Recursos de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

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1 Recursos de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000 Tutorial y guía de laboratorio para estudiantes universitarios de ingeniería eléctrica y física

2 Notificaciones Keysight Technologies, Inc Los derechos de autor en este material didáctico le conceden permiso para reproducir, modificar y distribuir todo el documento, o parte de el, con el propósito de capacitar estudiantes para utilizar equipos de prueba Keysight. Número de referencia del manual Ed ición Mayo de 2012 Disponible únicamente en formato electrónico Keysight Technologies, Inc Garden of the Gods Road Colorado Springs, CO USA Garantía El material incluido en este documento se proporciona en el estado actual y puede mod ificarse, sin previo aviso, en futuras ed iciones. Keysight renuncia, tanto como permitan las leyes aplicables, a todas las garantías, expresas o implícitas, relativas a este manual y la información aquí presentada, incluyendo pero sin limitarse a las garantías implícitas de calidad e idoneidad para un fin concreto. Keysight no será responsable de errores ni daños accidentales o derivados relativos al suministro, uso o funcionamiento de este documento o la información aquí incluida. Si Keysight y el usuario tuvieran un acuerdo aparte por escrito con cond i- ciones de garantía que cubran el material de este documento y contrad igan estas cond iciones, tendrán prioridad las cond iciones de garantía del otro acuerdo. Licencias tecnológicas El hard ware y el software descritos en este documento se suministran con una licencia y solo pueden utilizarse y copiarse de acuerdo con las condiciones de dicha licencia. Leyenda de derechos limitados Si el software se otorga para utilizar en la ejecución de un contrato principal o subcontrato del gobierno de los Estados Unidos, el software se entrega y se licencia como software comercial como se define en DFAR (junio 1995), o como elemento comercial como se define en FAR 2.101(a) o como software limitado como se define en FAR (junio 1987) o en toda norma o cláusula contractual de organismo equivalente. El uso, duplicado o divulgación del software está sujeto a los términos de la licencia comercial estándar de Keysight Technologies, y las agencias y departamentos que no pertenezcan al Departamento de Defensa del Gobierno de los EE.UU. recibirán solo derechos limitados tal como se define en FAR (c)(1-2) (junio 1987). Los usuarios dentro del Gobierno de los EE. UU. recibirán solo derechos limitados tal como se define en FAR (junio 1987) o DFAR (b)(2) (noviembre 1995), según corresponda en los datos técnicos. Notificaciones relativas a la seguridad CAUTION Un aviso de PRECAUCIÓN indica peligro. Informa sobre un procedimiento o práctica operativa que, si no se realiza o se cumple en forma correcta, puede resultar en daños al producto o pérdida de información importante. En caso de encontrar un aviso de PRECAUCIÓN, no prosiga hasta que se hayan comprendido y cumplido totalmente las condiciones indicadas. WARNING Un aviso de ADVERTENCIA ind ica peligro. Informa sobre un proced imiento o práctica operativa que, si no se realiza o cumple en forma correcta, podría causar lesiones o muerte. En caso de encontrar un aviso de ADVERTENCIA, interrumpa el proced imiento hasta que se hayan comprend ido y cumplido las cond iciones ind icadas.

3 Resumen de la guía y tutorial de laboratorio Esta guía y tutorial de laboratorio del osciloscopio para el estudiante de EE/Física están diseñados para utilizarse con los osciloscopios Keysight Technologies de la serie DSO1000. Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000 3

