir, la ubicación donde cruzan la forma de onda. Las Barras Verticales son muy útiles para obtener información de tiempo así como amplitudes en puntos específicos a lo largo de la ola. Una función similar son las Barras Horizontales que son particularmente útiles para determinar amplitudes. Prueba las Barras Horizontales seleccionándolas a través del botón Cursor nuevamente.

    13. Para algunos parámetros de formas de onda, hay lecturas automáticas disponibles. Se accede a ellos a través del botón Medir. Seleccione Medir y página a través de las diversas opciones. Seleccione Frecuencia. Tenga en cuenta que ahora aparecerá una pequeña lectura de la frecuencia en la pantalla. Ahora prueba RMS y compara el resultado con el dado anteriormente por el DMM. Tenga en cuenta que varias mediciones son posibles simultáneamente. Importante: Existen límites específicos sobre el uso adecuado de estas medidas. Si no se siguen las pautas, pueden resultar valores erróneos. ¡Siempre realice una aproximación a través del método de factor de escala y divisiones incluso cuando use una medición automática!

    14. Finalmente, se puede guardar una captura de la pantalla para futuros trabajos usando el puerto USB y una memoria USB a través del botón de copia impresa. El resultado será un archivo de gráficos mapeados de bits que se puede utilizar tal cual (ver más abajo) o procesarse adicionalmente en un programa de gráficos (por ejemplo, invirtiendo los colores para la impresión).

    clipboard_e4c557b2861534bf7e87061e1a49ac2cb.png

    Figura\(\PageIndex{1}\)


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