INACAPELECTRICIDAD- 2

GUIA DE LABORATORIO 1 USO DEL OSCILOSCOPIO

Alumnos 1.- Fecha: 2.- 3.- Curso: OBJETIVO Usar el osciloscopio como instrumento para visualizar seales y medir en ellas voltaje, frecuencia y desfasaje entre seales. MATERIALES 1 Osciloscopio de dos canales verticales 1 Multmetro digital. (verdadero valor eficaz) 1 Fuente de corriente continua 0~25V, 1,5A. 2 Generadores de funciones. 2 Sondas de osciloscopio. 2 ABN caimn 1 Condensador de 1 F 1 Resistencia de 1 K, W 1 Protoboard 2 Conectores banana-caimn 2Conectores caimn-caimn. 2 Cables de poder Papel milimetrado ( lo debe traer el alumno) ACTIVIDADES SEAL CONTINUA: Medicin de voltaje

1) Enchufe el osciloscopio a la toma de red y encindalo. 2) Conecte una de las sondas del osciloscopio a la entrada del canal vertical 1 (CAN-1) 3) Seleccione el canal-1 (CAN-1). 4) Seleccione un acoplo de entrada GND. 5) Con el control de posicin vertical del canal-1 ubique la traza en el centro de la pantalla. 6) Ubique el selector de V/cm en 5 V/cm. 7) Seleccione la base de tiempo de 1 ms/cm. 8) Ajuste los controles de brillo e intensidad hasta obtener una traza ntida. 9) Haga las conexiones que se muestran en la siguiente figura.

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Nota Importante: Conexin de la tierra

El osciloscopio es un instrumento al que bsicamente se le conecta un voltaje para realizar una medicin. Dado que el voltaje se mide entre dos puntos de un circuito (uno de los cuales se toma como referencia) las puntas de prueba o sondas del osciloscopio tienen dos terminales uno de los cuales acta como la referencia ( se distingue por la punta tipo caimn que tiene). Este terminal generalmente se denomina tierra porque corresponde al nivel de cero voltios .

Todas las tierras de todas las sondas conectadas a un osciloscopio estn interconectadas internamente entre si, por lo tanto cuando se conecta la tierra de una de dichas sondas en un punto del circuito todas las otras tierras de las restantes sondas deben ir conectadas al mismo punto pues de lo contrario se producira un cortocircuito.

10) Vare la fuente de tensin hasta obtener una lectura de 5 v en el voltmetro. 11) Seleccione un acoplo de entrada DC. 12) Observe en la pantalla del osciloscopio que la traza sube 1 cm. 13) Vare la fuente de tensin hasta obtener en el voltmetro una lectura de 10 v. Observe

que la traza sube otro centmetro. 14) Vare nuevamente la tensin hasta obtener en el voltmetro una lectura de 15 v. Observe

como sube la traza en la pantalla del osciloscopio. 15) Realice otras medidas de voltaje continuo comparndolas con la lectura del voltmetro. 16) Responda las siguientes preguntas. Razone sus respuestas.

a) Que valor de frecuencia podra asignrsele a una seal continua ? b) Que valor efectivo tiene una seal continua ?

SEAL ALTERNA Medicin de voltajes

1) Realice las siguientes conexiones, usando un generador de seales.

GENERADOR DE SEALSINUSOIDAL

1,5 V 300 Hz

V

++

_

CANAL-1

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2) Seleccione un acoplo de entrada AC. 3) Seleccione en el generador una seal sinusoidal de frecuencia 300 Hz y de 1,5 Veff. 4) Ajuste los controles de amplitud y la base de tiempo hasta obtener una seal bien

definida en la pantalla del osciloscopio. 5) Determine el voltaje pick to pick de la seal.

N de divisiones = Escala Volts/div = VPP =

6) Determine el voltaje pick o voltaje mximo de la seal.

N de divisiones = Escala Volts/div = VMAX =

7) Determine el voltaje efectivo de la seal.

Veff = Vmax / 2 =

8) Mida con el voltmetro el voltaje de la seal.