4 Una nota al Profesor de EE/Física Estimado Profesor universitario de EE/Física y/o Instructor de laboratorio, Esta guía y tutorial del osciloscopio Keysight de la serie DSO1000 para el estudiante de EE/Física consta de 7 laboratorios prácticos individuales que los estudiantes pueden completar con el fin de familiarizarse con qué es un osciloscopio y cómo utilizarlo. Un osciloscopio es la herramienta de medición que sus estudiantes utilizarán más que cualquier otro instrumento para probar experimentos de circuitos que les asigne, así como también para probar sus principales proyectos de diseño. También utilizarán osciloscopios en gran medida una vez que se gradúen e ingresen en el mundo de la industria de la electrónica actual. Por lo tanto, es sumamente importante que dominen el uso de esta herramienta fundamental. Cada uno de los laboratorios lleva de 15 a 20 minutos. Estos laboratorios están diseñados para utilizarse con los osciloscopios Keysight de la serie Antes de que sus estudiantes comiencen a probar cualquiera de sus experimentos asignados en su primer laboratorio de circuitos, Keysight recomienda que lean primero la Sección 1, el Apéndice A y el Apéndice B de este documento como estudio previo (tareas). La Sección 1 proporciona una introducción al osciloscopio, así como también algunas nociones básicas de sondeo. El Apéndice A y el Apéndice B son tutoriales breves sobre la teoría de funcionamiento y ancho de banda del osciloscopio. Los estudiantes deben completar los laboratorios prácticos en la Sección 2 de este documento durante su primera sesión de laboratorio. Los alumnos deben tener conocimientos básicos de cómo utilizar un osciloscopio tras completar el laboratorio No 1 y el laboratorio No 2. Pero si tienen tiempo de completar los siete laboratorios, se convertirán en expertos a la hora de utilizar el esciloscopio. Incluso aprenderñam cómo documentar y guardar los resultados de los informes de laboratorio de experimento del circuito requuerido. Tenga en cuenta que el laboratorio No 3 (Captura de eventos de un solo disparo) instruye a los estudiantes a "golpear" la sonda de su osciloscopio en la mesa/banco para crear una descarga electrostática. Si no desea que sus estudiantes golpeen sus sondas en el banquco, entonces puede pedirler que omitian esta práctica de laboratorio en particular. La estructura de esta guía de laboratorio se pensó para flexibilizar el uso del osciloscopio. Atentamente. Johnnie Hancock Gerente del Programa Educativo de Osciloscopios Keysight Technologies 4 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

5 Contenido 1 Primeros pasos Resumen de la guía y tutorial de laboratorio / 3 Una nota al Profesor de EE/Física / 4 Sondeo del osciloscopio / 9 Familiarización con el panel frontal / 12 2 Laboratorio de reconocimiento del osciloscopio 3 Resumen Laboratorio N 1: Cómo realizar mediciones básicas / 16 Laboratorio N 2: Conceptos básicos del disparo en el osciloscopio / 24 Laboratorio N 3: Captura de un evento de un solo disparo / 30 Laboratorio N 4: Compensación de sus sondas pasivas de 10:1 / 32 Cálculo de la cantidad adecuada de compensación capacitiva / 35 Carga de sondas / 36 Laboratorio N 5: Documentar y guardar los resultados de prueba del osciloscopio / 38 Laboratorio N 6: Uso de la matemática de formas de onda / 43 Laboratorio Nº7: Uso del modo del zoom del osciloscopio / 49 Bibliografía relacionada con Keysight / 54 A Diagrama de bloques y teoría de la operación del osciloscopio Diagrama de bloque del osciloscopio de almacenamiento digital (DSO) / 56 Bloque del conversor de analógico a digital (ADC) / 56 Bloque del atenuador / 57 Bloque de compensación de CC / 57 Bloque amplificador / 57 Bloques lógicos de disparo y comparador de disparo / 58 Bloques de la memoria de adquisición y base de tiempo / 59 Bloque DSP (pantalla) / 60 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000 5

6 B Tutorial del ancho de banda del osciloscopio Definición de ancho de banda del osciloscopio / 62 Ancho de banda requerido para aplicaciones analógicas / 64 Ancho de banda requerido para aplicaciones digitales / 65 Recomendación de uso común / 65 Paso 1: Determinar las velocidades reales de borde más rápidas / 65 Paso 2: Calcular f corte / 65 Paso 3: Calcular el ancho de banda del osciloscopio / 66 Ejemplo / 66 Comparaciones de las mediciones de reloj digital / 68 Índice 6 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

