Revista Colombiana Colombiana de Física, vol. vol. 011, 011, No.011 No.011 de 2014.
Os c i l os c opi oYGener ador esDeFr ec uenc i a Osci l l oscopeandFrequencyGener at ors Car ol .D.Amaya1,Carl os.E.Uri be2. 1
c ó d .4 71 32 04 3I n g e ni e r í aI n dus t r i a l ,uni v e r s i d addel aSa l l e , Bo g ot á ,Co l o mb mb i a c ó d .42132032I n ge ni e r í aEl é c t r i c a ,uni v e r s i d addel aSa l l e ,Bo go t á , Co l o mb i a
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Re s ume me n
Enelpres ent ei nf orme meelobj et i vopr i nci palesevi denci arelusoyelmanej oadecuadot ant odelosci l oscopi ocomode l osgener adoresdef r ecuenci a,dondeest ossonl osencar gadosdegener ars eñal esel éct ri casquepuedenvari arenel t i emp mpo,sepr oporc i onapar al aexper i ment aci ónunosci l oscopi oyungener adordef r ecuenci ares pect i vame ment e,donde hayquereal i zarl aconexi óni ndi cadaparaevi t ardañosenl osequi pos,seprocedeaexperi ment arconl asperi l l asde cadaunodel osi ns t r ument ospar aevi denci arl af unci óndecadauno,seobser vaenl apant al l adelosci l oscopi ol as señal esel éct r i casen f orma madeondasyseevi denci al avari aci ón encuant oal af orma ma,ni t i dez,posi ci ón et c,Que ayudar an aobser vary concl ui rme mej orl o quenosqui er en dec i res t asondas ;final ment ese comp mpr endi er on l as car act er i st i caspr i nci pal esdelosci l oscopi oydelgener adordefunci ones,yaquesepusoenpr act i caelma manej odesus per i l l asycont rol esparaexperi ment arycomp mprenders uusoyf unci on,t odoest oparaevi denci arl osdi f erent est i posde ondaqueelmi smo monospuedegener ar .
Pa l a br a sc l a v es : . osci l oscopi o,generadordef recuenci a,ondas Abs t r a c t I N THI HI S REPORT,THE HE MAI N OBJ ECTI VE I S TO DEMONS NSTRATE THE USE AND ND PROPER MANAGEMENT OF BOTH THE SCOPE AND FREQUE UENCY GENERATORS, wh wher et hey ar e RESPONSI BLEFORGE GENERATI NG ELECTRI CAL ALSI GNALSTHAT VARYI YI N TI ME,I T PROVI VI DESA SA SCOPE FOR EXPERI MENTATI ON AND FREQUENCY GENERATOR,r CH MUST espect i vel y,WHI MAKE THE CONNECTI ON SHOWN W N TO PREVENT EQUI PMENT DAMA MAGE, pr oc eed TO EXPERI MENT WI TH THE KNO NOBS ON EACH OF THE I NSTRUME MENTS TO DEMO MONS NSTRATE THE FUNC NCTI ON OFEACH ELECTRI CAL ALSI GNAL I SOB OBSERVED I N THE HEOS OSCI LLOSCOPESCREEN I N WAVESAND ND THE HEVARI ATI ON I SEVI DENT NT I N TERMS MSOFS F SHAP APE,SHAR ARPNESS,POS OSI TI ON ETC, ND CONCLUDE WHAT THEY WA WANT US TO SAY THESE whi ch HELP TO BETTER OBSERVE AND WAVES;FI NALLYT YTHE HEMA MAI N FEATURESO SOFTHEOS OSCI LLOSCOP OPEAND FUNC NCTI ON GENERATOR I SREALI ZED ASTHEYPUTI NTO PRACTI CET ETHEHA HAND NDLI NG OFTHEI R KNOBSA SAND CONTROLS TO EXPERI ENCE AND ND UND NDERSTAND ND I TSUSEAND ND FUNC NCTI ON,a HE DI FFERENT llt oSHOW THE TYPESOFWA WAVEST STHA HATI TCAN WEG WEGENERATE.
