EL OSCILOSCOPIO

Introducción

¿Qué es un osciloscopio?

El
osciloscopio es básicamente un dispositivo de visualización
gráfica que muestra señales eléctricas variables en el
tiempo. El eje vertical, a partir de ahora denominado Y, representa el voltaje;
mientras que el eje horizontal, denominado X, representa el tiempo.

¿Qué podemos hacer con un
osciloscopio?

Básicamente
esto:

Determinar directamente el
periodo y el voltaje de una señal.

Determinar indirectamente la
frecuencia de una señal.

Determinar que parte de la
señal es DC y cual AC.

Localizar averías en
un circuito.

Medir la fase entre dos
señales.

Determinar que parte de la
señal es ruido y como varia este en el tiempo.

Los
osciloscopios son de los instrumentos más versátiles que existen
y lo utilizan desde técnicos de reparación de televisores a
médicos. Un osciloscopio puede medir un gran número de
fenómenos, provisto del transductor adecuado (un elemento que convierte
una magnitud física en señal eléctrica) será capaz
de darnos el valor de una presión, ritmo cardiaco, potencia de sonido,
nivel de vibraciones en un coche, etc.

¿Qué tipos de osciloscopios existen?

Los
equipos electrónicos se dividen en dos tipos: Analógicos y
Digitales. Los primeros trabajan con variables continuas mientras que
los segundos lo hacen con variables discretas. Por ejemplo un tocadiscos es un
equipo analógico y un Compact Disc es un equipo digital.

Los Osciloscopios
también pueden ser analógicos ó digitales. Los primeros
trabajan directamente con la señal aplicada, está una vez
amplificada desvía un haz de electrones en sentido vertical
proporcionalmente a su valor. En contraste los osciloscopios digitales utilizan
previamente un conversor analógico-digital (A/D) para almacenar
digitalmente la señal de entrada, reconstruyendo posteriormente esta
información en la pantalla.

Ambos
tipos tienen sus ventajas e inconvenientes. Los analógicos son
preferibles cuando es prioritario visualizar variaciones rápidas de la
señal de entrada en tiempo real. Los osciloscopios digitales se utilizan
cuando se desea visualizar y estudiar eventos no repetitivos (picos de
tensión que se producen aleatoriamente).

¿Qué controles posee un osciloscopio
típico?

A primera
vista un osciloscopio se parece a una pequeña televisión
portátil, salvo una rejilla que ocupa la pantalla y el mayor
número de controles que posee.

En la siguiente figura se representan estos controles distribuidos en cinco
secciones:

** Vertical.
** Horizontal. ** Disparo.
** Control de la
visualización ** Conectores.

¿Cómo funciona un osciloscopio?

Para
entender el funcionamiento de los controles que posee un osciloscopio es necesario
detenerse un poco en los procesos internos llevados a cabo por este aparato.
Empezaremos por el tipo analógico ya que es el más sencillo.

Osciloscopios analógicos

Cuando se
conecta la sonda a un circuito, la señal atraviesa esta última y se
dirige a la sección vertical. Dependiendo de donde situemos el mando del
amplificador vertical atenuaremos la señal ó la amplificaremos.
En la salida de este bloque ya se dispone de la suficiente señal para
atacar las placas de deflexión verticales (que naturalmente están
en posición 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) ó 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 desde la parte izquierda de la pantalla a la parte derecha en un
determinado tiempo). El trazado (recorrido de izquierda a derecha) 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 tiempo actuando sobre el mando TIME-BASE. El retrasado
(recorrido de derecha a izquierda) se realiza de forma mucho más
rápida con la parte descendente del mismo diente de sierra.

De esta
forma la acción combinada del trazado horizontal y de la
deflexión vertical traza la gráfica de la señal en la
pantalla. La sección de disparo es necesaria para estabilizar las
señales repetitivas (se asegura que el trazado comience en el mismo
punto de la señal repetitiva).

En la
siguiente figura puede observarse la misma señal en tres ajustes de
disparo diferentes: en el primero disparada en flanco ascendente, en el segundo
sin disparo y en el tercero disparada en flanco descendente.

Como
conclusión para utilizar de forma correcta un osciloscopio
analógico necesitamos realizar tres ajuste básicos:

La atenuación
ó amplificación que necesita la señal. Utilizar el
mando AMPL. para ajustar la amplitud de la señal antes de que sea
aplicada a las placas de deflexión vertical. Conviene que la
señal ocupe una parte importante de la pantalla sin llegar a
sobrepasar los límites.