7 Recursos de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000 Tutorial y guía de laboratorio 1 Primeros pasos Sondeo del osciloscopio / 9 Familiarización con el panel frontal / 12 Los osciloscopios son una herramienta fundamental para mediciones de temporización y voltaje en los circuitos eléctricos analógicos y digitales actuales. Cuando finalmente se gradúe de la facultad de Ingeniería Eléctrica e ingrese en la industria de la electrónica, probablemente descubra que un osciloscopio es la herramienta de medición que utilizará más que cualquier otro instrumento para probar, verificar y depurar sus diseños. Incluso mientras esté en su programa de EE o Física en su universidad específica, un osciloscopio es la herramienta de medición que utilizará con más frecuencia en sus distintos laboratorios de circuitos para probar y verificar sus tareas y diseños de laboratorio. Lamentablemente, muchos estudiantes nunca comprenden totalmente cómo utilizar un osciloscopio. Su modelo de uso es a menudo el de girar perillas y presionar botones al azar hasta que una imagen similar a la que están buscando aparece mágicamente en la pantalla del osciloscopio. Por suerte, después de finalizar esta serie de laboratorios breves conocerá mejor qué es un osciloscopio y cómo utilizarlo con mayor eficiencia. Entonces, qué es un osciloscopio? Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónica que monitorea no invasivamente señales de entrada y luego muestra estas señales en forma gráfica en un formato de voltaje versus tiempo. El tipo de osciloscopio que utilizó su profesor durante sus estudios universitarios probablemente se basaba por completo en tecnología analógica. Estos osciloscopios con tecnología más antigua, denominados típicamente osciloscopios analógicos, tenían un ancho de banda limitado (que se analiza en el Apéndice B), no realizaban ninguna clase de medición automática y también requerían que la señal de entrada fuera repetitiva (señal de entrada que se producía y repetía continuamente). El tipo de osciloscopio que utilizará en esta serie de laboratorios, y probablemente durante el resto de sus estudios universitarios, se llama osciloscopio de almacenamiento digital; a veces simplemente denominado DSO. Los DSO actuales pueden capturar y mostrar ya sea señales repetitivas o de un solo disparo y a menudo incluyen una matriz de mediciones automáticas y capacidades de 7

8 1 Primeros pasos análisis que deberían permitirle caracterizar sus diseños y experimentos estudiantiles más rápido y con más precisión que la que podía lograr su profesor en sus días de estudios universitarios. Si le interesa conocer la teoría del funcionamiento de un osciloscopio, consulte el Apéndice A de este documento. Pero la mejor forma de aprender rápidamente a utilizar un osciloscopio y conocer qué puede hacer por usted, es familiarizarse primero con algunos de los controles más importantes de un osciloscopio, luego comenzar simplemente a utilizarlo para medir algunos señales básicos. Figure 1 Osciloscopio Keysight serie 1000B 8 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

