Trabajo Practico N°2 : Instrumentos

Introducción  teórica:

Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma.

Los osciloscopios, clasificados según su funcionamiento interno, pueden ser tanto analógicos como digitales, siendo el resultado mostrado idéntico en cualquiera de los dos casos, en teoría.

En el laboratorio de electrónica utilizaremos los osciloscopios digitales,su  principal característica es la frecuencia de muestreo, la misma determinara el ancho de banda máximo que puede medir el instrumento, viene expresada generalmente en MS/s (millones de muestra por segundo).

La mayoría de los osciloscopios digitales en la actualidad están basados en control por FPGA (del inglés Field Programmable Gate Array), el cual es el elemento controlador del conversor analógico a digital de alta velocidad del aparato y demás circuiteria interna, como memoria, buffers, entre otros.

Estos osciloscopios añaden prestaciones y facilidades al usuario imposibles de obtener con circuitería analógica, como los siguientes:

• Medida automática de valores de pico, máximos y mínimos de señal. Verdadero valor eficaz.
• Medida de flancos de la señal y otros intervalos.
• Captura de transitorios.

Un generador de funciones es un instrumento versátil que genera diferentes formas de onda cuyas frecuencias son ajustables en un amplio rango. Las salidas más frecuentes son ondas senoidales, triangulares, cuadradas y diente de sierra. Las frecuencias de estas ondas pueden ser ajustadas desde una fracción de hertz hasta varios cientos de kilo hertz.
Las diferentes salidas del generador se pueden obtener al mismo tiempo. Por ejemplo, proporcionando una sola cuadrada para medir la linealidad de un sistema de audio, la salida en diente de sierra simultánea se puede usar para alimentar el amplificador de deflexión horizontal de un osciloscopio, con lo que se obtiene la a exhibición visual de los resultados de las mediciones. La capacidad de un generador de funciones de fijar la fase de una fuente externa de señas es otra de las características importantes y útiles.

Un multímetro, también denominado polímetro, tester o multitester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas como corrientes y potenciales (tensiones) o pasivas como resistencias, capacidades y otras. Las medidas pueden realizarse para corriente continua o alterna y en varios márgenes de medida cada una. Los hay analógicos y posteriormente se han introducido los digitales cuya función es la misma (con alguna variante añadida).

En electrónica, una fuente de alimentación es un dispositivo que convierte la tensión alterna de la red de suministro, en una o varias tensiones, prácticamente continuas que alimentan los distintos circuitos.

Desarrollo de la práctica:

1- Serie: Al conectar las fuentes en serie (con los cables) se puede observar que los valores de tensión se pueden manejar independientemente una de la otra (es como poner 2 pilas en serie) por ej.: en Slave tenemos 4 volt y en Master 8 volt, en total tendríamos 12 volt.

2- Serie Simétrica: En serie simétrica es cuando conectamos por medio de los botones las fuentes y por medio del Master manejamos "simétricamente" la fuente a diferencia de la fuente en serie.

3- La fuente tiene un sistema de protección de los componentes que produce un corte al exceder el consumo establecido anteriormente. Esto significa que se puede calibrar la misma para proteger los componentes y que no se quemen a causa de un exceso de consumo por parte del componente. La prueba de laboratorio fue la de conectar una resistencia de 4,70 Ohm 2W comprobando el corte de la fuente para la protección del componente.

4- Para programar al osciloscopio en su configuración original debemos ir a Storage, luego con la perilla seleccionar -formas de onda- y seleccionar la opción -fabrica- y cargar sus configuraciones iniciales. De esta manera se resetea el osciloscopio a sus valores de fabrica. Luego de esto conectamos el generador de funciones y apretamos el botón -AutoSet- para obtener la señal.

5,6- Una vez conectado el generador de funciones en modo senoidal sin offset y con una amplitud de 1Vpp. localizamos la señal (en el osciloscopio), y con el botón de cursor verificamos la amplitud de la misma (moviendo los cursores horizontal y verticalmente).

7,8- Luego de haber terminado las mediciones en el punto anterior, cambiamos en el generador de funciones a una señal triangular a una frecuencia de 545 Hz. y medimos el tiempo de ciclo en alta (en alta significa que está en estado 1 lógico), y en bajo de la señal (significa que está en estado 0 lógico).

Como es una señal triangular el tiempo de ciclo en alta es aquel que se toma desde el punto mínimo hasta el punto máximo de la señal.

9- Para guardar una imagen en el Pendrive apretar el botón Storage y acceder a la opción formas de onda y luego ir mapa de bits en caso de querer guardar una imagen o a CSV en caso de querer guardarlo en forma numérica para el programa "excel". Una ves seleccionado el formato ir a Externo, se selecciona el nombre y donde se desea guardar.

10,11- Para cambiar el modo de disparo del osciloscopio a flanco descendente debemos apretar el botón Auto donde nos aparecerán varias opciones entre las cuales se encuentra el flanco deseado. Si en el osciloscopio elegimos la opción flanco descendente observamos que la señal se ubica en el punto 0 hasta el máximo negativo y si la ponemos en la opción de flanco ascendente ira desde el 0 hasta el máximo positivo.

Conclusiones:

En este practico se ha observado que cada instrumento tiene una utilidad especifica y que también pueden ser adaptados para una gran variedad de funciones, por ejemplo el el multimetro tiene varias opciones lo podemos utilizar como un voltímetro para medir tensiones, lo podemos utilizar como un amperímetro para medir corrientes, lo podemos utilizar como un óhmetro para medir resistencias. El generador de funciones se utiliza para inyectar señales de distintos tipos como cuadrada, senoidal, triangular. El osciloscopio lo utilizamos para observar la señal que esta circulando por el circuito y podemos observar las variaciones que sufren en distintos puntos del circuito. La fuente es un instrumento que utilizamos para inyectar tensiones en el circuito pudiéndole poner un limite de corriente a circular por el circuito para poder protegerlo. También aprendimos a utilizar la fuente en serie y en serie simétrica en donde la simétrica es cuando ponemos la fuente en serio por medio de los botones de la misma y manejamos con el master. En cambio la serie es cuando conectamos las fuentes por medio de cables. También aprendimos a observar en el osciloscopio por medio de los cursores las variaciones de las tensiones y las variaciones del tiempo. Además aprendimos a observar el ciclo en alta que es aquel que se toma desde el punto mínimo hasta el punto máximo de la señal.

En alta significa que esta en estado lógico 1 y en baja significa que esta en estado lógico 0. También aprendimos en el osciloscopio a medir en flanco descendente que se observa desde el punto 0 hasta el máximo negativo y el flanco ascendente desde el punto 0 hasta el máximo positivo. Por último aprendimos a guardar imágenes observadas en el osciloscopio digital en un Pendrive, yendo a Storage, seleccionando externo y luego poniendo el nombre del archivo y lo guardamos.