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Osciloscopio Tektronix TDS1001B

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Subido el 13 de octubre de 2019 por Antonio S.

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Manejo del Osciloscopio Tektronix TDS1001B

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Este vídeo describe el funcionamiento básico de los osciloscopios digitales de Tektronix de las series TDS1000 y 2000B. 00:00:09
Un osciloscopio es un instrumento que permite visualizar la evolución de una señal de tensión en el tiempo. 00:00:18
Un osciloscopio digital utiliza un convertidor analógico digital para adquirir una serie de muestras de la forma de onda. 00:00:25
Las muestras se almacenan en la memoria del osciloscopio como datos numéricos. 00:00:32
Después, la forma de onda se reconstruye para visualizarla en la pantalla. 00:00:37
El panel frontal del osciloscopio incluye la pantalla y los controles utilizados para la adquisición y la representación de la señal. 00:00:45
Los controles del panel frontal están divididos en tres secciones, denominadas horizontal, vertical y disparo. 00:00:52
El panel frontal incluye también los conectores por donde se introducen las señales a visualizar. 00:01:03
Cada entrada del osciloscopio se denomina canal. 00:01:09
En la figura se muestra un osciloscopio de cuatro canales, aunque en el laboratorio utilizará un modelo con sólo dos. 00:01:12
La pantalla del osciloscopio muestra una retícula formada por líneas equispaciadas horizontales y verticales. 00:01:21
Al intervalo entre dos líneas verticales o entre dos horizontales se denomina una división principal. 00:01:28
La retícula forma un patrón de 8 divisiones principales verticales por 10 divisiones horizontales. 00:01:36
En la parte central de la retícula hay dos líneas perpendiculares o ejes. 00:01:44
Las divisiones principales de los ejes se subdividen a su vez en 5 divisiones menores. 00:01:49
La señal a medir se representa sobre esta retícula que sirve de plantilla para realizar medidas de forma visual. 00:01:58
El eje vertical o eje Y tiene unidades de tensión y el eje horizontal o eje X tiene unidades de tiempo. 00:02:05
En la pantalla del osciloscopio se representará una señal de tensión en función del tiempo. 00:02:15
Para utilizar un osciloscopio es necesario realizar tres ajustes básicos sobre determinados controles de las secciones vertical, horizontal y disparo. 00:02:21
El primer ajuste se realiza dentro de la sección vertical y consiste en el ajuste de la escala vertical 00:02:31
Este control, voltios por división, define el valor de tensión que se asigna a una división principal del eje vertical 00:02:38
Esta información se representa en la pantalla 00:02:47
Al cambiar la escala, se aumenta o reduce el tamaño de la forma de onda 00:02:50
Por ejemplo, en la pantalla se representa una señal senoidal introducida por el canal 1. 00:03:00
Este número, situado a la izquierda de la retícula, identifica el canal representado. 00:03:07
Puede visualizar o ocultar la forma de onda de un canal pulsando este botón de forma repetida. 00:03:15
La punta de flecha señala el nivel de referencia de la forma de onda. 00:03:20
La señal tiene una excursión máxima o valor de pico que comprende una división vertical. 00:03:31
El control está situado en la escala de 1 voltio por cada división y por tanto la amplitud de la señal senoidal es de 1 voltio. 00:03:37
Si el control se cambia a 500 milivoltios por división, la amplitud de la señal se extiende ahora sobre dos divisiones verticales. 00:03:45
La amplitud se mantiene a 1 voltio, pero ahora puede visualizarla con un tamaño mayor sobre la pantalla, simplemente porque ha cambiado de escala. 00:04:00
Al cambiar la escala vertical, la forma de onda se contrae o se expande respecto al nivel de referencia. 00:04:08
Puede realizar medidas sencillas sobre la señal contando divisiones y multiplicando por el factor de escala asociado a cada división. 00:04:16
También es posible cambiar la posición vertical de la forma de onda. 00:04:24
Para ello se utiliza este mando. 00:04:28
Al cambiar la posición, la forma de onda se desplaza hacia arriba o hacia abajo. 00:04:46
Recuerde, el control voltios por división define simplemente el factor de escala de las divisiones verticales. 00:04:51
Si el osciloscopio dispone de varios canales, puede definir un factor de escala distinto para cada canal. 00:04:58
