Práctica 2: Equipos (II) Apellidos, nombre Apellidos, nombre Grupo Puesto Fecha 2.1 Material necesario Material básico del laboratorio de Electrónica y Circuitos. Generador de señales MTX-3240 o similar. Osciloscopio digital TDS-210 o similar. Resistencias: R 1 =47Ω, R 2 =680Ω, R 3 =1KΩ,. R 4 =10KΩ, R 5 =1MΩ. Si en los siguientes apartados se solicita el uso de algún otro componente, intentar conseguirlo mediante la asociación de los que se disponga. 2.2 Desarrollo de la práctica 2.2.1 Generación y medida de señales periódicas 2.2.1.1 Señales sinusoidales de valor medio nulo Ajustar el generador de señales para que entregue a su salida una tensión con las siguientes características * : Tipo f V pp V DC Señal sinusoidal 3.45 KHz 5 V 0 V Conectar la salida del generador a uno de los canales del osciloscopio (preferentemente al CH1). Utilizando el modo AUTOCONFIGURAR (AUTOSET) del osciloscopio, obtener directamente con las medidas del osciloscopio (MEASURE) los valores que indica la tabla y dibujar la señal que aparece en la pantalla del osciloscopio, indicando sobre el dibujo el significado de los valores de la tabla que aparecen sombreados, es decir, los más representativos. * La funcionalidad VAR DUTY del generador de señales no se va a utilizar el este laboratorio; para ello su valor debe estar ajustado al 50%. Compruébelo siempre antes de utilizar el generador.
Ajustar el Control Horizontal del osciloscopio hasta obtener en la pantalla una representación de un único periodo de la señal. Utilizando esta vez los cursores del osciloscopio, en vez de la función las medidas automáticas del osciloscopio, medir los valores sombreados que indica la tabla (el resto de los valores calcularlos analíticamente a partir de las medidas obtenidas). Dibujar la señal que aparece en pantalla indicando de nuevo los valores más representativos (los sombreados en la tabla), así como la posición de todos los cursores utilizados. COMENTAR las diferencias observadas entre los dos métodos de medición:
2.2.1.2 Señales sinusoidales con componente continua Ajustar el generador de señales para que entregue una tensión con las siguientes características: Tipo f V pp V DC Señal sinusoidal 44 KHz 0.2 V 5 V Representar cualitativamente la señal que se espera obtener del generador, es decir, una señal sinusoidal de V pp sumada con una señal continua de V DC : v (t) t Conectar la salida del generador a uno de los canales del osciloscopio. Situar el parámetro ACOPLAMIENTO del canal en modo AC. Utilizando el modo AUTOCONFIGURAR y las medidas automáticas del osciloscopio, obtener los valores que indica la tabla y dibujar la señal que aparece en la pantalla del osciloscopio, indicando sus valores más representativos. Situar ahora el parámetro ACOPLAMIENTO del canal en modo DC. Utilizando asimismo el modo AUTOCONFIGURAR y las medidas automáticas del osciloscopio, obtener los valores que indica la tabla y dibujar la señal que aparece en la pantalla del osciloscopio, indicando sus valores más representativos.
COMENTAR las diferencias observadas entre los dos modos de acoplamiento. Indicar qué modo es más adecuado para medir cada uno de los parámetros de la señal dada:
2.2.1.3 Detalles de señales no sinusoidales Ajustar el generador de señales para que entregue una tensión con las siguientes características: Tipo f V pp V DC Señal cuadrada 500 Hz 1 V 0 V Conectar la salida del generador a uno de los canales del osciloscopio. Utilizando el modo AUTOCONFIGURAR y las medidas automáticas del osciloscopio, obtener los valores que indica la tabla y dibujar la señal que aparece en la pantalla del osciloscopio, indicando sus valores más representativos. Actuando sobre el Control Horizontal, observar con el mayor detalle posible la zona de la señal en que se produce la transición desde V pico a + V pico. Medir utilizando los cursores el tiempo, t min, que tarda la señal en pasar de -200mV a +400mV, tramo que corresponde con la parte más pendiente del flanco de subida de la señal. Su inverso será la máxima frecuencia que contiene esta señal. Dibujar la señal sobre la que se han realizado las medidas, así como la posición de todos los cursores utilizados, y rellenar la tabla adjunta.
t min f max Medir utilizando los cursores el periodo de la oscilación que presenta la señal justo tras la rampa de subida (T up ); calcular la frecuencia de dicha oscilación (f up ). Actuando sobre el Control de Disparo observar a continuación la oscilación presente tras la rampa de bajada y proceder como en el caso anterior. Comprobar si existe alguna relación entre ambas mediciones. Dibujar la señal sobre la que se han realizado las medidas, así como la posición de todos los cursores utilizados, y rellenar la tabla adjunta. Factor de escala T up f up T down f down COMENTARIO:
2.2.2 Comprobación del efecto de la resistencia interna del generador. Antes de efectuar cualquier ensayo es imprescindible identificar y conocer el valor medido de todos los componentes que se van a utilizar: Valor nominal (Ω) Precisión teórica (%) Valor medido (Ω) Precisión del multímetro (%) R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 Identifique la resistencia interna teórica del generador de señales. Indíquela en la tabla adjunta: Valor nominal (Ω) R g A continuación, configure el generador de señales con los siguientes parámetros: Tipo f V pp V DC Señal sinusoidal 3.45 KHz 2 V 0 V Utilizando el modo AUTOCONFIGURAR y las medidas automáticas del osciloscopio, obtenga las siguientes medidas sobre la salida del generador de señal sin ninguna carga (excepto, por supuesto el osciloscopio). f T V ppn V medion V eficazn A continuación, conecte a la salida del generador de señales cada una de las resistencias (una cada vez) y obtenga con el osciloscopio en modo AUTOCONFIGURAR y con las medidas automáticas los valores de la señal de voltaje en bornes de la resistencia de carga para rellenar la siguiente tabla:
R L Factor de escala Factor de escala f T V ppl V mediol V eficazl R1 R2 R3 R4 R5 Calcule el valor de la resistencia interna del generador obtenido a partir de las medidas anteriores con cada valor de la resistencia R L. Indique la fórmula que ha empleado para calcular la resistencia del generador. Recoja los valores resultantes en la siguiente tabla. R L R g Calculada (ohmios) R1 R2 R3 R4 R5 COMENTE cuál de las anteriores medidas es más fiable y por qué: Si no dispusiese de un osciloscopio, sino sólo de un multímetro para realizar la medida de la resistencia interna del generador de señales, cómo lo haría?. Realice esa medida.