9 Primeros pasos 1 Sondeo del osciloscopio La primera tarea cuando se efectúan mediciones del osciloscopio es generalmente conectar las sondas del osciloscopio entre el dispositivo que se está probando y los BNC de entrada del osciloscopio. Las ondas del osciloscopio proporcionan una terminación de impedancia de entrada relativamente alta (alta resistencia con baja capacitancia) en el punto de prueba. Una conexión de alta impedancia es importante con el fin de aislar el instrumento de medición del circuito que se prueba dado que no deseamos que el osciloscopio y su sonda cambien las características de las señales que se prueban. Existen varias clases diferentes de sondas de osciloscopios que se utilizan para tipos específicos de mediciones, pero las sondas que utilizarán hoy son la clase de sonda más comúnmente utilizada y se denominan sondas pasivas de voltaje de 10:1 como se muestra en la Figure 2. "Pasiva" simplemente significa que esta clase de sonda no incluye ningún componente "activo" como transistores o amplificadores. "10:1" significa que esta sonda atenuará la señal de entrada recibida en la entrada del osciloscopio en un factor de 10. Figure 2 Sonda pasiva de voltaje de 10:1 Cuando utilice una sonda pasiva de 10:1 estándar, todas las mediciones del osciloscopio deben efectuarse entre el punto de prueba de la señal y la conexión a tierra. En otras palabras, debe conectar la pinza de conexión a tierra a la conexión a tierra. No puede medir los voltajes en un componente en la mitad del circuito con esta clase de sonda. Si necesita medir el voltaje en un componente que no está conectado a tierra, podría utilizar ya sea la función matemática de resta del osciloscopio mientras mide las señales en ambos extremos del componente con respecto a la conexión a tierra utilizando dos canales del osciloscopio o podría utilizar una sonda activa diferencial. Observe también que un circuito nunca debe completarse utilizando el osciloscopio. Figure 3 muestra un modelo eléctrico de una sonda pasiva de 10:1 cuando se conecta a un osciloscopio utilizando la selección de entrada de 1 MΩ predeterminada del osciloscopio, que es necesaria cuando se utiliza este tipo de sonda. Observe que muchas sondas de mayor ancho de banda también tienen una selección de terminación de entrada de 50 Ω que puede ser seleccionada por el Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000 9

10 1 Primeros pasos usuario que se utiliza a menudo para las terminaciones de sondas activas y/o se utiliza cuando se ingresa una señal directamente de una fuente de 50 Ω que utiliza un cable coaxial BNC de 50 Ω. Figure 3 Esquema simplificado de una sonda pasiva de 10:1 conectada a la impedancia de entrada de 1 MΩ del osciloscopio Si bien el modelo eléctrico de la sonda pasiva y el osciloscopio incluye capacitancia tanto inherente/parasítica (no incorporada) como redes de capacitancia de compensación incorporada intencionalmente, ignoremos por ahora estos elementos capacitivos y analicemos el comportamiento ideal de la señal de este sistema de sonda/osciloscopio en condiciones de baja frecuencia o entrada de CC. Una vez que eliminemos todos los componentes capacitivos de nuestro modelo eléctrico de sonda/osciloscopio, lo que queda es solo una resistencia de la punta de la sonda de 9 MΩ en serie con la impedancia de entrada de 1 MΩ del osciloscopio. La resistencia de entrada neta en la punta de la sonda es entonces 10 MΩ. Utilizando la ley de Ohm, puede ver que el nivel de voltaje recibido en la entrada del osciloscopio es entonces de 1/10 del nivel de voltaje de la punta de la sonda (V osciloscopio = V sonda x (1 MΩ/10 MΩ). Esto significa que con una sonda pasiva de 10:1 se ha ampliado el rango dinámico del sistema de medición del osciloscopio. En otras palabras, puede medir señales con una amplitud 10 veces mayor en comparación con las señales que podría medir con una sonda de 1:1. Además, la impedancia de entrada de su sistema de medición del osciloscopio (sonda + osciloscopio) aumenta de 1 MΩ a 10 MΩ. Esto es bueno dado que una impedancia de entrada menor podría cargar su dispositivo que se está probando (DUT) y posiblemente cambiar los niveles reales del voltaje en su DUT, lo que no es bueno. Y si bien una impedancia de entrada neta de 10 MΩ es ciertamente grande, debe recordar que debe considerarse esta cantidad de impedancia de carga en relación con la impedancia del dispositivo que está sondeando. Por ejemplo, un circuito de amplificador operacional simple con una resistencia de retroalimentación de 100 MΩ puede dar algunas lecturas falsas en un osciloscopio. 10 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