El osciloscopio puede visualizar la señal de todos los canales simultáneamente, cada uno con su propia escala. 00:05:06
El segundo ajuste se realiza sobre la sección horizontal y consiste en el ajuste de la escala horizontal o ajuste de la base de tiempos. 00:05:12
Con este control, segundos por división, define la cantidad de tiempo que se asigna a una división principal del eje horizontal. 00:05:33
Esta información se representa en la pantalla. 00:05:42
Todos los canales utilizan la misma escala de tiempo. 00:05:46
Por ejemplo, en la pantalla cada división horizontal equivale a 500 microsegundos. 00:05:55
Observe que un periodo de la señal ocupa dos divisiones horizontales, es decir, un milisegundo. 00:06:01
Un periodo de un milisegundo equivale a una frecuencia de un kiloherzio. 00:06:07
Si modifica la base de tiempos a un milisegundo por división, la forma de onda se contrae y un periodo ocupa ahora justo una división horizontal. 00:06:11
La frecuencia sigue siendo de un kiloherzio, pero ahora puede observar más ciclos de la señal en la pantalla. 00:06:24
Puede realizar medidas del periodo o la frecuencia de forma sencilla, contando el número de divisiones horizontales que ocupa un periodo de la señal y multiplicando por el valor de la escala elegida. 00:06:31
También es posible cambiar la posición horizontal de la forma de onda utilizando este mando. 00:06:46
Recuerde, el control segundo por división, o base de tiempos, define un factor de escala sobre las divisiones horizontales en unidades de tiempo. 00:07:03
El tercer ajuste se realiza sobre la sección Trigger o Disparo. 00:07:11
Los controles de esta sección permiten que la señal se represente en la pantalla sin desplazarse. 00:07:19
Para que una señal periódica se mantenga estable en la pantalla, es necesario que siempre se muestre la misma sección de la señal. 00:07:25
Para ello, se localiza entre el conjunto de las muestras almacenadas por el osciloscopio digital una muestra de referencia respecto a la cual se realizará la representación. 00:07:32
Esta referencia se denomina también punto de disparo. 00:07:42
Existen diversos criterios para especificar esta muestra de referencia. 00:07:47
El más simple consiste en seleccionar un punto de la propia señal de entrada que coincida con un flanco y un nivel de tensión previamente especificado. 00:07:51
La muestra que cumpla este criterio se toma como referencia temporal respecto a la cual se realiza la representación del resto de muestras. 00:08:00
Esta opción se denomina disparo por flanco. 00:08:08
Es la configuración de disparo por defecto y la utilizará de forma habitual. 00:08:10
Este mando, Nivel de disparo, determina qué punto del flanco se toma como referencia para la representación. 00:08:19
La flecha de la derecha señala el nivel de tensión elegido. 00:08:30
Procure que esta flecha siempre se encuentre comprendida entre los valores máximo y mínimo de la excursión de la señal de entrada. 00:08:45
Si pulsa este botón, accede a las distintas opciones de configuración del disparo. 00:09:08
Es importante que la opción Fuente de disparo coincida con el canal por el que introduce la señal, el 1 en este caso. 00:09:18
Si la fuente o el nivel de disparo no es el correcto, la señal no permanecerá estable en la pantalla. 00:09:30
En esta esquina se muestra el flanco, positivo o negativo, y el nivel de tensión elegido de disparo. 00:09:36
La posición horizontal o temporal que se corresponde con el punto de disparo se indica por esta flecha en la parte superior de la pantalla. 00:10:11
Al cambiar la posición horizontal de la forma de onda, utilizando este mando, modifica el tiempo entre el disparo y el eje central de la retícula. 00:10:22
Así podrá visualizar y desplazarse sobre los puntos de la forma de onda anteriores y posteriores al disparo. 00:10:34
El osciloscopio dispone de una tecla que permite realizar los ajustes anteriores sobre la escala vertical, horizontal y el disparo de forma automática. 00:10:40
Para ello debe pulsar el botón Autoconfiguración. 00:10:58
Después puede utilizar los controles explicados anteriormente para modificar la representación de la señal si fuera necesario. 00:11:10
Otro aspecto muy importante dentro de la sección vertical es el acoplamiento de la entrada. 00:11:35
El acoplamiento se refiere al método utilizado para conectar una señal eléctrica de un circuito a otro. 00:11:41
En este caso, el acoplamiento de entrada se refiere a la conexión del circuito que pretende medir al osciloscopio. 00:11:48