La base de tiempos. Utilizar
el mando TIMEBASE para ajustar lo que representa en tiempo una
división en horizontal de la pantalla. Para señales
repetitivas es conveniente que en la pantalla se puedan observar
aproximadamente un par de ciclos.

Disparo de la señal.
Utilizar los mandos TRIGGER LEVEL (nivel de disparo) y TRIGGER SELECTOR
(tipo de disparo) para estabilizar lo mejor posible señales
repetitivas.

Por
supuesto, también deben ajustarse los controles que afectan a la
visualización: FOCUS (enfoque), INTENS. (Intensidad) nunca excesiva,
Y-POS (posición vertical del haz) y X-POS (posición horizontal
del haz).

Ajuste inicial de los controles

Después 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 básicas que llamaremos: Vertical,
Horizontal, y Disparo. 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 mayoría de los osciloscopios actuales disponen de dos canales
etiquetados normalmente como I y II (ó A y B). El disponer de dos
canales nos permite comparar señales de forma muy cómoda.

Algunos
osciloscopios avanzados poseen un interruptor etiquetado como AUTOSET ó
PRESET que ajustan los controles en un solo paso para ajustar perfectamente la
señal a la pantalla. Si tu osciloscopio no posee esta
característica, es importante ajustar los diferentes controles del
aparato a su posición estándar antes de proceder a medir.

Estos son
los pasos más recomendables:

Ajustar el osciloscopio para
visualizar el canal I. (al mismo tiempo se colocará como canal de
disparo el I).

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

Colocar en posición
calibrada el mando variable de voltios/división
(potenciómetro central, normalmente todo a la derecha).

Desactivar cualquier tipo de
multiplicadores verticales.

Colocar el conmutador de
entrada para el canal I en acoplamiento DC.

Colocar el modo de disparo
en automático.

Situar el control de
intensidad al mínimo que permita apreciar el trazo en la pantalla,
y el trazo de focus ajustado para una visualización lo más
nítida posible (generalmente los mandos quedaran con la
señalización cercana a la posición vertical).

Sondas de medida

Con los
pasos detallados anteriormente, ya estás en condiciones de conectar la
sonda de medida al conector de entrada del canal I. Es muy importante utilizar
las sondas diseñadas para trabajar específicamente con el
osciloscopio. Una sonda no es, ni mucho menos, un cable con una pinza, sino que
es un conector específicamente diseñado para evitar ruidos que
puedan perturbar la medida.

Además,
las sondas se construyen para que tengan un efecto mínimo 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 proporciona generalmente con el osciloscopio y es una excelente
sonda de utilización general. Para otros tipos de medidas se utilizan
sondas especiales, como pueden ser las sondas de corriente ó las
activas.

Sondas pasivas

La
mayoría de las sondas pasivas están marcadas con un factor de
atenuación, normalmente 10X ó 100X. Por convenio los factores de
atenuación aparecen con el signo X detrás del factor de
división. En contraste los factores de amplificación aparecen con
el signo X delante (X10 ó X100).

La sonda
más utilizada posiblemente sea la 10X, reduciendo la amplitud de la
señal en un factor de 10. Su utilización se extiende a partir de
frecuencias superiores a 5 kHz y con niveles de señal superiores a 10
mV. La sonda 1X es similar a la anterior pero introduce más carga en el
circuito de prueba, pero puede medir señales con menor nivel. Por
comodidad de uso se han introducido sondas especiales con un conmutador que
permite una utilización 1X ó 10X. Cuando se utilicen este tipo de
sondas hay que asegurarse de la posición de este conmutador antes de
realizar una medida.

Compensación de la sonda

Antes 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 compensación 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 señal de compensación (La mayoría
de los osciloscopios disponen de una toma para ajustar las sondas, en caso
contrario será necesario utilizar un generador de onda cuadrada).

Conectar la pinza de
cocodrilo de la sonda a masa.

Observar la señal
cuadrada de referencia en la pantalla.

Con el destornillador de
ajuste, actuar sobre el condensador de ajuste hasta observar una
señal cuadrada perfecta.

Sistema
de visualización:    Intensidad

Se trata de un
potenciómetro que ajusta el brillo de la señal en la pantalla.
Este mando actúa sobre la rejilla más cercana al cátodo
del CRT (G1), controlando el número de electrones emitidos por este.

