Measurement">
Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

Grupo N°5 Práctica N°4

Descargar como pdf o txt
Descargar como pdf o txt
Está en la página 1de 57

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DEPARTAMENTO DE ELECTRÓNICA Y CIRCUITOS


LABORATORIO DE MEDICIONES ELÉCTRICAS
CURSO: EC-1281
LABORATORIO N°4
Grupo N° 5

EL OSCILOSCOPIO

Profesores: Integrantes:
-María Isabel de Guzmán Diego Landaeta 18-10114
-Ángel Rodríguez Carlos Quintero 19-10035

Caracas, noviembre de 2023.

i
RESUMEN

El osciloscopio es un dispositivo electrónico que permite visualizar y medir señales eléctricas


en función del tiempo. En la práctica, se busca familiarizar a los estudiantes con su uso,
permitiendo la medición y el análisis de formas de onda, amplitudes, frecuencias y desfasajes
entre señales en circuitos eléctricos. Se exploran las funciones del osciloscopio, tanto digital
como analógico, incluyendo la configuración de escalas de voltaje y tiempo, el uso de
generadores de funciones y la adición de voltaje de offset a señales de prueba. Los resultados
indican que, al comparar el osciloscopio con el multímetro como instrumentos de medición,
un multímetro bien calibrado es más preciso para mediciones estáticas de voltaje, corriente
y resistencia, mientras que el osciloscopio se enfoca en proporcionar detalles sobre el
comportamiento dinámico y las formas de onda de las señales. Además, al analizar un
circuito RC en SPICE y utilizar el osciloscopio para mediciones experimentales, se verifica
la precisión de las predicciones teóricas y se identifican discrepancias que pueden guiar la
validación de modelos teóricos y la resolución de problemas prácticos en el diseño de
circuitos electrónicos. Estas mediciones experimentales también ayudan a comprender el
impacto de las tolerancias de componentes y las condiciones reales en el rendimiento de los
circuitos, lo que es esencial para la optimización y el diseño efectivo de sistemas electrónicos.

ii
INDICE

Tabla de contenido

RESUMEN ____________________________________________________________________ ii
INDICE _______________________________________________________________________iii
MARCO TEÓRICO ____________________________________________________________ 1
METODOLOGÍA ______________________________________________________________ 4
RESULTADOS ________________________________________________________________ 13
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS ______________________________________________ 50
CONCLUSIONES _____________________________________________________________ 53
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS _____________________________________________ 54

iii
MARCO TEÓRICO

Ante todo, es necesario esclarecer y manejar un lenguaje técnico que permita al estudiante
tener la sapiencia o el conocimiento de los equipos, componentes y herramientas que se
utilicen en esta práctica. En este sentido, se introducirán algunos conceptos y características
de esto último.

Un osciloscopio analógico: es un dispositivo de medición electrónico utilizado para


visualizar y analizar señales eléctricas en el dominio del tiempo. Los osciloscopios
analógicos operan de manera analógica y utilizan un tubo de rayos catódicos (TRC) para
mostrar las formas de onda. A continuación, se proporciona información sobre el
funcionamiento y las características clave de un osciloscopio analógico:

1. Tubo de Rayos Catódicos (TRC): La característica más distintiva de un


osciloscopio analógico es su uso de un TRC para mostrar la forma de onda en la
pantalla.

2. Visualización en el Dominio del Tiempo: Muestra la señal en el dominio del


tiempo, lo que permite observar cómo cambia la señal con respecto al tiempo.

3. Sensibilidad Vertical Ajustable: Permite ajustar la sensibilidad vertical para


amplificar o atenuar la amplitud de la señal en la pantalla. Esto facilita la
observación de señales débiles o fuertes.

4. Velocidad de Barrido Horizontal Ajustable: Controla la velocidad de barrido


horizontal para modificar la escala de tiempo en la pantalla. Se puede observar
eventos que se desarrollan en períodos cortos o largos.

5. Capacidad de Observación Detallada: Los osciloscopios analógicos son útiles


para observar detalles sutiles en las formas de onda, lo que es particularmente
valioso en aplicaciones que requieren análisis visual preciso.

6. Mediciones Básicas: Puedes realizar mediciones de amplitud y tiempo utilizando


las escalas.

1
7. No admiten Decodificación de Protocolos: Los osciloscopios analógicos no
pueden decodificar protocolos de comunicación digital como SPI, I2C o UART.