V =

9) Compare los resultados de los puntos 7 y 8. Saque conclusiones relevantes. 10) Analice que ventajas puede presentar el osciloscopio frente al voltmetro en la medicin

de voltajes continuos o alternos. Determinacin de Periodo y Frecuencia usando la calibracin en tiempo del eje horizontal

11) Determine el periodo de la seal usando la calibracin en tiempo del eje horizontal.

N de divisiones en un ciclo = Escala Tiempo/div = T =

12) Determine la frecuencia de la seal.

f = 1/ T =

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13) Determine la frecuencia angular de la seal.

= 2 f =

14) Dibuje en papel milimetrado la seal obtenida en pantalla indicando claramente las escalas de voltaje y tiempo usadas.

15) Escriba una ecuacin matemtica en el dominio del tiempo que represente la seal dibujada.

Determinacin de la frecuencia usando Figuras de Lissajou

16) Realice las siguientes conexiones. CANAL-1

CANAL-2

+

_

+

_

Generador-1: FrecuenciaPatrn

Generador-2: FrcuenciaIncognita

Modo X-Y

17) Seleccione en el osciloscopio el modo X- Y. Esto permite que la seal del canal-1 aparezca en el eje horizontal (X) y que la seal del canal-2 aparezca en el eje vertical (Y).

18) Seleccione en ambos generadores de seales una onda sinusoidal de aproximadamente 700 Hz cada una.

19) Identifique el generador conectado al canal -1 como el que proporciona la seal patrn o de referencia. El generador conectado al canal -2 ser el de la seal de frecuencia incgnita a medir.

20) Vare la frecuencia de la seal patrn hasta que en la pantalla del osciloscopio aparezca la primera figura de Lissajou lo ms estable posible. En este momento las frecuencias de las seales estn relacionadas mediante la fraccin 1:1.

21) Vare la frecuencia de las seales de modo de obtener las figuras de Lissajou para las relaciones 1:2 y 1:3. Obtenga la frecuencia de la seal incgnita usando las figuras de Lissajou para cada una de las relaciones de frecuencia indicadas. Complete la siguiente tabla.

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Relacin de Frecuencias

Frecuencia Conocida (Hz)

Frecuencia Desconocida (Hz)

1: 1 1: 2 1: 3

22) Compare los dos mtodos usados para medir frecuencias con el osciloscopio. Establezca algunas ventajas y desventajas de cada uno de ellos.

DETERMINACION DEL DESFASAJE ENTRE SEALES Medicin usando el eje horizontal

1) Arme el siguiente circuito:

C= 1 F

Generador Sinusoidal

Canal-1

Tierras del Canal-1 y Canal-2

R= 1K

2 V 1KHz

Canal-2

+

2) Ajuste el generador de seales hasta visualizar en la pantalla del osciloscopio la seal de voltaje en la resistencia (Canal-1) y la seal de voltaje en el condensador (Canal-2) en forma simultnea. Recuerde volver el osciloscopio en modo normal.

3) Visualice una de las seales y cuente el nmero de divisiones que hay en un ciclo de la seal. Esto corresponder a 360.

N de divisiones en un ciclo = divisiones

4) Superponga ambas seales haciendo coincidir sus respectivas lneas de tierra.

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5) Cuente el nmero de divisiones que hay entre dos puntos de igual fase ubicados en cada

una de las seales. Luego plantee una regla de tres para calcular el ngulo de desfasaje entre las dos seales.

Si a ________ divisiones 360 corresponden a _________ divisiones x corresponden

Luego x = =

6) Indique cual seal est adelantada y en cuantos grados. 7) Dibuje en papel milimetrado las seales (destaque con colores diferentes cada seal)

desfasadas indicando claramente las escalas de voltaje y tiempo usadas. Medicin de Desfasaje usando figuras de Lissajou

8) Coloque el osciloscopio en el modo X-Y 9) Obtenga una figura de Lissajou lo ms estable posible 10) Dibuje en papel milimetrado la figura de Lissajou obtenida 11) Calcule el desfasaje utilizando la figura de Lissajou obtenida. 12) Responda las siguientes preguntas:

a) Utilizando las figuras de Lissajou podra decir que seal adelanta a la otra? . Razone su respuesta.

b) Establezca una comparacin entre los dos mtodos utilizados para medir desfasajes entre seales, indicando ventajas y desventajas de cada uno de ellos.