Guión:
Manejo del osciloscopio
Manejo del generador de funciones
Montaje con diodos
Efecto de la tensión de codo
Comportamiento en frecuencia
Equipos usados en las prácticas de dispositivos
Osciloscopio
Generador de funciones
Fuente de alimentación
Mandos relacionados con la escala vertical
Mandos relacionados con la escala horizontal
Mandos relacionados con la sincronización
Manejo del osciloscopio
Botones de Menú
Tiempo
Voltios
El osciloscopio es un equipo que sirve para visualizar formas de onda de TENSIÓN de un circuito. Las formas de onda las representan en dos ejes: el eje de abscisas representa tiempo y el eje de ordenadas representa tensión. Las escalas de ambos ejes son modificables por el usuario. La pantalla está dividida en cuadrículas y lo que el usuario elige es el valor de cada una de esas cuadrículas.
Cuadrícula
Time/Div
V/Div
Escala Vertical
Con este mando elegimos el valor de la escala vertical de cada cuadrícula. Este valor puede estar comprendido entre 2mV y 5V cuando la sonda es de tipo 1:1. Si la sonda es 1:X, estos valores se multiplican por X.
Este mando muestra en pantalla el menú correspondiente al canal 2. Además, activa o desactiva el canal pulsándolo sucesivas veces.
Este mando activa el menú de matemáticas. Las opciones que presenta permiten hacer operaciones aritméticas con las formas de onda.
En el osciloscopio, el usuario puede elegir el punto donde quiere que se represente el valor de cero voltios. Para ello, debe usarse el cursor de posición.
Es necesario informar al equipo del tipo de sonda en uso
(Gp:) !
Escala Horizontal
Con este mando se selecciona el valor horizontal de cada cuadrícula. Este valor está comprendido entre 5ns y 5s.
Con este mando se activa el menú correspondiente a la escala horizontal del osciloscopio.
Con este mando puede desplazarse horizontalmente la traza que se está representando en el osciloscopio.
Sincronización de formas de onda
El osciloscopio está pensado para representar formas de onda periódicas. Para que la imagen aparezca representada de forma estable, el osciloscopio debe poder tomar “instantáneas” de la forma de onda siempre en el mismo punto. Esto se consigue con los mandos de sincronización (TRIGGER).
Este mando fija el nivel de disparo
Este mando activa el menú del TRIGGER.
En este menú debemos seleccionar el canal que estamos intentando sincronizar. También podemos elegir la pendiente en la que se realizará el disparo: positiva o negativa.
Nivel de disparo
Dos opciones:
Modo DC y Modo AC
En el menú de selección de cada canal aparece una de las opciones de más interés del osciloscopio: el modo DC y el modo AC.
Como se ha comentado, el osciloscopio es un equipo que sirve para representar formas de onda de un circuito. El modo DC representa las formas de onda tal cual son, es decir, vemos la forma de onda real.
Sin embargo, el modo AC filtra la señal con lo que lo que vemos en el osciloscopio no se corresponde totalmente con la realidad. El modo AC elimina la componente de continua de una forma de onda.
0
10
11
9
Forma de onda real: modo DC
0
1
-1
Forma de onda en modo AC
Componente de continua
Se elimina la componente de continua
Sondas
Este osciloscopio tiene dos canales: CH1 y CH2.
MUY IMPORTANTE: las masas de ambos canales están unidas, es decir, comparten la misma masa.
(Gp:) !
MASA
Terminal Activo
MASA
Terminal Activo
Los dos cocodrilos deben conectarse en el mismo punto del circuito
Tener en mente la forma de onda que pretendemos visualizar (amplitud y frecuencia)
Adecuar la escala horizontal y la escala vertical para poder visualizar tres o cuatro periodos de dicha forma de onda.
Seleccionar el canal correspondiente a la sonda que estamos usando
Comprobar que el tipo de sonda es el adecuado ( 1:1, 1:10, etc)
En general, comprobar que la masa de la sonda está pinchada en la masa del circuito
Comprobar que el canal en uso está en modo DC
Comprobar que el menú MATH no está activado
Fijar el punto de cero voltios en el lugar deseado
Comprobar que el TRIGGER está intentando sincronizar el canal que estamos usando
Fijar el nivel de disparo en cualquier punto dentro de la forma de onda
DECÁLOGO BÁSICO PARA EL USO DEL OSCILOSCOPIO
Manejo del generador de funciones
Selección de la frecuencia
Selección de la forma de onda
Selección de la amplitud
Valor de continua (OFFSET)
Salida
tiempo
Voltios
Valor de continua (OFFSET)
Amplitud
0 Voltios
Montaje 1 a realizar:
Generador de funciones:
Senoide 10V, 1kHz
VD
VR
Objetivo: observar las características reales de diferentes tipos de diodos. En concreto, su tensión de codo y su tiempo de recuperación inversa.
Diodos a utilizar:
Diodo estándar alta tensión: 1N4007
Diodo estándar de señal: 1N4148
Diodo Schottky: 11DQ10
Diodo de Germanio: AA119
Pines de un diodo:
Ánodo
Cátodo
Ánodo
Cátodo
Ánodo
Cátodo
Ánodo
Cátodo
Patillaje de un diodo LED
Valor de una resistencia:
a
b
c
T
Valor:
En el ejemplo:
T: Tolerancia
Oro ±5%
Plata ±10%
Generador de funciones:
Senoide 10V, 1kHz
VD
VR
Tensión de codo real:
VG
Como se puede observar, se cumple: VR= VG-VD. Si el diodo fuese ideal y la tensión de codo fuese nula, la tensión de la resistencia sería igual a la del generador de funciones. En la realidad esto no es así y por tanto, la tensión en la resistencia será siempre menor que la del generador.
Esto se puede observar en este montaje si vemos en el osciloscopio la tensión VG y la tensión VR simultáneamente:
VG
VR
VD
Realizar este montaje con todos los diodos y averiguar sus tensiones de codo
Repetir las pruebas pero esta vez utilizando una senoide de 2V
Generador de funciones:
Onda Cuadrada 10V, 1kHz
VD
VR = R·ID
Tiempo de recuperación real:
VG
VR
VG
ID
Esta forma de onda es proporcional a la forma de onda de la corriente que circula por el diodo
Realizar este montaje con todos los diodos y averiguar sus tiempos de recuperación.
En cada caso, realizar las pruebas a diversas frecuencias (entre 1kHz y 1MHz)
Ideal
trr
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DE LOS DIODOS
VRRM
IF
VF
tRR (ns)
1N4007
1N4148
11DQ10
AA119
1000
75
100
1 A
1 A
200 mA
En la siguiente tabla se muestran las características básicas de algunos diodos obtenidas de los catálogos suministrados por los fabricantes.
Compárense los datos obtenidos experimentalmente con los datos teóricos.
4
1 V
0,85 V
0,95 V
1000