A pesar de sus limitaciones en términos de precisión y capacidades de medición en


comparación con los osciloscopios digitales, los osciloscopios analógicos siguen siendo
útiles para aplicaciones que requieren una visualización directa y rápida de las formas
de onda, así como la observación de detalles en señales analógicas en el dominio del
tiempo.

Un osciloscopio digital: es un dispositivo de medición electrónico utilizado para


visualizar y analizar señales eléctricas en el dominio del tiempo. Los osciloscopios
digitales emplean tecnología digital para capturar, procesar y mostrar la información de
la señal.

1. Visualización Digital: Un osciloscopio digital muestra la forma de onda en una


pantalla digital, que generalmente es una pantalla LCD.

2. Muestreo y Conversión A/D: Capturan la señal analógica a intervalos regulares y


la convierten en valores digitales mediante un convertidor analógico a digital (A/D).
La tasa de muestreo es ajustable y determina cuán detalladamente se representa la
señal.

3. Almacenamiento Digital: Las muestras digitales se almacenan en una memoria


interna que permite la visualización y el análisis de las formas de onda. Esta
memoria puede retener múltiples formas de onda para su posterior examen.

En resumen, los osciloscopios digitales ofrecen una amplia gama de características


avanzadas que los hacen ideales para una variedad de aplicaciones de medición y análisis
en electrónica, telecomunicaciones y muchas otras áreas de la ingeniería. Su versatilidad,
precisión y capacidad de análisis avanzado los convierten en herramientas esenciales para
profesionales y entusiastas en el campo de la electrónica y la tecnología.

2
Un generador de funciones: es un dispositivo electrónico utilizado para generar señales
eléctricas de forma controlada y predefinida. Estas señales pueden tener diversas formas de
onda, frecuencias, amplitudes y fases, y se utilizan en una variedad de aplicaciones en
electrónica, comunicaciones y pruebas.

1. Generación de Señales: Su función principal es crear señales eléctricas que sigan


patrones específicos, como ondas sinusoidales, cuadradas, triangulares, diente de
sierra, pulsos, y más. Estas señales pueden ser continuas o pulsadas.

2. Frecuencia Ajustable: Un generador de funciones generalmente permite ajustar la


frecuencia de la señal que genera. Esto es útil para producir señales de diferentes
frecuencias, desde bajas frecuencias (por ejemplo, señales de audio) hasta altas
frecuencias (por ejemplo, señales de radiofrecuencia).

3. Amplitud Ajustable: Puede ajustar la amplitud de la señal generada para obtener


niveles de voltaje específicos, lo que es importante en la prueba y calibración de
circuitos electrónicos

4. Pantalla y Controles: Los generadores de funciones suelen tener una pantalla y


controles intuitivos que permiten a los usuarios configurar y controlar las señales de
salida.

5. Aplicaciones: Se utilizan en una amplia variedad de aplicaciones, como pruebas y


calibración de equipos, desarrollo y prueba de circuitos electrónicos, pruebas de
comunicaciones, educación y capacitación en electrónica, entre otras.

6. Precisión: La precisión y estabilidad de la señal generada son importantes para


asegurarse de que las mediciones y pruebas sean confiables.

Un generador de funciones es una herramienta fundamental en la electrónica que


permite crear señales eléctricas de manera controlada y precisa. Esto es esencial
para una amplia gama de aplicaciones, desde la verificación y calibración de
equipos hasta el desarrollo y prueba de circuitos electrónicos.

3
METODOLOGÍA

Pasos a seguir para medir amplitudes de las señales tanto continuas como alternas:

➢ Primeramente, se debe encender el osciloscopio (analógico o digital), en su botón de

Power.

➢ Se conecta la punta de prueba, en el canal de osciloscopio (digital o analógico),

puede ser en CH1 o CH2. Una vez conectada se calibra la punta de prueba

colocándola en INPUT 5V. Como se muestra en la figura.

Figura 1. Calibración de la punta de prueba.

- CASO ANALÓGICO:

➢ Luego, se coloca la función de GND, y se ajusta el nivel de referencia (Por lo

general se usa 0V), a través de las perillas Positions. De manera opcional, también

se puede modificar la intensidad y el enfoque de cómo se quiere la forma de onda

que se imprima o muestre el osciloscopio.