En
un osciloscopio analógico 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 mínimo
(para evitar que el bombardeo concentrado de electrones sobre la parte interior
de la pantalla deteriore la capa fluorescente que la recubre).

Sistema
de visualización:    Enfoque

Se
trata de un potenciómetro que ajusta la nitidez del haz sobre la pantalla.
Este mando actúa sobre las rejillas intermedias del CRT (G2 y G4)
controlando la finura del haz de electrones. Se retocará dicho mando
para una visualización lo más precisa posible. Los osciloscopios
digitales no necesitan este control.

Sistema
de visualización:    Rotación del haz

Resistencia
ajustable actuando sobre una bobina y que nos permite alinear el haz con el eje
horizontal de la pantalla. Campos magnéticos intensos cercanos al
osciloscopio pueden afectar a la orientación del haz. La posición
del osciloscopio con respecto al campo magnético terrestre
también puede afectar. Los osciloscopios digitales no necesitan de este
control. Se ajustará dicha resistencia, con el mando de acoplamiento de
la señal de entrada en posición GND, hasta conseguir que el haz
esté perfectamente horizontal.

Sistema vertical:    Posición

Este
control consta de un potenciómetro que permite mover verticalmente la
forma de onda hasta el punto exacto que se desee. Cuando se está
trabajando con una sola señal el punto normalmente elegido suele ser el
centro de la pantalla.

Sistema
vertical:    Conmutador

Se
trata de un conmutador con un gran número de posiciones, cada una de las
cuales, representa el factor de escala empleado por el sistema vertical. Por
ejemplo si el mando está en la posición 2 voltios/div significa
que cada una de las divisiones verticales de la pantalla (aproximadamente de un
1 cm.) representan 2 voltios. Las divisiones más pequeñas
representaran una quinta parte de este valor, o sea, 0.4 voltios.

La máxima tensión
que se puede visualizar con el osciloscopio presentado y con una sonda de 10X
será entonces: 10 (factor de división de la sonda) x 20 voltios/div
(máxima escala) x 8 divisiones verticales = 1600 voltios. En la pantalla
se representa una señal de 1Vpp tal como la veríamos en
diferentes posiciones del conmutador.

Sistema
vertical:    Mando Variable

Se trata de un
potenciómetro situado de forma concéntrica al conmutador del
amplificador vertical y podemos considerarlo como una especie de lupa del
sistema vertical.

Para
realizar medidas es necesario colocarlo en su posición calibrada.

Sistema
vertical:    Acoplamiento de la entrada

Se trata de un conmutador de
tres posiciones que conecta eléctricamente a la entrada del osciloscopio
la señal exterior.

El
acoplamiento DC deja pasar la señal tal como viene del circuito
exterior (es la señal real).El acoplamiento AC bloquea mediante
un condensador la componente continua que posea la señal exterior. El
acoplamiento GND desconecta la señal de entrada del sistema
vertical y lo conecta a masa, permitiéndonos situar el punto de
referencia en cualquier parte de la pantalla (generalmente el centro de la
pantalla cuando se trabaja con una sola señal).

Sistema
vertical:    Inversión

Es
un conmutador de dos posiciones en forma de botón que permite en una de
sus posiciones invertir la señal de entrada en el canal I (existen otros
osciloscopios que invierten el canal II).

Sistema
vertical:    Modo alternado / chopeado

Es
un conmutador de dos posiciones, en forma de botón, que permite, cuando
nos encontramos en modo DUAL, seleccionar el modo de trazado de las
señales en pantalla.

En el modo alternado se
traza completamente la señal del canal I y después la del canal
II y así sucesivamente. Se utiliza para señales de media y alta
frecuencia (generalmente cuando el mando TIMEBASE está situado en una
escala de 0.5 msg. ó inferior). En el modo chopeado el
osciloscopio traza una pequeña parte del canal I después otra
pequeña parte del canal II, hasta completar un trazado completo y
empezar de nuevo. Se utiliza para señales de baja frecuencia (con el
mando TIMEBASE en posición de 1 msg. ó superior).

Sistema
vertical:    Modo simple / dual / suma

Es
un control formado por tres conmutadores de dos posiciones, en forma de
botón, que permite seleccionar entres tres modos de funcionamiento:
simple, dual y suma.