El acoplamiento se puede configurar de tres formas, como CC o de continua, CA o de alterna y GND o tierra. 00:11:54
El acoplamiento de continua muestra todas las componentes de alterna y de continua de la señal de entrada. 00:12:06
Para seleccionar este tipo de acoplamiento debe pulsar este botón y seleccionar la opción CC o DC. 00:12:11
Por ejemplo, la señal actual se visualiza con sus componentes de alterna, con un voltio de amplitud y tres voltios de continua. 00:12:35
Observe dónde se encuentra el potencial de cero voltios o de referencia. 00:12:44
El acoplamiento de alterna elimina la componente de continua de la señal o su valor medio. 00:12:50
Si acopla la señal en la alterna, solo se visualiza la componente de alterna. La forma de onda queda centrada sobre 0 voltios. 00:12:56
El acoplamiento de alterna es útil si está interesado en visualizar una señal alterna de baja amplitud superpuesta a una tensión de continua elevada. 00:13:09
Si visualiza la forma de onda completa, debe seleccionar un factor de escala alto que impide ver la componente de alterna con claridad. 00:13:17
Si elimina la continua, podrá utilizar un factor de escala más pequeño y apreciar la señal alterna con más detalle. 00:13:24
El acoplamiento a tierra o GND desconecta la señal de entrada del sistema vertical y permite ver dónde se encuentra la línea de 0 voltios sobre la pantalla. 00:13:51
La medida de una señal requiere conectar la entrada del osciloscopio a dos puntos del circuito a medir. 00:14:13
Si utiliza una sonda de tensión deberá conectar al circuito la punta de la sonda, que termina en un gancho, y la conexión de tierra de la sonda, que se corresponde con la pinza de cocodrilo. 00:14:19
Debe conectar estos dos terminales entre los puntos del circuito donde desee ver la forma de onda. 00:14:30
Tenga presente que todos los canales de entrada tienen un terminal común referenciado a tierra física, siempre que el osciloscopio no esté aislado o utilice una sonda especial. 00:14:36
La conexión a tierra se produce al conectar el osciloscopio a una base de red provista de toma de tierra. 00:14:46
La pinza de cocodrilo de cada sonda está conectada a este punto común. 00:14:52
Cuando utilice dos o más canales, conecte la pinza de cocodrilo de cada sonda al mismo punto del circuito. 00:14:56
En caso contrario, provocaría un cortocircuito entre esos puntos. 00:15:03
Existen tres modos de realizar medidas en este osciloscopio. 00:15:10
Puede realizar medidas visuales utilizando las divisiones de la retícula, utilizar los cursores o realizar medidas automatizadas. 00:15:14
El método de la retícula permite realizar un cálculo rápido visual contando divisiones principales y menores y multiplicando el resultado por el factor de escala. 00:15:23
La forma de onda de la figura tiene una amplitud que ocupa una división principal más dos divisiones menores. 00:15:34
Ahora cada división principal equivale a 5 voltios. 00:15:40
Una menor es siempre un quinto de una principal, es decir, un voltio en este caso. 00:15:44
La amplitud será, por tanto, de 7 voltios. 00:15:48
Puede que le resulte útil mover la forma de onda en horizontal para realizar medidas visuales de forma más cómoda. 00:15:52
Por ejemplo, desplazando el pico de la señal que pretenda medir sobre el eje central que dispone de divisiones menores. 00:15:58
o ajustar el inicio de un ciclo con el comienzo de una división para realizar medidas de frecuencia. 00:16:04
Otro método para realizar mediciones es utilizar los cursores. 00:16:42
Este método permite realizar medidas mediante el desplazamiento de un par de líneas sobre la pantalla. 00:16:47
Para seleccionar los cursores debe pulsar este botón. 00:16:52
Existen dos tipos de cursores, de amplitud y de tiempo. 00:17:02
Los cursores de amplitud aparecen como dos líneas horizontales en la pantalla y miden los parámetros verticales o de amplitud de la forma de onda. 00:17:06
Las amplitudes de tensión se miden respecto al nivel de referencia. 00:17:42
Para mover los cursores sobre la pantalla se utiliza estos mandos, o bien el mando multiuso. 00:17:47
Por ejemplo, puede situar los cursores sobre los valores máximo y mínimo de la señal. 00:17:52
A la derecha de la pantalla se muestran las medidas relacionadas con la posición actual de los cursores. 00:18:20
Los cursores de tiempo aparecen como líneas verticales en la pantalla. 00:18:29
El tiempo se mide respecto al punto de disparo. 00:18:47
Los cursores de tiempo incluyen también una lectura de la amplitud de la forma de onda en el punto en que ésta cruza con el cursor. 00:18:51