4
Figura 2. Osciloscopio Analógico HITACHI V-212, con perillas positions, sensibility y

focus.

➢ Se coloca en el tipo de acople AC o DC, según convenga el tipo de señal o análisis

que se requiera.

Figura 3. Osciloscopio Analógico, Seleccionar el tipo de acople AC o DC

- CASO DIGITAL:

➢ Simplemente colocar CONFIG. PREDETER. El propio osciloscopio coloca el

nivel de Referencia (Tierra) en 0V. No es necesario ajustar el enfoque o intensidad.

5
Figura 4. Osciloscopio Digital TDS1001B, Configuración predeterminada

➢ Presionamos el botón CH1 o CH2 (según esté la conectada la punta de prueba), y

en los botones laterales a la pantalla seleccionamos el tipo de acople DC o AC

según convenga el tipo de señal o análisis que se requiera.

Figura 5. Osciloscopio Digital, seleccionar el tipo de acople AC o DC.

6
➢ Luego, se mide la señal utilizando la punta de prueba en el lugar de interés y

colocando cuidadosamente la tierra del osciloscopio con la tierra del circuito en

cuestión o con la tierra de un equipo.

➢ Al colocarla, inmediatamente el osciloscopio nos mostrará la gráfica a analizar.

➢ Se ajusta la escala de voltaje a conveniencia (utilizando las perillas VOLTS/DIV),

para obtener una mejor visual de la gráfica en cuestión.

Figura 6. Osciloscopio analógico, potenciómetros que ajustan la escala en

Volts/Div.

Figura 7. Osciloscopio digital, potenciómetros que ajustan la escala en Volts/Div.

7
Figura 8. Osciloscopio digital, en la pantalla LCD se observa a un inferior, la

escala de cada canal.

➢ Se identifica la escala y se observa el máximo pico de amplitud de voltaje que nos

muestra la gráfica el osciloscopio.

Para el caso de señales alternas:

➢ Se coloca la función AC o DC (si la señal en cuestión tiene componente DC).

Para el caso de señales continuas:

➢ Por tratarse de señales que son invariantes en el tiempo, para la visual de su gráfica

se debe colocar el osciloscopio en la función DC, de lo contrario no se observará la

misma.

Pasos a seguir para medir frecuencias de las señales tanto continuas como

alternas:

Una vez medida su amplitud haciendo uso de los potenciómetros (eje vertical) descritos en

la anterior sección (Volt/Div), ahora se procede a manejar el eje horizontal (tiempo), para

analizar el período de la señal (Solo aplicable para señales alternas, claro está).

➢ Al obtener la gráfica usando los mismos pasos que se describió anteriormente.

CASO ANALÓGICO:

➢ Con el uso de las perillas de Trigger (disparo), se puede establecer en qué momento

se dispara la señal al accionar adecuadamente este potenciómetro.

8
Figura 9. Osciloscopio analógico con el potenciómetro “Trigger”.

➢ Luego, se mueve la perilla del Time/Div que ajustará el eje horizontal (eje del

tiempo) a la disposición que indique el usuario.

Figura 10. Osciloscopio Analógico, con la perilla del Time / Div.

CASO DIGITAL:

➢ Para este caso, solo debemos ajustar la perilla de Sec/Div.

Figura 11. Osciloscopio digital, ajuste de time division.

9
➢ Para la identificación de que tipo de escala registra el osciloscopio, se observa

directamente en la pantalla LCD.

Figura 12. Osciloscopio digital, muestra del time/división.

➢ Para ambos casos, al seleccionar la escala del time división, se obtiene que para

cada división (cuadro grande), se escoge una ventana de tiempo.

➢ Para medir el periodo, se ajusta la señal periódica en un punto de referencia como

patrón y se observa un ciclo (donde se vuelve a repetir la señal), comparándose con

el punto de referencia.

➢ Se ubica el ciclo donde esta se repite, registramos la sub división (marcas

pequeñas), que según la escala esté posicionada.

➢ Con ello, se ha calculado el período, y para el cálculo de la frecuencia sería su

recíproco, es decir:

1
𝑓 =: ; donde T es el período de la señal.
𝑇

CASO DIGITAL:

Cuando ambas señales están referidas a la tierra del circuito (caso de Vg y

VC):

1. Se conecta el canal 1 del osciloscopio a la señal Vg y el canal 2 a la señal VC.

2. Se ajusta la escala de voltaje y el desplazamiento horizontal para una visualización

clara.