11 Primeros pasos 1 Aunque la mayoría de los osciloscopios de alto rendimiento pueden detectar cuando está conectada a una sonda de 10:1 y, a continuación, establecer automáticamente el factor de atenuación de la sonda del osciloscopio a 10:1, cuando se utiliza un osciloscopio Keysight de la serie 1000 debe introducir manualmente el factor de atenuación de la sonda (10:1) o pulse la tecla del pnel frontal [Defaul t Setup] Conf. predet. para establecer la atenuación de la sonda en 10:1. Una vez que el osciloscopio el factor de atenuación de la sonda (detectado automáticamente o introducido manualmente), el osciloscopio proporciona lecturas compensados de todos los ajustes verticales para que toda medición de voltaje haga referencia a que la señal de entrada no atenuada en el extremo de la sonda. Por ejemplo, si sondea una señal de 10 Vpp, la señal recibida en la entrada del osciloscopio será en realidad de solo 1 Vpp. Pero dado que el osciloscopio sabe que está utilizando una sonda divisoria de 10:1, el osciloscopio informará que está viendo una señal de 10 Vpp cuando efectúe mediciones de voltaje. Cuando lleguemos al Laboratorio #4 (Compensación de sus sondas pasivas de 10:1), volveremos a este modelo de sonda pasiva y consideraremos los componentes capacitivos. Estos elementos en el modelo eléctrico de la sonda/osciloscopio afectará el rendimiento dinámico/de CA del sistema combinado del osciloscopio y sondeo. Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO

12 1 Primeros pasos Familiarización con el panel frontal Comencemos familiarizándonos primero con los controles/perillas más importantes de su osciloscopio. Cerca de la parte superior de su osciloscopio se encuentran los controles Horizontales que se muestran en la Figure 4. La perilla más grande establece la escala horizontal en segundas/división. Este control establece la escala del eje X de la forma de onda visualizada. Una "división" horizontal es el tiempo Δ entre cada línea vertical de la retícula. Si desea visualizar formas de onda más rápidas (señales de mayor frecuencia), entonces establecerá la escala horizontal en un valor de seg/div menor. Si desea visualizar formas de onda más lentas (señales de menor frecuencia), entonces establece generalmente la escala horizontal en un valor de seg/div mayor. La perilla más pequeña en la sección Horizontal establece la posición horizontal de la forma de onda. En otras palabras, con este control puede mover la ubicación horizontal de la forma de onda a la izquierda y a la derecha. Los controles horizontales del osciloscopio (s/div y posición) a menudo se denominan los controles principales de la "base de tiempo" del osciloscopio. Figure 4 Controles horizontales del osciloscopio (eje X) Los controles/perillas cerca de la parte inferior del osciloscopio (consulte la Figure 5) en la sección Vertical (justo por encima de los BNC de entrada) establecen la escala vertical del osciloscopio. Si está utilizando un osciloscopio de 2 canales, entonces habrá dos pares de controles de escala vertical. Si está utilizando un osciloscopio de 4 canales, entonces habrá dcuatro pares de controles de escala vertical. La perilla más grande para cada canal de entrada en la sección Vertical establece el factor de escala vertical en voltios/división. Esta es la escala gráfica del eje Y de sus formas de onda. Una "división" vertical son los voltios Δ entre cada línea horizontal de la retícula. Si desea visualizar señales relativamente grandes (altos voltajes de pico a pico), entonces típicamente establecería la configuración de voltios/división en un valor relativamente alto. Si visualiza niveles pequeños de señal de entrada, entonces establecería la configuración de voltios/división en un valor relativamente bajo. Los controles/perillas más pequeños para cada canal en la sección Vertical son los controles de posición/compensación. Utiliza esta perilla para mover la forma de onda hacia arriba y hacia abajo en la pantalla. 12 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

13 Primeros pasos 1 Figure 5 Controles verticales del osciloscopio (eje Y) Otra variable de configuración muy importante del osciloscopio es el control/perilla de nivel de disparo que se muestra en la Figure 6. Esta perilla de control se encuentra a la derecha del panel frontal de su osciloscopio, justo por debajo de la sección etiquetada Disparo. El disparo es probablemente el aspecto menos comprendido de un osciloscopio, pero es una de las capacidades más importantes de un osciloscopio que debe comprender. Cubriremos el disparo del osciloscopio en más detalle a medida que ingresemos en los laboratorios prácticos. Figure 6 Control del nivel de disparo del osciloscopio Cuando lea las instrucciones en los laboratorios siguientes, cada vez que vez una palabra en negrita entre paréntesis, como [Cursors] Cursores, esto se refiere a una tecla (o botón) del panel frontal ubicada a la derecha del osciloscopio. Cuando se presiona la tecla, se activará un menú único con selecciones de "tecla Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO

