www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Fundamentos Radar

Mediciones con el osciloscopio

Figura 1: Tubo de rayos catódicos 8LO4I de un viejo osciloscopio

Figura 1: Tubo de rayos catódicos 8LO4I de un viejo osciloscopio

Mediciones con el osciloscopio

Como su nombre indica, un osciloscopio se utiliza para hacer visibles las oscilaciones (eléctricas).

Los dispositivos de la generación anterior usaban un tubo de rayos catódicos para este propósito. En este tubo un haz de electrones se desvió y golpeó una pantalla luminiscente (luminiscencia: absorción de energía en la materia con posterior reemisión en el rango espectral visible). En el osciloscopio de rayos catódicos, la energía cinética de los electrones se convierte en su mayor parte en luz verdosa. Esta desviación podría hacerse tanto con campos eléctricos como magnéticos. En el osciloscopio de rayos catódicos, el haz de electrones se desvía en función de la señal de medición, su intensidad permanece constante.

Figura 2: Moderno osciloscopio R&S®RTC1000 con pantalla plana
(Cortesía de Rohde & Schwarz)

Figura 2: Moderno osciloscopio R&S®RTC1000 con pantalla plana
(Cortesía de Rohde & Schwarz)

Los osciloscopios más modernos utilizan una pantalla plana, similar a un computador. También funciona un procesador en el dispositivo, que genera una imagen vívida a partir de la señal de medición. Sus funciones están determinadas por el software utilizado en el instrumento. Esto también hace que estos modernos osciloscopios sean más versátiles.

Casi todos los osciloscopios ofrecen los siguientes dos modos de funcionamiento: funcionamiento normal y funcionamiento X-Y.

Funcionamiento normal
Normalbetrieb

Figura 3: Osciloscopio en funcionamiento normal

En este modo de funcionamiento el haz de electrones viaja uniformemente de izquierda a derecha. La duración de una pasada se puede establecer de unos pocos microsegundos a segundos. La posición vertical del haz se controla por la señal que se va a examinar: la posición en la pantalla es directamente proporcional al valor instantáneo de la tensión de entrada. El factor de proporcionalidad, es decir, el rango de voltaje que se muestra en la pantalla, puede ajustarse en el rango de milivoltios a voltios. La imagen resultante en la pantalla es una representación temporal del voltaje de entrada (diagrama de tiempo-voltaje).

Si la señal de medición es periódica (por ejemplo, sinusoidal o un tren de pulsos), puede sincronizarse con el movimiento horizontal del haz de electrones.

Para ello, se permite que el rayo espere en el extremo izquierdo de la pantalla hasta que se genere una señal de disparo (en inglés „trigger” significa „disparador”). Con el disparo interno, la señal de disparo se genera comparando el voltaje de medición con el nivel de disparo, un voltaje constante y ajustable: si el signo de su diferencia cambia de - a + (o viceversa, según el ajuste), se produce el disparo. Aquí, el menos y el más corresponden a un cierto voltaje (por ejemplo, 0 voltios y 5 voltios). Es irrelevante si una señal de disparo ocurre varias veces durante una pasada. Si, por el contrario, se dispara una señal de disparo varias veces en un período, se produce una superposición de desplazamiento de fase. Como alternativa a la activación interna, la señal de activación también puede ser suministrada desde el exterior, lo que se denomina activación externa.

Operación X-Y
Lissajousfigur

Bild 4: Lissajousfigur

En el funcionamiento X-Y, el haz se controla tanto en la dirección X (horizontal) como en la Y por una señal de medición cada una. Esto permite que una señal sea considerada en función de otra señal (por ejemplo, el diagrama corriente - voltaje). Una vez más, el rango de visualización puede ser ajustado independientemente en ambas direcciones. No hay activación en este modo. Además de los ajustes ya mencionados, se puede ajustar la posición absoluta de la imagen en la pantalla (desplazamiento X e Y) y se puede enfocar el haz o variar su intensidad.

Si se aplican dos voltajes sinusoidales a la entrada X e Y, se crea la llamada figura de Lissajous. Si ambos voltajes sinusoidales tienen exactamente la misma frecuencia, sólo se dibuja una línea diagonal recta en la pantalla. Si hay diferencias en la frecuencia, se crea una figura similar a la que se muestra en la figura 4.