3. Se active la función de "medición de fase" en el osciloscopio.

4. Se registra el valor de desfase mostrado en el osciloscopio entre las dos señales.

10
Cuando una de las señales no está referida a la tierra del circuito (caso de VR

y VC):

1. Se conecta el canal 1 del osciloscopio a la señal VC y el canal 2 a la señal VR.

2. Se ajusta la escala de voltaje y el desplazamiento horizontal para una visualización

clara.

3. Se activa la función de "medición de fase" en el osciloscopio.

4. Se selecciona un punto de referencia en la señal VC y otro punto correspondiente en

la señal VR utilizando la función de cursor.

5. En el osciloscopio se mostrará la diferencia de tiempo entre los dos puntos

seleccionados, que se puede convertir en un ángulo de fase.

CASO ANALÓGICO:

En un osciloscopio analógico, la medición del desfase entre dos señales

generalmente implica un proceso menos preciso que en un osciloscopio digital.

Aquí se muestra una lista simplificada de pasos para la medición del desfasaje en

un osciloscopio analógico:

1. Se conecta una señal a cada uno de los canales del osciloscopio, asegurándose de

que las señales sean visibles en la pantalla.

2. Se ajusta la perilla de "Desplazamiento Horizontal" para alinear las señales

verticalmente en la pantalla.

3. Se utiliza la perilla de "Desplazamiento Vertical" para centrar las señales en la

pantalla si es necesario.

11
4. Se gira la perilla de "Retardo" o "Retraso" para superponer las dos señales en la

pantalla tanto como sea posible. Esto puede ser un proceso de prueba y error para la

obtención de la superposición óptima.

5. Se observa la diferencia en la posición horizontal de los trazos de ambas señales en

la pantalla. Esta diferencia representa el desfase entre las dos señales.

6. Si se desea una medida más precisa, se puede calcular el desfase en grados

utilizando la fórmula:

Desfase (grados) = (Diferencia de tiempo / Período de la señal) x 360, donde la

diferencia de tiempo se mide en divisiones de la escala horizontal.

12
RESULTADOS

En lo que respecta a esta práctica que concibe el uso y manejo del osciloscopio a cabalidad,

es necesario la identificación de las funciones, accionadores, botones, perillas y demás, que

son congruentes a la implementación del Osciloscopio digital a cabalidad, para ello se

presenta a continuación algunas delimitaciones que presenta el equipo.

Figura 13. Osciloscopio Digital TDS-1000B (data sheet).

Figura 14. Botón de encendido del Osciloscopio digital.

13
Figura 15. Osciloscopio TDS1002B, Ancho de Banda 60MHz, Velocidad de muestreo

1GS/s.

Figura 16. Osciloscopio Digital TDS1002B, pantalla LCD con 5 botones con sus

respectivas funciones.

Figura 17. Osciloscopio digital TDS1002V, Entrada para las puntas de Prueba CH1 y

CH2.

14
Figura 18. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Perillas para ajustar la escala (VOLT/DIV)

Figura 19. Osciloscopio Digital TDS-1002B. Perillas para ajustar la Posición (CH1 y CH2)

en la pantalla LCD.

Figura 20. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Botón de selección MENU CH1 y CH2.

15
Figura 21. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Botón de selección de las FUNCIONES

MATEMÁTICAS.

Figura 22. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Conector para disparo externo.

Figura 23. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Perilla de selección por pasos SEC/DIV.

16
Figura 24. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Perilla de ajuste para el control de posición

horizontal de las señales (POSITION), perilla que pone como referencia en cero (set to

zero). Botón de selección del MENÚ HORIZONTAL (HORIZ MENU).

Figura 25. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Perilla de ajuste (LEVEL) y el NIVEL DE

DISPARO AL 50% (SET TO 50%)

17
Figura 26. Osciloscopio Digital TDS-1002B, Botón de selección del MENÚ DE

DISPARO (TRIG MENU), Botón de FORZAR DISPARO (FORCE TRIG), Botón de VER

LA SEÑAL DE DISPARO (TRIG VIEW) en la pantalla.

Figura 27. Osciloscopio Digital TDS-1002B, (PROBE CHECK)

18
Figura 28. Osciloscopio Digital TDS-1000(data sheet).

Aquí se puede apreciar todas las funciones tales como:

- Botón de selección del MENÚ AUTORANGE (RANGO AUTOMÁTICO).