14 1 Primeros pasos programable" asociados con dicha función específica del panel frontal. Las Teclas programables" son las 5 teclas/botones ubicados a la derecha de la pantalla del osciloscopio. Las funciones de estas teclas cambian según qué menú se ha activado. Ahora ubique la perilla de control Entrada que se muestra en la Figure 7. Esta es la perilla justo a la derecha de la pantalla del osciloscopio. Utilizaremos esta perilla con bastante frecuencia para cambiar una matriz de variables y selecciones de configuración que no tienen controles del panel frontal dedicados. Cada vez que vea la flecha curva ( ) en una selección de tecla programable, esto indica que la perilla Entrada controla esta variable. Comencemos a efectuar mediciones en su osciloscopio! Figure 7 Control de entrada general del osciloscopio 14 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

15 Recursos de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000 Tutorial y guía de laboratorio 2 Laboratorio de reconocimiento del osciloscopio Laboratorio N 1: Cómo realizar mediciones básicas / 16 Laboratorio N 2: Conceptos básicos del disparo en el osciloscopio / 24 Laboratorio N 3: Captura de un evento de un solo disparo / 30 Laboratorio N 4: Compensación de sus sondas pasivas de 10:1 / 32 Laboratorio N 5: Documentar y guardar los resultados de prueba del osciloscopio / 38 Laboratorio N 6: Uso de la matemática de formas de onda / 43 Laboratorio Nº7: Uso del modo del zoom del osciloscopio / 49 15

16 2 Laboratorio de reconocimiento del osciloscopio Laboratorio N 1: Cómo realizar mediciones básicas En este primer laboratorio aprenderá a utilizar los controles de escala horizontal y vertical del osciloscopio con el fin de configurar correctamente el osciloscopio para visualizar una onda cuadrada repetitiva. Además, aprenderá cómo hacer mediciones simples de tiempo y voltaje en esta señal. 1 Conecte el cable de alimentación y encienda el osciloscopio. 2 Conecte una sonda de osciloscopio entre el BNC de entrada del canal 1 y el terminal etiquetado Comp de sonda que tiene la forma de "pulso", como se muestra en la Figure 8. Conecte la pinza a tierra de la sonda al terminal con el símbolo a tierra. Tenga en cuenta que en los osciloscopios de la serie DSO1000A, los terminales Comp de sonda se encuentran debajo de la pantalla. Figure 8 sonda Conecte la sonda entre la entrada del canal 1 y la terminal de compensación de la 16 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