Por ejemplo, puede situar los cursores sobre un ciclo de la forma de onda para medir su periodo. 00:18:57
Finalmente, también puede realizar medidas pulsando este botón. 00:19:29
Puede realizar hasta cinco medidas sobre la señal de forma automática. 00:19:33
Estas medidas son más exactas que las que realiza visualmente con la retícula o con los cursores. 00:19:43
Las medidas se actualizan periódicamente a medida que el osciloscopio adquiere nuevos datos. 00:19:48
Por ejemplo, si desea ver el valor de pico a pico de la señal de entrada, proceda como indica la figura. 00:19:54
Primero seleccione fuente CH1. 00:20:02
Después, en tipo, pulse varias veces hasta obtener la medida de pico a pico. 00:20:06
Si desea añadir también a la medida el valor máximo y la frecuencia de la señal, proceda como indica la figura. 00:20:18
Cuando aparezca un signo de interrogación en la lectura de un valor, la señal está fuera del margen de medición. 00:20:56
En este caso, gire el mando voltios por división del canal correspondiente para reducir la sensibilidad 00:21:02
o cambie el parámetro segundo por división de la base de tiempos. 00:21:06
Aunque el osciloscopio está preparado para medir tensiones, puede realizar también la medida de corriente 00:21:11
midiendo la tensión sobre una resistencia conocida y aplicando la ley de Ohm. También 00:21:16
puede utilizar una sonda especial denominada sonda de corriente. El osciloscopio también 00:21:21
puede funcionar en un modo especial que permite representar la evolución de una señal respecto 00:21:27
a otra. Este formato muestra un punto cada vez que se adquiere una muestra por los canales 00:21:32
1 y 2. La señal introducida por el canal 1 determina la coordenada X del punto y la 00:21:37
señal del canal 2 la coordenada I. La composición de estas dos señales será la imagen representada. 00:21:43
Este modo se denomina modo XY. Puede utilizarlo para obtener relaciones de transferencia, 00:21:50
la curva VI de un dispositivo o estimar el desfase entre dos señales de forma visual. 00:21:56
La impedancia de entrada del osciloscopio es del orden de un megaohmio en paralelo con 00:22:50
una capacidad de 20 picofaradios aproximadamente. Esta impedancia puede resultar demasiado pequeña 00:22:54
para algunas medidas de tensión y además cambia con la frecuencia de la señal. Por 00:23:00
ello, es habitual que la conexión de la señal a los canales del osciloscopio no se haga 00:23:05
directamente, sino que se realice a través de una sonda pasiva de tensión. Una sonda 00:23:10
pasiva está constituida por una simple red RC basada en un condensador ajustable y una 00:23:16
resistencia de 9 megaohmios habitualmente. La sonda permite acoplar la señal de un circuito 00:23:21
a la entrada del osciloscopio con dos beneficios importantes. Se incrementa la resistencia 00:23:27
de entrada y se reduce la capacidad de entrada, todo ello a costa de una atenuación constante 00:23:32
de la señal. El modelo de la sonda que utilizará dispone 00:23:38
de un conmutador de atenuación que puede situar en las posiciones por 1, no se produce 00:23:43
atenuación, y por 10, atenúa la señal de entrada en un factor de 10, pero con los beneficios 00:23:48
antes mencionados. Si modifica el conmutador de atenuación de la sonda, también debe 00:23:54
de cambiar el parámetro de atenuación en el submenú sonda del osciloscopio para que 00:23:59
coincidan. La opción de este submenú se modifica seleccionando CH1 menú y pulsando 00:24:03
este botón. De esta forma, el osciloscopio realiza por sí mismo el ajuste del factor 00:24:11
de escala vertical en función del valor de atenuación de la sonda y las medidas mostradas 00:24:24
por el osciloscopio serán correctas. Compruebe siempre antes de realizar cualquier medida que 00:24:29
la atenuación de la sonda coincida con la opción de atenuación en el menú del osciloscopio. El 00:24:34
extremo de la sonda que se conecta a la entrada del osciloscopio termina en un conector BNC. Sobre 00:24:41
el cuerpo del conector hay un tornillo para realizar la compensación de la sonda. La compensación 00:24:47
consiste en el ajuste de un condensador para conseguir que la atenuación de la sonda se 00:24:52
mantenga constante a distintas frecuencias. Para realizar la compensación de la sonda de 00:24:56
forma manual, siga estos pasos. Compruebe que el conmutador de atenuación de la sonda se halle en 00:25:14
