Informe2

Osciloscopio yGenerador de Senales

Preparado por:Edgar Emmanuel Coaquira Miranda

2010− 35597

Docente:M.Sc. Alberto E. Cohaila Barrios

Circuitos Electronicos I

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN

2013

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LABORATORIO Nro 4 Circuitos Electronicos I

Uso Del Osciloscopio Y Generador DeSenales

1. RESUMEN

Observamos que el osciloscopio muestra claramente las senales electricas que son periodi-cas y variables con el tiempo, primero conectamos el Generador de Senales [Como su nombremismo lo dice, nos ayudara a generar senales de onda variantes con el tiempo], generaremosondas cuadradas, senoideales y triangulares, modificando su amplitud y frecuencia obtendremosdistintas ondas en la pantalla del osciloscopio, en la cual vamos a calcular la amplitud y tambiensu frecuencia la cual tiene que coincidir con el Generador.

2. OBJETIVOS

1 Familiarizarse con las funciones basicas del osciloscopio y generadores de senal.

3. FUNDAMENTO TEORICO

Osciloscopio.- Es un dispositivo de visualizacion grafica que muestra senales electricas varia-bles en el tiempo. Son utilizados para trabajar con senales periodias para:

1 Determinar directamente el periodo y el voltaje de una senal.

2 Determinar indirectamente la frecuencia de una senal [f = 1T ].

3 Determinar que parte de la senal es DC y cual AC.

4 Medir la fase entre dos senales.

Generador de Senales y de funciones.- Es un instrumento electronico que produce senalesvariantes en el tiempo atendiendo a funciones predefinidas. Los generadores de funcionesmas comunes pueden generar ondas senoidales, cuadradas, rectangulares y triangularescon un offset arbitrario; los generadores del laboratorio pueden, ademas, generar senalesde frecuencia variable y de amplitud variable.

4. MATERIALES

1 1 Multımetro digital Marca Elenco M-1940.

2 1 Osciloscopio analogico Marca HAMEG HM-303-6.

3 1 Generador de senales Marca Elenco GF-8036.

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5. PROCEDIMIENTO

1 Hicimos una descripcion de los osciloscopios de laboratorio.

2 Hicimos una descripcion de los generadores de funciones del laboratorio.

3 Medimos la salida de fuente de alimentacion: y obtuvimos la representacion en el oscilos-copio las siguientes ondas:

1 Onda Senoideal

2 Onda Cuadrada

3 Onda Triangular

4 Dibuje la senal resultante sobre la siguiente plantilla utilizando diferentes colores/tipos delınea.

Figura 1: Cuadrıcula de la pantalla de un Osciloscopio

6. ANALISIS Y RESULTADOS

Generando una Onda Senoideal:Se configuro el Generador de Senales, para una onda senoideal; como se ve en el Osciloscopio.

(a) Generador de Senales (b) Muestra frontal del Osciloscopio

Ahora calculamos la amplitud y la frecuencia desde la grafica y debe coincidir exactamente conlo que regulamos en el generador de senales.

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Vemos en la pantalla en el eje X que es del tiempo; las lineas son 4,8 y la escala elegida es0,2ms, de aquı sacamos el periodo

T = 4,8 ∗ 0,2ms = 0,96ms

despues con esto calculamos la frecuencia

f =1

0,96ms= 1,04167 kHz

En el eje Y que es del voltaje son 1 y la escala elegida es 5V , la amplitud es

A = 1 ∗ 5V = 5V

y como se vera la frecuencia es la misma la cual aplicamos con el generador.

Generando una Onda Triangular:Se configuro el Generador de Senales, para una onda triangular; como se ve en el Osciloscopio.

(c) Generador de Senales (d) Muestra frontal del Osciloscopio

Ahora calculamos la amplitud y la frecuencia desde la grafica y debe coincidir exactamente conlo que regulamos en el generador de senales.Vemos en la pantalla en el eje X que es del tiempo; las lineas son 4,1 y la escala elegida es0,2ms, de aquı sacamos el periodo

T = 4,1 ∗ 0,2ms = 0,82ms


f =1

0,82ms= 1,2195 kHz

En el eje Y que es del voltaje son 3,2 y la escala elegida es 2V , la amplitud es

A = 3,2 ∗ 2V = 6,4V

y como se vera la frecuencia es aproximado a la frecuencia que aplicamos con el generador.

Generando una Onda Rectangular:Se configuro el Generador de Senales, para una onda rectangular; como se ve en el Osciloscopio.

Ahora calculamos la amplitud y la frecuencia desde la grafica y debe coincidir exactamente conlo que regulamos en el generador de senales.

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(e) Generador de Senales (f) Muestra frontal del Osciloscopio

Vemos en la pantalla en el eje X que es del tiempo; las lineas son 6,2 y la escala elegida es0,2ms, de aquı sacamos el periodo

T = 6,2 ∗ 0,2ms = 1,24ms


f =1

1,24ms= 0,8065 kHz

En el eje Y que es del voltaje son 2 y la escala elegida es 2V , la amplitud es

A = 2 ∗ 2V = 4V

y como se vera la frecuencia es muy aproximado a la frecuencia que aplicamos con el generador.