17 Laboratorio de reconocimiento del osciloscopio 2 Siempre hay una onda cuadrada de 1 khz presente en la terminal de "Comp de sonda". Aunque el propósito principal de esta señal es calibrar o compensar las sondas del osciloscopio, lo cual haremos en un laboratorio más adelante, estaremos usando esta señal con fines de capacitación en el manejo del osciloscopio. 3 Presione la tecla [Defaul t Setup] Conf. predet. del panel frontal. La tecla Conf. predet. hará que el osciloscopio funcione de acuerdo a la configuración predeterminada de fábrica. No solo configurará los factores de escala X e Y del osciloscopio a los valores preestablecidos, sino que también apagará cualquier modo especial de operación que alguno de sus compañeros de estudios pueda haber usado. Realizar una configuración predeterminada también establecerá los factores de atenuación de la sonda del osciloscopio a 10 X para que todas las mediciones de amplitud hagan referencia al nivel de la señal presente en la punta de la sonda. Cuando se comienzan nuevas mediciones con el osciloscopio, siempre es una buena práctica comenzar con una configuración predeterminada. Ahora, vamos a ajustar los ajustes de disparo, vertical y horizontal del osciloscopio para escalar y mostrar la onda cuadrada de 1 khz en la pantalla del osciloscopio correctamente. 4 Pulse la tecla [Menu On/Off] Menú act./desact. del panel frontal (cerca de la esquina superior derecha de la pantalla) para expandir el área de visualización de la forma de onda del osciloscopio. 5 Gire la perilla Nivel de d isparo hacia la derecha hasta que la configuración del nivel de disparo indica aproximadamente 1,5 vol tios (lectura cerca del lateral superior derecho de la pantalla), y la línea de nivel de disparo horizontal naranja temporal se intersecta con la mitad de la forma de onda. Tenga en cuenta que aprenderá más sobre el disparo en el osciloscopio en el laboratorio siguiente. 6 Gire la perilla Horizontal grande (cerca de la parte superior del panel frontal del osciloscopio) hacia la izquierda hasta que vea más de dos períodos de la onda cuadrada. La opción correcta debe ser 200 us/ (lectura cerca de la parte superior izquierda de la pantalla). Esta configuración es una abreviatura de 200 μseg/división. A partir de este punto, simplemente nos referiremos a esta configuración como el ajuste de base de tiempo del osciloscopio. 7 Gire la perilla de posición Horizontal (perilla más pequeña cerca de la parte superior del panel frontal de osciloscopio) para mover la forma de onda de izquierda y derecha. Presione esta perilla para configurarla nuevamente en cero (0,0 segundos en el centro de la pantalla). 8 Gire la perilla de posición vertical del canal 1 (perilla más pequeña amarilla en la sección vertical del panel frontal, justo por encima del BNC de entrada) hasta que la parte superior de la forma de onda se acerque al centro de la pantalla. La configuración correcta debe ser -3,0 V aproximadamente (lectura temporal cerca de la parte inferior izquierda de la pantalla). 9 Gire la perilla del canal 1 V/div (perilla más grande amarilla en la sección vertical) hacia la derecha hasta que la lectura en la parte inferior de la esquina izquierda de la pantalla diga 500mV/. Esto significa 500 mv/div. Si presiona la Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO

18 2 Laboratorio de reconocimiento del osciloscopio perilla del canal 1 V/div y, a continuación, realiza ajustes, verá, entonces, que tendrá la capacidad de ajuste fino". El profesor puede referirse a esto como el ajuste vernier" del osciloscopio. Presione nuevamente la perilla para volver al ajuste "grueso" y configúrelo de vuelta a 500 mv/. El ajuste de posición vertical y la configuración de V/div del osciloscopio (pasos N 8 y N 9 anteriormente mencionados) es normalmente un proceso iterativo; ajustar uno y luego el otro y volver a ajustarlos, hasta que la forma de onda se muestra correctamente. La pantalla del osciloscopio ahora debe ser similar a la Figure 9. Ahora, vamos a realizar algunas mediciones en esta onda cuadrada. Tenga en cuenta que la pantalla del osciloscopio es básicamente un gráfico X versus Y. En nuestro eje X (horizontal) podemos medir el tiempo, y en nuestro eje Y (vertical) se puede medir el voltaje. En muchas de sus tareas de las clases de Física o EE, es probable que haya calculado y graficado, pero de manera estática, señales eléctricas en un formato similar en papel. O, quizás haya utilizado diversas aplicaciones de software de PC para graficar de forma automática las formas de onda. Cuando se aplica a un osciloscopio una señal de entrada repetitiva, podemos observar gráficos dinámicos (actualizados continuamente) de nuestra onda. Figure 9 Configurar los ajustes de nivel de disparo, vertical y horizontal del osciloscopio para mostrar una forma de onda Nuestro eje X (horizontal) se compone de 12 grandes divisiones en la pantalla (si la pantalla del menú se encuentra apagada) y cada gran división es igual a la configuración de seg/div. En este caso, cada gran división horizontal representa 200 microsegundos de tiempo, suponiendo que la base de tiempo del osciloscopio se configura en 200 μs/div como se indicó anteriormente. Dado que hay Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

