Práctica con Osciloscopio

Osciloscopio sencillo

Como primera práctica en IR, vamos a ver el funcionamiento básico y aplicado a las radiocomunicaciones. Tenemos que entender que la analítica de la señal es muy importante para ver sus parámetros básicos.

El osciloscopio es un instrumento de medida y visualización de las señales eléctricas.

Tenemos un  breve manual en youtube que empezaremos por verlo para luego pasar a hacer algunas tareas con el mismo

[hoops name=”osciloscopio”]

Tenemos un buen tutorial que vamos a ver antes de seguir con las tareas

https://www.electronicafacil.net/tutoriales/Uso-del-osciloscopio.php

Buenos, pasamos a las tareas

Vamos a calibrar. Lo primero que tenemos que hacer es una calibración de la sonda que usamos en las medidas. La sonda suele tener un conmutador de X1 ( entra la señal tal cual ) y X10 ( reduce la señal 10 veces ). Ponemos en X10 y con la sonda buscamos la salida que el propio osciloscopio tiene para calibrarlo. Dependiendo del modelo puede dar una señal de 0.5 voltios pico a pico, 2 Vpp,. etc y ademas la frecuencia de la misma varia entre KHZ y MHZ.

Ajustando la base de tiempos y la escala vertical tenemos que obtener una señal cuadrada perfecta. Si no lo es, ajustamos la sonda con un destornillador hasta obtener las líneas horizontales totalmente rectas.

compensación de sonda

En el primer caso, tenemos una señal perfecta ( cuadrada ). Debemos procurar obtener una señal lo mas parecida a ella. Puede que nos encontremos con la 2º señal ( poco compensada ) o la 3ª señal, que sería una excesivamente compensada.

  En la carpeta de  DRIVE  y con  el nombre practicas/osciloscopio, tenemos 4 que prácticas de varios componentes. En primer lugar, hacer la relativa al condensador. En este caso, sólo la vamos a simular con el proteus.

2.1 Montar el circuito con los valores dados que tenemos en la práctica.  Visualizar la señal y hacer pantallazo de la carga y descarga.

2.2 Medir el tiempo τ y compararlo con el τ teórico

2.3. Calcular R de carga para que τ sea del doble. Sustituir en proteus y visualizar la señal de carga y descarga

2.4 En el documento pdf a entregar , tenemos que situar las señales de entrada y las dos de carga y descarga

2.5 Antes de hacer nada, tenemos que hacer el ajuste de la sonda como se indica en la práctica O.

2.6 Repetir todos los pasos anteriores, ahora usando un generador de onda cuadrada a la misma frecuencia que el simulador y los mismos valores de R y C. Tomar los datos de nuevo y añadirlos al trabajo. Subir el pdf a la nuestra carpeta de drive . Para ello crear una carpeta que se llame osciloscopio. Nombrar a ésta primera práctica como condensador

En la practica de los diodos tenemos un documento de teoría sobre el funcionamiento del diodo y circuitos típicos para trabajar como rectificador de media onda y onda completa.

3.1 Montar en proteus el circuito donde tomamos valores de Tensión y corriente del diodo. Pasar los valores a la tabla que aparece en drive ( excel ) . Al añadir los valores, se mostrará la curva característica del diodo.

3.2 Montar un circuito de media onda. Tomar las tensiones a la entrada y a la salida para comprobar la diferencia

3.3 Montar los dos circuitos de onda completa ( uno con transformador y otro que tiene 4 diodos ). Tomar las tensiones a la entrada y salida

3.4 En alguno de los circuitos rectificadores, poner en paralelo un diodo para que la tensión de salida sea mas suave ( reducimos la tensión de rizado )

 

 Circuitos RLC. En este caso vamos a trabajar con proteus y montaremos el circuito RLC, con los componentes que tenemos en el taller.

4.1 Actividad teórica.  Diseñar un circuito RLC serie de forma que la resistencia sea de 100 Ohmios, la impedancia inductiva de 80 y la capacitiva de  50. El generador que vamos a usar tiene una frecuencia de 10 KHz y una tensión de pico de 5 voltios.

a ) Calcular los valores de L y C . Montar y tomar las medidas de las tensiones Vr, VL y Vc. Para medir la tensión en la bobina y en el condensador, tenemos que poner una masa entre L y C, tal como se muestra en la figura

b) Calcular el desfase que hay entre la corriente y la tensión en cada componente

4.2

Usaremos en taller una bobina para crear el circuito RLC. Lo primero es encontrar una bobina y su coeficiente de autoinducción para calcular el XL. Podemos partir de un pequeño transformador al cual le vamos a aplicar una tensión pequeña de frecuencia 10 KHz. Debemos intercalar una miliamperímetro para tomar la medida.

a ) Del valor de la tensión y la corriente, aplicar la fórmula de {\color{DarkGreen} \mathbf{\frac{V}{I}= 2 * \pi *f*L}}. Hay que tener en cuenta que esa formula se cumple si el cobre tiene resistencia nula, pero el bobinado sí tiene una resistencia y, por tanto, tendremos que tenerla en cuenta para obtener el valor real de la impedancia inductiva. Podemos despreciar R del cobre si es muy pequeña respecto a ZL.

b) Una vez que tengamos la inductancia, obtener el valor de un condensador para que su impedancia sea la mitad de la impedancia de la bobina

c) Calcular el valor de la resistencia para que tenga el mismo valor que la impedancia de la bobina .

d) Montar el circuito tanto en proteus como * físicamente y contrastar los resultados de la intensidad del circuito y las tensiones en  cada componente.

* Importante. El generador de señal y le osciloscopio tienen la masa común al conectarlos a la red. Para aislar los instrumentos, tenemos que poner un poco de cinta aislante en los enchufes. Adjunto tres imágenes de cómo se deben poner, conexión del circuito y resultado

 

practica osciloscopio 2
Ponemos un par de vuelta de cinta en el contacto con la tierra para cada instrumento

practica osciloscopio 2  Para tener esta señal, tenemos que hacer una inversión previa, debido a cómo están conectadas las sondas del osciloscopio

Filtros

Veremos cómo se comportan los filtros en el dominio de la frecuencia. La finalidad de los mismos es evitar que pasen unas frecuencias y otras se eviten. Según las que pasen, tenemos

Práctica Filtros 1. Filtro paso Bajo

Filtro paso bajoMontamos el circuito del figura con el programa proteus. El valor de la resistencia  y el condensador son  1 KΩ  y 2,2 μF

 

 

 Vamos a calcular la frecuencia de corte, que se define  como aquella  donde  el valor óhmico de la resistencia coincide con el valor óhmico de la reactancia capacitiva.

fpb2

 Calculamos la ganancia  en tensión para la frecuencia de corte, que viene dada por el cociente entre la tensión de salida y la tensión de entrada a esa frecuencia. Tenemos que:

fpb1

Si igualamos R con Xc, tenemos

 

Al sustituir R por Xc para que sea el mismo valor, tenemos

ganancia tensión filtro paso bajo

 

Demostrar que a la frecuencia de corte, la ganancia en dB (mV ) ha caído aproximadamente en 3 dB

Realizar una gráfica donde se represente varios valores de la frecuencia en el eje de abscisas y Gv en el eje de coordenadas, de forma que se muestre la evolución de la tensión de salida respecto a la frecuencia.

Mas info en.-http://ele-mariamoliner.dyndns.org/~jsalgado/analogica/6CA-filtros.pdf

 

Importante: Una vez terminada, pasarla a PDF y subirla a la carpeta de DRIVE que tiene el nombre IR . Le daremos el nombre de osciloscopio