- Botón de selección del MENÚ SAVE/RECALL (GUARDAR/LLAMAR)

- Botón de selección del MENÚ MEASURE (MEDIDAS).

- Botón de selección del MENÚ ACQUIRE (ADQUISICIÓN)

- Botón de selección del MENÚ REF MENU (MENÚ DE REFERENCIA).

- Botón de selección del MENÚ UTILITY (UTILIDADES).

- Botón de selección del MENÚ CURSOR (CURSORES)

- Botón de selección del MENÚ DISPLAY (PANTALLA).

Continuamos entonces con la práctica de laboratorio:

19
20
21
Figura 29. Pregunta 8; Punta de prueba canal 1. Con escala 2V.

22
Figura 30. Pregunta 8; Punta de prueba canal 2. Con escala 5V.

23
24
25
Figura 31. Generador de voltaje DC.

Figura 32. Pregunta 11; Prueba de voltaje con multímetro; 5V.

26
Figura 33. Pregunta 11; Prueba de voltaje con el osciloscopio; 5V.

Figura 34. Pregunta 11; Prueba de voltaje con multímetro; 10V.

27
Figura 35. Pregunta 11; Prueba de voltaje con el osciloscopio; 10V.

Figura 36. Pregunta 11; Prueba de voltaje con multímetro; 15V.

28
Figura 37. Pregunta 11; Prueba de voltaje con el osciloscopio; 15V.

Figura 38. Pregunta 11; Prueba de voltaje con multímetro; 20V.

29
Figura 39. Pregunta 11; Prueba de voltaje el osciloscopio; 20V.

Figura 40. Pregunta 13; Generador de voltaje con ondas (sinusoidal, cuadrada y

triangular).

30
Figura 41. Pregunta 13; Onda sinusoidal con 4Vp.

Figura 42. Pregunta 14; Uso de ambos canales para ondas sinusoidal.

31
32
Figura 43. Pregunta 15; Cursores de amplitud.

Figura 44. Pregunta 15; Cursores de tiempo.

33
Figura 45. Observación del osciloscopio analógico y su referencia a tierra.

Figura 46. Pregunta 16; Osciloscopio analógico en ALT. Con los dos canales; 4V, 10KHz.

34
Figura 47. Pregunta 16; Osciloscopio en modo CHOP a altas frecuencias.

Figura 48. Pregunta 16; Osciloscopio en modo CHOP a bajas frecuencias.

35
Figura 49. Pregunta 16; Osciloscopio en modo CHOP a bajas frecuencias.

Figura 50. Pregunta 16; Osciloscopio en modo ALT a bajas frecuencias.

36
Figura 51. Pregunta 17; sinusoidal 4mVpp, 10KHz.

Figura 52. Pregunta 17; Triangular de 1.5Vpp (750mV Vp), f= 800Hz, Acople: AC

37
Figura 53. Pregunta 17; DC de 2V en CH2 con acople DC.

Figura 54. Pregunta 17; CH1 en acople AC y CH2 en acople DC.

38
39
Figura 55. Pregunta 18; Sinusoidal, 3 Vp, 50 Hz.

Figura 56. Pregunta 18; Cuadrada, 3 Vpp, 2,5 KHz

40
Figura 57. Pregunta 18; Sinusoidal, 1 Vp + 3 VDc, 1 KHz

Figura 58. Pregunta 18; Triangular, -3 V a 1.5 V, 10 KHz

41
Figura 59. Pregunta 18; Cuadrada, de 0 V a 5 V, 300Hz

Figura 60. Pregunta 19; Esquema de ubicación de las puntas de pruebas del osciloscopio.

42
Figura 61. Pregunta 19; Generador de Funciones con Amplitud de 5V y f = 1KHz.

Figura 62. Pregunta 20; Circuito RC en SPICE con R=1KΩ y C=100nF, Vg= 5V y f =

1KHz.

43
Figura 63. Pregunta 20; Circuito RC Vg y Vc en SPICE con R=1KΩ y C=100nF, Vg= 5V

y f = 1KHz.

Figura 64. Pregunta 20; Circuito RC Vg y Vc con Osciloscopio Digital CH1 2Volt/Div y

CH2 2Volts/Div.