En el modo simple actuamos
tan solo sobre el conmutador etiquetado como CH I/II. Si no está pulsado
visualizaremos la señal que entra por el canal I y si lo está la
señal del canal II. El modo dual se selecciona con el conmutador
etiquetado DUAL. Si no está pulsado visualizaremos un solo canal (cual,
dependerá del estado del conmutador CH I/II) y si lo está visualizaremos
simultáneamente ambos canales. El modo suma se selecciona
pulsando el conmutador etiquetado I+II (si también lo está el
etiquetado como DUAL) y nos permite visualizar la suma de ambas señales
en pantalla.

Sistema horizontal:    Posición

Este
control consta de un potenciómetro que permite mover horizontalmente la
forma de onda hasta el punto exacto que se desee. Cuando se está
trabajando con una sola señal 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:    Conmutador

Se
trata de un conmutador con un gran número de posiciones, cada una de las
cuales, representa el factor de escala empleado por el sistema de barrido
horizontal. Por ejemplo si el mando está en la posición 1 msg/div
significa que cada una de las divisiones horizontales de la pantalla
(aproximadamente de un 1 cm.) representan 1 milisegundo. Las divisiones
más pequeñas representaran una quinta parte de este valor, o sea,
200 µsg.

El
osciloscopio presentado puede visualizar un máximo de 2 sg en pantalla
(200 msg x 10 divisiones) y un mínimo de 100 nsg por división, si
empleamos la Amplificación
(0.5 µsg / 5).

Sistema
horizontal:    Mando variable

Se
trata de un potenciómetro situado de forma concéntrica 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 posición calibrada.

Sistema horizontal:    Amplificación

Este
control consta de un pequeño conmutador en forma de botón que
permite amplificar la señal en horizontal por un factor constante
(normalmente x5 ó x10). Se utiliza para visualizar señales de muy
alta frecuencia (cuando el conmutador TIMEBASE no permite hacerlo). Hay que
tenerle en cuenta a la hora de realizar medidas cuantitativas (habrá que
dividir la medida realizada en pantalla por el factor indicado).

Sistema horizontal:    XY

Este
control consta de un pequeño conmutador en forma de botón que
permite desconectar el sistema de barrido interno del osciloscopio, haciendo
estas funciones uno de los canales verticales (generalmente el canal II).

Como
veremos en el capítulo dedicado a las medidas esto nos permite
visualizar curvas de respuesta ó las famosas figuras de Lissajous, útiles
tanto para la medida de fase como de frecuencia.

Sistema de disparo:    Sentido

Este
control consta de un conmutador en forma de botón que permite invertir
el sentido del disparo. Si está sin pulsar la señal se dispara subiendo
(flanco positivo +) y si lo pulsamos se disparará bajando (flanco
negativo -).Es conveniente disparar la señal en el flanco de transición ms rápida.

Sistema de disparo:    Nivel

Se
trata de un potenciómetro que permite en el modo de disparo manual,
ajustar el nivel de señal a partir del cual, el sistema de barrido
empieza a actuar. Este ajuste no es operativo en modo de disparo automático.

Sistema de disparo:    Acoplamiento

Debido
a las muy diferentes séales que se pueden presentar en electrónica, el osciloscopio
presenta un conmutador con el que podemos conseguir el disparo estable de la señal en diferentes
situaciones. La gama de frecuencias � tipos de señales que abarca cada posición del conmutador
depende del tipo de osciloscopio (es posible incluso que el osciloscopio tenga
otras posiciones, especialmente para tratar las señales de televisión). En la siguiente
figura se especifica los datos para un osciloscopio en particular. Para tu
osciloscopio deberás consultar la información suministrada por el
fabricante, para actualizar esta tabla.

Sistema de disparo:    Exterior

La
situación
normal es que se permita al osciloscopio quien internamente dispare la señal de entrada. Esto
permite sincronizar casi todas las señales periódicas siempre que la altura
de la imagen supere un cierto valor (generalmente muy pequeño, del orden de media
división). Para algunas señales complicadas, es
necesario dispararlas con otra señal procedente del mismo circuito de prueba.
Esto puede hacerse introduciendo esta �última señal por el conector
etiquetado TRIG. EXT. Y pulsando también el botón que le acompaña.

