¿Qué es un Osciloscopio?

Es un dispositivo que representa un gráfico de una señal eléctrica. Muestra cómo a medida que transcurre el tiempo (eje x) esta señal cambia variando su voltaje (eje y).

Este gráfico puede decir mucho sobre una señal, por ejemplo:

• Valores de tiempo y voltaje de una señal
• Frecuencia de una señal oscilante
• Cuánta corriente continua y/o alterna configuran una señal
• Si hay ruido en ella y si este cambia con el tiempo.

¿Qué se puede hacer con un Osciloscopio?

Con un osciloscopio podemos medir todo tipo de fenómenos con un adecuado transductor (transductor: genera una señal eléctrica según un estímulo físico).

Ejemplos: sonido, luz, fuerza o calor, etc.

Osciloscopio Analógico y Digital

Estos equipos pueden ser analógicos o digitales. Los analógicos trabajan con voltajes que varían continuamente, mientras que un digital trabaja con números binarios que representan el voltaje.

Osciloscopio Analógico

Trabaja aplicando un voltaje al eje Y de un haz electrónico movido de derecha a izquierda por un TRC (tubo de rayos catódicos). La parte interna de la pantalla está tratada con fósforo luminoso que brilla al ser excitado por un haz de electrones que choca con ella. El voltaje desvía el haz electrónico hacia arriba o abajo conforme se mueve horizontalmente, así traza la forma de onda.

El TRC limita el rango de frecuencias que puede mostrar el osciloscopio.

Osciloscopio Digital

Este contiene sistemas de procesamiento binario el cual reúne los datos de forma de onda y los muestra en la pantalla.

El sistema vertical ajusta la amplitud de señal y luego el ADC convierte los valores de señal en valores digitales.

Según las características, es posible que tenga lugar algún procesamiento adicional con el fin de mejorar la imagen.

Básicamente, para ambos tipos de osciloscopio hay que ajustar las configuraciones vertical, horizontal y de disparo para tomar medidas.

Formas de Onda

Un osciloscopio mide ondas de tensión. Un ciclo es la mínima parte de la onda que se repite en el tiempo. Una forma de onda es la representación gráfica de una onda.

Tipos de Onda Más Comunes:

• Senoidal: son ondas fundamentales debido a que poseen propiedades matemáticas muy interesantes.
• Cuadrada: es un voltaje que aumenta y disminuye constantemente a intervalos regulares.
• Dientes de Sierra o Triangular: se producen en circuitos diseñados para controlar voltajes linealmente, como puede ser el barrido horizontal o vertical de un televisor.

Medidas de Forma de Onda (Más Comunes):

Frecuencia y Periodo:

Si una señal se repite tiene una frecuencia, medida en ciclos y equivale al número de veces que la señal se repite en un segundo. El período es la cantidad de tiempo que tarda una señal en completar un ciclo.

Voltaje y Amplitud:

El voltaje es el cambio de potencial eléctrico entre dos puntos de un circuito (normalmente uno de estos es tierra o 0 voltios). Normalmente se mide del pico máximo positivo al pico máximo negativo (voltaje pico a pico).

La amplitud refiere a la cantidad de voltaje entre dos puntos de un circuito. La amplitud comúnmente expresa el voltaje máximo de una señal medido desde los 0 voltios.

Fase:

Es conocido como el desplazamiento o diferencia en tiempo entre 2 o más señales similares.

Términos de Rendimiento:

• Ancho de Banda: especifica el rango de frecuencias en las que un osciloscopio puede medir con exacta precisión.
• Tiempo de Subida: es la máxima frecuencia de utilización del osciloscopio. Es muy importante si deseamos medir pulsos y/o flancos.
• Sensibilidad Vertical: indica hasta qué punto se puede amplificar alguna señal débil (suele darse en mV x división).
• Velocidad de Barrido: indica la velocidad máxima a la que el osciloscopio puede barrer la pantalla permitiendo la máxima nitidez posible.
• Precisión de Ganancia: indica la precisión con la que el sistema vertical aumenta o amplifica la señal.
• Base de Tiempo Horizontal: indica con qué precisión representa el sistema horizontal los eventos de la señal en relación al tiempo.
• Velocidad de Muestreo: indica cuántas muestras por segundo puede tomar el ADC. Cuantas más muestras pueda tomar por segundo mejor será la calidad de representación gráfica de esa señal.
• Resolución ADC o Vertical: indica con qué grado de precisión el instrumento puede transformar las tensiones de entrada a valores digitales.
• Longitud de Registro: indica cuántos puntos se memorizan en un registro para reconstruir la forma de onda, algunos osciloscopios permiten variar esta función dentro de ciertos límites.