44
Figura 65. Pregunta 20; Tiempo entre dos puntos en la misma Fase (Cruce por Cero) en

Ambos cursores.

Figura 66. Pregunta 20; Tiempo entre dos puntos en la misma Fase “SPICE” (En su

maximo voltaje) en Ambos cursores.

45
46
Figura 67. Pregunta 21; Circuito RC con inversión del CH2 y osciloscopio digital

Flotando.

Figura 68. Pregunta 22; Esquemático de circuito RC “SPICE” de VR y VC.

47
Figura 69. Pregunta 22; Gráfica de VR y VC con sus respectivos cursores.

Figura 70. Pregunta 22; Gráfica del Voltaje en el condensador “VC” y Resistencia “VR”,

con osciloscopio digital “flotando”.

48
Figura 71. Pregunta 22; Tiempo entre dos puntos en la misma Fase (Cruce por Cero) en

Ambos cursores.

Figua 72. Pregunta 22; Tiempo entre dos puntos en la misma Fase “SPICE” (En su

maximo voltaje) en Ambos cursores.

49
ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS

Ahora bien, se dispone de un análisis pertinente del circuito RC. Para ello, se desglosó un

análisis en dos partes, uno pues ,se concibe como referencia la entrada (Vg, voltaje del

generador) y el diferencial de potencial del Condensador (Vc), y el otro, se toma el voltaje

de la resistencia (VR) de 1KΩ y la tensión eléctrica del Condensador (VC). En el mismo

sentido se usó como base teórica las siguientes relaciones matemáticas:

Figura 73. Ecuaciones matemáticas que predicen la caída de tensión en la reistencia y el

Condensador, ante una entrada Vpmax= 5V.

Es claro que lo mostrado en la Figura 72, es de apreciarse en la figuras respectivas al

circuito RC y se adecúa en similitud de la plataforma Spice, quien pues, posee las dichas

relaciones matemáticas incorporadas en sus algortimos. De lo anterior, solo se compete las

analogías de las amplitudes, tanto del Capacitor y entrada (Ver Figura 63 y 64) como del

condensador y la resistencia (Ver Figura 68 y 69).

50
Para lo siguiente, que es el cálculo correspondiente al desfasaje de cada onda presentada del

circuito en cuestión. Como se sabe, existen dos maneras de calcularlo, uno de ellos se

implementó en la Figura 65, se coloca el cursor en ambas señales en cruce por cero, la

diferencia en tiempo indica el tiempo de fase, esto manifiesta el oscilosocopio en su

modalidad de cursores. Por otro lado, existe la manera de calcularlo por su máximo voltaje

(voltaje pico) en amplitud en ambas ondas, se mide la diferencia en tiempo, entre picos de

voltaje y eso expresa el calculo en cuestion como es de observarse en la Figura 66 usando

la plataforma SPICE. Luego, para la determinación del desfasaje se usó la siguiente

expresión:

∆𝑡
𝑑𝑒𝑠𝑓𝑎𝑠𝑎𝑗𝑒 ≜ ∗ 360°; 𝑑𝑜𝑛𝑑𝑒:
𝑇

𝑇 = 𝑝𝑒𝑟í𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑒ñ𝑎𝑙

∆𝑡 = 𝑡2 − 𝑡1; donde:

𝑡2 𝑦 𝑡1 𝑒𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑒𝑝𝑒𝑛𝑑𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑠𝑒 𝑚𝑖𝑑𝑖ó 𝑒𝑙 𝑑𝑒𝑠𝑓𝑎𝑠𝑎𝑗𝑒 (𝑐𝑟𝑢𝑐𝑒 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑒𝑟𝑜 𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑒𝑙 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑝𝑖𝑐𝑜)

De las figuras 65 y 66 se obtiene que:

DESFASAJE entre VG y VC

Circuito RC “Experimental” Circuito RC en SPICE

34.56° 32.4018°

Tabla 1. Comparación del desfasaje del circuito RC experimental y en SPICE.

Hasta aquí, se observa que los resultados son muy similares y que la diferencia es irrisoria

en cuanto al desfasaje. Además también se comprueba la metodología desrcrita

recientemente en relación al desfasaje, como ambos métodos concluyen en lo mismo.