Preguntas

1 En la figura hallar la amplitud y frecuencia de la senal:Para la amplitud tenemos 3 lineas de escala, entonces la amplitud es A = 3∗1mV = 3mV

Figura 2: Escala: Voltios/Div=1mV Tiempo/Div=100ms

Para la frecuencia tenemos 8 lineas de escala, entonces el Periodo es T = 8 ∗ 100ms =800ms, teniendo la frecuencia f = 1

800ms = 1,25Hz.

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2 Encuentre el voltaje pico (Vp) y la frecuencia de la senal:

Figura 3: Escala: Voltios/Div=4mV Tiempo/Div=50µs

Para la amplitud tenemos 3 lineas de escala, que sera el voltaje pico V p = 3∗4mV = 12mVPara la frecuencia tenemos 3,2 lineas de escala, entonces el Periodo es T = 3,2 ∗ 50µs =160µs, teniendo la frecuencia f = 1

160µs = 6,25kHz.

3 Encuentre el voltaje pico-pico (Vpp)y la frecuencia de la senal:

Figura 4: Escala: Voltios/Div=10mV Tiempo/Div=50ms

Para la amplitud tenemos 2,4 lineas de escala, que sera el voltaje pico V p = 2,4 ∗ 10mV =24mV , y el voltaje pico-pico V pp = 24 ∗ 2 = 48mVPara la frecuencia tenemos 3,6 lineas de escala, entonces el Periodo es T = 3,6 ∗ 50ms =180ms, teniendo la frecuencia f = 1

180ms = 5,6Hz.

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4 Encuentre el voltaje pico-pico [Vpp], la frecuencia de la senal y la expresion matematicade la onda triangular en funcion del tiempo.

Figura 5: Escala: Voltios/Div=0,2V Tiempo/Div=50 s

Para la amplitud tenemos 4,8 lineas de escala, que sera el voltaje pico-pico V pp = 4,8 ∗0,2V = 0,96V .Para la frecuencia tenemos 3,6 lineas de escala, entonces el Periodo es T = 3,6∗50 s = 180 s,teniendo la frecuencia f = 1

180ms = 5,6mHz.Ahora para encontrar la ecuacion matematica, encontramos los puntos extremos. Los pun-tos con la cual vamos a sacar la funcion (-1.2,-3);(0.6,1.8);(2.4,-3), con la cual vamos ahallar las rectas.

f(t) =

{2,67t+ 0,2 −1,2 ≤ t ≤ 0,6−2,67t+ 3,4 0,6 ≤ t ≤ 2,4

5 Encuentre el desfase θ en grados, entre las dos senales.

Figura 6: Escala: Voltios/Div=100mV Tiempo/Div=1µs

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Para hallar el angulo de desfase usamos la formula

θ =t

T∗ 360

θ angulo de desfase, t = 1,3µs separacion entre el inicio de las dos funciones, T = 4µsperiodo;

θ =1,3

4∗ 360 = 117

6 Explique el principio de funcionamiento del Osciloscopio Analogico.Para entender el funcionamiento de los controles que posee un osciloscopio es necesariodetenerse un poco en los procesos internos llevados a cabo por este aparato. Nos centrare-mos en el tipo analogico ya que es el que vamos a utilizar en este curso.

Figura 7: Osciloscopio analogico

Cuando se conecta la sonda a un circuito, la senal atraviesa esta ultima y se dirige a laseccion vertical. La salida de este bloque ataca las placas de deflexion verticales [que natu-ralmente estan en posicion horizontal] y que son las encargadas de desviar verticalmente elhaz de electrones, que surge del catodo e impacta en la capa fluorescente del interior de lapantalla. Hacia arriba si la tension es positiva con respecto al punto de referencia (GND)o hacia abajo si es negativa.

La senal tambien atraviesa la seccion de disparo para de esta forma iniciar el barridohorizontal [este es el encargado de mover el haz de electrones desde la parte izquierda de lapantalla a la parte derecha en un determinado tiempo]. El trazado [recorrido de izquierdaa derecha] se consigue aplicando la parte ascendente de un diente de sierra a las placas dedeflexion horizontal las que estan en posicion vertical. El retrazado [recorrido de derechaa izquierda] se realiza de forma mucho mas rapida con la parte descendente del mismodiente de sierra. De esta forma la accion combinada del trazado horizontal y de la deflexionvertical representa la grafica de la senal en la pantalla. La seccion de disparo es necesariapara estabilizar las senales repetitivas [se asegura que el trazado comience en el mismopunto de la senal repetitiva]. Si una senal repetitiva en el tiempo no esta estabilizada, estaparpadea en la pantalla del Osciloscopio.

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7. CONCLUSIONES

1 Nos asociamos claramente con el manejo y uso del osciloscopio.

2 Entendimos claramente el manejo y uso del Generador de Senales.

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