Otros:    Holdoff

Podía
traducirse como mantener (hold) desconectado (off).Este control
no está� incluido en los osciloscopios de nivel bajo � medio. Se utiliza
cuando deseamos sincronizar en la pantalla del osciloscopio señales formadas por
trenes de impulsos espaciados en el tiempo. Se pretende que el osciloscopio se
dispare cuando el primer impulso del que consta el tren alcance el nivel de tensión fijado para el
disparo, pero que exista una zona de sombra para el disparo que cubra los
impulsos siguientes, el osciloscopio no debe dispararse hasta que llegue el
primer impulso del siguiente tren. Consta generalmente de un mando asociado con
un interruptor, este �último pone en funcionamiento el
sistema holdoff y el mando variable ajusta el tiempo de sombra para el disparo.
En la siguiente figura se observar� mejor el funcionamiento.

Otros    Línea de
retardo

Tampoco
es habitual encontrar dicho mando en los osciloscopios de gama media, baja. Sin
embargo cuando deseamos amplificar un detalle que no se encuentra cercano al
momento del disparo, necesitamos de alguna manera retardar este �último un
determinado tiempo para con el mando
de la base de tiempos poderlo amplificar. Esto es precisamente lo
que realiza este mando. Consta de un conmutador de varias posiciones que nos
proporciona el tiempo que el osciloscopio retarda la presentación desde el momento que la señal se dispara, este tiempo puede variar,
dependiendo del osciloscopio, desde algunas fracciones de usg a algunos centenares de msg; posee también, y generalmente concéntrico con el
anterior, un mando variable para ajustar de forma más
precisa el tiempo anterior. Y por �último, un
conmutador que en una posición etiquetada como search
indica al osciloscopio que busque el punto a partir del cual deseamos que se
presente la señal y otra posición etiquetada como delay que fija la
anterior posición y permite el uso de
la base de tiempos para amplificar el detalle deseado.

EL OSCILOSCOPIO

Técnicas de medida

Introducción

Esta sección explica las técnicas de medida básicas con un osciloscopio. Las
dos medidas más básicas que se pueden realizar con
un osciloscopio son el voltaje y el tiempo, al ser medidas directas.

Esta sección describe como realizar medidas
visualmente en la pantalla del osciloscopio. Algunos osciloscopios digitales
poseen un software interno que permite realizar las medidas de forma automática. Sin embargo, si aprendemos
a realizar medidas de forma manual, estaremos también capacitados para chequear las
medidas automáticas que realiza un osciloscopio
digital.

La pantalla

Fíjate
en la siguiente figura que representa la pantalla de un osciloscopio. Deberás notar que existen unas marcas
en la pantalla que la dividen tanto en vertical como en horizontal, forman lo
que se denomina retícula � rejilla. La separación entre dos líneas
consecutivas de la rejilla constituye lo que se denomina una división. Normalmente la rejilla posee
10 divisiones horizontales por 8 verticales del mismo tamaño (cercano al cm), lo que forma
una pantalla más ancha que alta. En la líneas
centrales, tanto en horizontal como en vertical, cada división � cuadro posee unas marcas que la
dividen en 5 partes iguales (utilizadas como veremos más tarde para afinar las medidas)

Algunos
osciloscopios poseen marcas horizontales de 0%, 10%, 90% y 100% para facilitar
la medida de tiempos de subida y bajada en los flancos (se mide entre el 10% y el
90% de la amplitud de pico a pico). Algunos osciloscopios también visualizan en su pantalla
cuantos voltios representa cada división vertical y cuantos segundos representa cada división horizontal.

Medida de voltajes

Generalmente
cuando hablamos de voltaje queremos realmente expresar la diferencia de
potencial eléctrico, expresado en voltios,
entre dos puntos de un circuito. Pero normalmente uno de los puntos está
conectado a masa (0 voltios) y entonces simplificamos hablando del voltaje en
el punto A (cuando en realidad es la diferencia de potencial entre el punto A y
GND). Los voltajes pueden también medirse de pico a pico (entre el valor máximo y mínimo de la señal). Es muy importante que
especifiquemos al realizar una medida que tipo de voltaje estamos midiendo.

El
osciloscopio es un dispositivo para medir el voltaje de forma directa. Otros
medidas se pueden realizar a partir de esta por simple cálculo (por ejemplo, la de la
intensidad � la potencia). Los cálculos para señales CA pueden ser complicados,
pero siempre el primer paso para medir otras magnitudes es empezar por el
voltaje.