19 Laboratorio de reconocimiento del osciloscopio 2 divisiones en la pantalla, entonces el osciloscopio muestra 2,4 ms de tiempo (200 μs/div x 12 divisiones) desde el lado izquierdo de la pantalla hacia el lado derecho de la misma. Tenga en cuenta que cada división principal también se divide en cinco divisiones menores (0,2 divisiones cada una), que se muestran como marcas de verificación. Cada división menor representaría entonces 1/5 div 200 μs/div = 40 μs. Nuestro eje Y (vertical) se compone de 8 grandes divisiones verticales y cada gran división es igual a la configuración de V/div, que se debe configurar en 500 mv/div. En este ajuste, el osciloscopio puede medir señales de hasta 4 Vp-p (500 mv/div x 8 divisiones). Cada división principal también se divide en cinco divisiones menores (0,2 divisiones cada una). Cada división menor, representada como marcas de verificación, entonces representa 100 mv cada una. 10 Estime el ancho de pulso (PW) de uno de los pulsos positivos contando el número de divisiones (principales y menores) desde un borde ascendente al siguiente borde descendente; y luego multiplique por el valor s/div (que debe ser 200 μs/div). PW = 11 Estime el período (T) de una de estas ondas cuadradas, contando el número de divisiones desde un borde ascendente al siguiente borde ascendente; y luego multiplique por el valor s/div. T = 12 Cuál es la frecuencia de esta onda de sinusoidal (F = 1/T)? F = 13 Determine el voltaje de pico a pico de esta forma de onda contando el número de divisiones desde la parte inferior de la forma de onda a la parte superior de la forma de onda; luego multiplique por el valor de V/div (debe ser 500 mv/div). Vp-p = Tenga en cuenta que la etiqueta amarilla "1" en el lado izquierdo de la pantalla indica el nivel tierra (0,0 V) de la forma de onda del canal 1. Si el canal 2 de este osciloscopio también se activa, podrá ver una etiqueta verde "2" que indica el nivel tierra del canal (0,0 V). Ahora, utilizaremos la función de "cursores" del osciloscopio para realizar estas mismas mediciones de temporización y voltaje. 14 Presione la tecla [Cursors] Cursores del panel frontal; luego presione la tecla programable Modo. Gire la perilla Entrada hasta que se resalte Manual; luego presione la perilla Entrada para seleccionar. Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO

20 2 Laboratorio de reconocimiento del osciloscopio 15 Presione la tecla programable CurA--- hasta que esta tecla se resalte en azul (tenga en cuenta que ya puede estar resaltada en azul). 16 Gire la perilla Entrada para colocar el cursor de temporización A en el primer borde ascendente de la forma de onda cerca de la parte izquierda de la pantalla. 17 Presione la tecla programable CurA--- para deshabilitar este cursor, presione la tecla programable CurB--- para activar el cursor de temporización B. 18 Gire la perilla Entrada para colocar el cursor de temporización B en el segundo borde ascendente de la forma de onda en el centro de pantalla. La pantalla del osciloscopio ahora debe ser similar a la Figure 10. Figure 10 Uso de cursores de tiempo para medir el período y la frecuencia de la onda cuadrada 19 Cuál es el período y la frecuencia de esta onda? ΔX = 1/ΔX = 20 Pulse la tecla programable Tipo para cambiar de los cursores de Tiempo a los cursores de Amplitud. 21 Presione la tecla programable CurB--- para deshabilitar este cursor, presione la tecla programable CurA--- para activar el cursor de amplitud A. 22 Gire la perilla Entrada para colocar el cursor de amplitud A en la parte inferior de la forma de onda. 20 Tutorial y guía de laboratorio de capacitación del educador del osciloscopio DSO1000

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