51
De la misma manera que lo anterior se realizó para el desfasaje entre VC y VR. Como

sustento teórico se sabe que el desfasaje de voltaje en un Circuito RC es de 90°.Por ende,

en el circuito RC en la Figura 71 y 72 se obtiene que:

DESFASAJE entre VC y VR

Circuito RC “Experimental” Circuito RC en SPICE

84.96° 89.846°

Tabla 2. Comparación del desfasaje del circuito RC experimental y en SPICE.

A manera general, en ambas tablas se examinó que los desfasajes entre señales son muy

infimas y cercanas a compararlo con estimaciones teóricas (ideales), en cuanto a lo

pragmático el osciloscopio digital posee perillas para ajustar los cursores en modalidad

“tiempo”, y debido al uso de los equipos esta va perdiendo su precisión, entonces se debe

minimizar la escala de tiempo para ver mejor la precisió del cursor. A diferencia de Spice

que muestra directamente los máximos picos de cada señal con una función que lo indica, y

también muestra los cursores con una alta precisión que se refleja tanto el voltaje como el

tiempo.

52
CONCLUSIONES

A partir de la observación de la importancia del manejo del osciloscopio en el análisis de


señales de voltaje, se puede inferir que el dominio de esta herramienta es esencial para la
comprensión y evaluación efectiva de señales en corriente alterna y continua. La práctica
demuestra que tanto el conocimiento teórico como la habilidad en el uso de osciloscopios
digitales y analógicos son valiosos para la formación en el campo de la electrónica y la
instrumentación, ya que permiten un análisis preciso y detallado de las características de las
señales eléctricas.

Se notó que al medir voltajes en corriente continua (DC) con un osciloscopio, los resultados
no alcanzaron la misma precisión que los obtenidos con un multímetro, mostrando
discrepancias de hasta un 3% en términos de errores porcentuales. A partir de esto, se puede
concluir que el uso del osciloscopio para medir voltajes en DC resulta limitado

Los cursores que hay en los osciloscopios digitales son de gran ayuda visual para realizar
medidas de forma eficiente y rápida. El marcador de amplitud el cual sitúa a una línea recta
en el eje horizontal y señala el nivel donde se encuentra, es muy útil para comprobar el voltaje
pico de las ondas. Por otra parte, el marcador de tiempo ayuda al momento de comprobar los
intervalos de tiempo y el periodo de los ciclos presentes en la onda, como también los
desfasajes de las ondas.

En un osciloscopio, el acoplamiento DC y AC se refiere a cómo se maneja la componente de


corriente continua (DC) en la señal que se está midiendo. En el modo de acoplamiento DC,
la señal se muestra completa, incluyendo la componente DC, y la línea base se posiciona en
el centro de la pantalla. Esto es útil cuando se desea analizar el nivel de voltaje de una señal
DC. Por otro lado, en el modo de acoplamiento AC, el osciloscopio bloquea la componente
de corriente continua, mostrando únicamente las variaciones alrededor de la línea base. Este
modo es beneficioso cuando se busca centrar la forma de onda alrededor de la línea base,
eliminando la componente DC y permitiendo un enfoque más preciso en las fluctuaciones de
la señal AC.
Los osciloscopios digitales y analógicos ofrecen valiosas capacidades para la visualización y
medición de señales eléctricas, pero presentan diferencias en términos de facilidad de uso y
funcionalidad. Los osciloscopios digitales ofrecen la capacidad de almacenar datos y analizar
señales con mayor precisión. Sin embargo, los osciloscopios analógicos todavía son útiles en
ciertas aplicaciones y pueden proporcionar una representación más suave de las señales. La
simulación en SPICE permite establecer un punto de referencia teórico, que puede
compararse con mediciones reales para validar modelos y comprender mejor el
comportamiento de circuitos en la práctica.

53
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

➢ Laboratorios de Circuitos Electrónicos, Guía Teórica versión electrónica, ubicada


en la página web del laboratorio C, http://www.labc.usb.ve, enlace a "Páginas web
de Asignaturas", EC1281- Laboratorio de Mediciones Eléctricas 2013.

➢ Manual osciloscopio digital TEKTRONIX TDS 1000


https://neurophysics.ucsd.edu/Manuals/Tektronix/TDS%201000B%20and%20TDS
%202000B%20 Manual.pdf

➢ Manual generador de funciones BK Precision 4011 A


https://bkpmedia.s3.amazonaws.com/downloads/manuals/en-us/4011A_manual.pdf

54

También podría gustarte