En la
figura anterior se ha señalado el valor de pico Vp,
el valor de pico a pico Vpp, normalmente el doble de Vp y
el valor eficaz Vef � VRMS (root-mean-square, es decir la raíz
de la media de los valores instantáneos elevados al cuadrado) utilizada para calcular
la potencia de la señal CA.

Realizar
la medida de voltajes con un osciloscopio es fácil, simplemente se trata de
contar el número de divisiones verticales que
ocupa la señal en la pantalla. Ajustando la señal con el mando de posicionamiento
horizontal podemos utilizar las subdivisiones de la rejilla para realizar
una medida más precisa. (Recordar que una subdivisión equivale generalmente a 1/5 de
lo que represente una división completa). Es importante que la señal ocupe el máximo espacio de la pantalla para
realizar medidas fiables, para ello actuaremos sobre el conmutador
del amplificador vertical.

Algunos
osciloscopios poseen en la pantalla un cursor que permite tomar las medidas de tensión sin contar el número de divisiones que ocupa la señal. Básicamente el cursor
son dos líneas horizontales para la medida de voltajes y dos líneas
verticales para la medida de tiempos que podemos desplazar individualmente por
la pantalla. La medida se visualiza de forma automática en la pantalla del
osciloscopio.

Medida de tiempo y frecuencia

Para realizar medidas de tiempo
se utiliza la escala horizontal del osciloscopio. Esto incluye la medida de
periodos, anchura de impulsos y tiempo de subida y bajada de impulsos. La
frecuencia es una medida indirecta y se realiza calculando la inversa del periodo.
Al igual que ocurría con los voltajes, la medida de tiempos ser� más precisa si el tiempo a objeto
de medida ocupa la mayor parte de la pantalla, para ello actuaremos sobre el conmutador
de la base de tiempos. Si centramos la señal utilizando el mando de posicionamiento
vertical podemos utilizar las subdivisiones para realizar una medida más precisa.

Medida de tiempos de subida y bajada en los flancos

En muchas
aplicaciones es importante conocer los detalles de un pulso, en particular los
tiempos de subida � bajada de estos.

Las
medidas estándar en un pulso son su anchura y los tiempos de subida y
bajada. El tiempo de subida de un pulso es la transición del nivel bajo al nivel alto de
voltaje. Por convenio, se mide el tiempo entre el momento que el pulso alcanza
el 10% de la tensión total hasta que llega al 90%.
Esto elimina las irregularidades en las bordes del impulso. Esto explica las
marcas que se observan en algunos osciloscopios (algunas veces simplemente unas
líneas punteadas).

La medida
en los pulsos requiere un fino ajuste en los mandos de disparo. Para
convertirse en un experto en la captura de pulsos es importante conocer el uso
de los mandos de disparo que posea nuestro osciloscopio. Una vez capturado el
pulso, el proceso de medida es el siguiente: se ajusta actuando sobre el conmutador
del amplificador vertical y el y el mando variable
asociado hasta que la amplitud pico a pico del pulso coincida con las líneas
punteadas (� las señaladas como 0% y 100%). Se mide
el intervalo de tiempo que existe entre que el impulso corta a la línea señalada como 10% y el 90%,
ajustando el conmutador
de la base de tiempos para que dicho tiempo ocupe el máximo de la pantalla del
osciloscopio.

Medida del desfase entre señales

La sección horizontal del osciloscopio
posee un control etiquetado como X-Y, que nos va
a introducir en una de las técnicas de medida de desfase (la �nica que podemos utilizar cuando
solo disponemos de un canal vertical en nuestro osciloscopio).

El
periodo de una señal se corresponde con una fase de
360�. El desfase indica el Angulo de
atraso � adelanto que posee una señal con respecto a otra (tomada
como referencia) si poseen ambas el mismo periodo. Ya que el osciloscopio solo
puede medir directamente los tiempos, la medida del desfase ser� indirecta.

Uno de
los métodos para medir el desfase es
utilizar el modo X-Y. Esto implica introducir una señal por el canal vertical
(generalmente el I) y la otra por el canal horizontal (el II). (Este método solo funciona de forma
correcta si ambas señales son senoidales). La forma de
onda resultante en pantalla se denomina figura de Lissajous (debido al físico francés denominado Jules Antoine
Lissajous). Se puede deducir la fase entre las dos señales, así como su relación de frecuencias observando la
siguiente figura

(C) Copyright
Agustín Borrego Colomer - Junio 1997