x10 y conecte la sonda a esta salida del osciloscopio denominada compensación sonda. Esta salida 00:25:20
proporciona una onda cuadrada de 5 voltios y 1 kiloherzio. A continuación, pulse el botón 00:25:26
autoconfigurar y compruebe el aspecto de la forma de onda. Si es necesario, mueva el tornillo de 00:25:31
compensación hasta que el aspecto de la señal cuadrada indique que la sonda está compensada. 00:25:37
En las figuras se muestra la forma de onda correcta. Deberá realizar este ajuste antes 00:25:42
de efectuar cualquier medida. Como método alternativo al procedimiento manual puede 00:25:48
utilizar el asistente de comprobación de la sonda. Este asistente le ayudará a ajustar la 00:25:52
compensación y a configurar el valor de atenuación de cada canal. Para ello debe pulsar el botón 00:25:57
comprobar sonda. Si la sonda se ha conectado correctamente, se ha compensado bien y la 00:26:02
opción de atenuación del osciloscopio coincide con la de la sonda, se presenta el mensaje 00:26:09
comprobación de sonda OK en la parte inferior de la pantalla. En caso contrario, siga las 00:26:13
instrucciones que muestra la pantalla del osciloscopio. A continuación se realizan tres 00:26:18
ejemplos prácticos. Estos ejemplos resaltan determinadas características del osciloscopio 00:26:35
y proporcionan ideas para resolver problemas durante las prácticas. Suponga que necesita 00:26:40
ver una señal de un circuito y medir la frecuencia, el periodo y la amplitud pico a pico. 00:26:46
Para mostrar una señal, siga estos pasos. 00:26:51
Establezca en x10 el conmutador de la sonda. 00:26:55
Pulse el botón CH1 Menú. 00:26:58
Compruebe la atenuación de la sonda en el submenú Sonda del osciloscopio. 00:27:04
Deberá figurar Sonda x10. 00:27:09
Conecte la punta de la sonda del canal 1 a la señal. 00:27:12
Conecte la referencia, la pinza de cocodrilo negra, al punto de referencia del circuito. 00:27:15
Pulse el botón Autoconfigurar. 00:27:21
El osciloscopio establece automáticamente los controles verticales, horizontales y de disparo. 00:27:29
Si desea mejorar la representación de la forma de onda, puede ajustar manualmente dichos controles. 00:27:35
Para medir la frecuencia, el periodo y la amplitud pico a pico, siga estos pasos. 00:27:40
Pulse el botón Medidas. 00:27:46
Pulse sobre el primer botón para configurar la medida. 00:27:51
Compruebe que la fuente, canal sobre el que desea realizar la medida, sea CH1. 00:27:58
En tipo, pulse hasta que aparezca Frecuencia. La lectura Valor muestra la medida y la actualiza. Pulse Atrás. Pulse el segundo botón. En tipo, seleccione Periodo. Pulse el botón Atrás. Pulse el tercer botón. En tipo, seleccione Tensión pico a pico. Pulse el botón Atrás. 00:28:03
Ahora suponga que necesita medir la ganancia de un amplificador. 00:29:13
Para ello, conecte un canal del osciloscopio a la entrada y otro canal a la salida del amplificador, tal como muestra la figura. 00:29:17
Mida los niveles de ambas señales y utilice las medidas para calcular la ganancia. 00:29:25
Para representar las señales conectadas a los canales 1 y 2 y obtener medidas, siga estos pasos. 00:29:30
Pulse el botón Autoconfigurar. 00:29:39
Pulse el botón Medidas. 00:29:51
Seleccione como fuente CH1. 00:29:57
En tipo, seleccione tensión pico a pico. 00:30:04
Pulse atrás. 00:30:13
Ahora añada otra medida, pero seleccione como fuente CH2. 00:30:17
Pulse en tipo, tensión pico a pico. 00:30:27
Pulse atrás. 00:30:35
Lea las amplitudes de pico a pico de ambos canales. 00:30:39
Para calcular la ganancia, obtenga el cociente entre los valores de salida y de entrada. 00:30:43
Si desea visualizar, por ejemplo, la relación entre la entrada y la salida del amplificador anterior, puede utilizar el modo XY del osciloscopio. 00:30:48
Para ello proceda como indica la figura. 00:31:05
Pulse el botón Autoconfigurar. 00:31:08
Pulse el botón Pantalla. 00:31:29
A continuación pulse este botón para conmutar al formato XY. 00:31:36
La señal del canal 1, conectado a la entrada del amplificador, se representa sobre el eje X, y la del canal 2, la salida, sobre el eje Y. 00:31:44
puede consultar otros ejemplos en el manual de usuario del osciloscopio. 00:31:52
Autor/es:
Juan Carlos Álvarez Antón
Subido por:
Antonio S.
Licencia:
Reconocimiento
Visualizaciones:
125
Fecha:
13 de octubre de 2019 - 23:51
Visibilidad:
Público
Centro:
IES ANTONIO MACHADO
Duración:
32′ 07″
Relación de aspecto:
2.12:1
Resolución:
640x302 píxeles
Tamaño:
93.24 MBytes

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