OSCI LLOSCOPE, FREQU QUENCYGE GENERATOR OR,WAVES. Keywor ds:
- Rej i l l adecont r ol :esunci l i ndr omet ál i cocon unori fici o,cumpl el af unci óndecont rol arel fluj o de el ect r onesque sedi r i gen haci al a pant all a. } - Ánodo:exi s t en 2 l oscual esson ela nodo ac el er adorque como su nombr el oi ndi ca acel er al osel ect ronescuandohaydi f erent es pot enci al esyelánododeenf oqueeselque cont rol aladi recci óndeest osel ect rones. - Pant al l a:esenl aques evaamar carelhazde el ect r ones gener ado por l as par t es ant eri orment emenci onadas,al l íseproduci r á unpunt ol umi nos o.
I nt r oduc c i ón
Unosci l oscopi oes un i nst r ument o de vi sual i zaci ón el ect róni co paral arepres ent aci ón gr áficadeseñal es el éc t r i ca sque pueden var i aren elt i empo.Esmuy usado enel ect róni cadeseñal , f r ecuent ement ej unt oa un anal i zadordeespect ro
. Pres ent alosval oresdel asseñal esel éct ri casenf orma de coor denadas en una pant al l a, en l a que normal ment eelej eX( hori zont al )repres ent at i emposy elej eY ( vert i cal )r epresentat ensi ones.Lai magenasí obt eni dasedenomi naosc i l ogr ama.Suel eni ncl ui rot r a ent r ada,l l amada " ej e THRASHER"o " Ci l i ndr o de Wehnel t " que cont r ol al al umi nosi dad del haz, per mi t i endor esal t aroapagaral gunossegment osdel a t r aza. Los osc i l osc opi os, cl as i ficados s egún su f unci onami ent o i nt er no, pue den ser tanto anal ógi coscomo di gi t a l e s , si endo el res ul t ado most r adoi dént i coencual qui er adel osdoscas os,en teoría.
. Ba s ed et i e mp o s :Laf unci óndeest eci rc ui t oesconsegui r
quel at ensi ón apl i cadaapar ezcaenl apantal l acomo f unci ón delt i empo.Elsi s t ema decoor denadases t á f ormadoporelej evert i calyelhori zont al ,si endoen est eúl t i modondesesuel enrepres ent arl ost i empos.El ci r cui t o de base de t i emposdebe cons egui rque el punt ol umi nososedespl aceper i ódi cament eyconuna vel oci dad const ant e en elej e hor i zont alsobre l a pant al l a de i zqui er da a der ec ha,vol vi endo l uego r ápi dament eal aposi ci ónori gi nalyrepi t i endot odoel proceso.Paraconsegui res t eprocesoelc i rcui t odebase det i emposdebeproporci onaral aspl acashori zont al es unat ensi ónvari abl ecuyaf ormadebeserl adedi ent e desi err a.
Laspar t espr i nci pal esdel asqueest áf ormado t odo lt u b o d er a y o sc a t ó d i c o s ,u n osc i l oscopi o son: e a mpl i fic a do rpa r al as e ña lv e r t i c a lyo t r opa r al aho r i z o nt a l , u na f u e n t edea l i me n t a c i ó n ,u na b a s edet i e mp o sy u n s i s t e mad es i nc r o ni s mo . ub od er a y o sc a t ó d i c o sc Un t onsi s t e en un t ubo de
el ect ronescapazdegener arundel gadohazel ect róni co, unsi s t emadeflect oryunapant al l arec ubi er t aporuna finacapadeunasust anci al umi ni sc ent e. Laspart esdelt ubodera yoscat ódi cosson: - Fi l ament o:eselquepr opor ci ona l aener gí a cal orí ficaneces ari aparaeldesprendi mi ent o del osel ect rones- Cát odo:esdonde s eenc uent r aelfil ament o quegeneral osel ect rones. 2
Si s t ema de s i ncr oni smo:eselenc ar gado de que l a i magenquevemosenelt uboder ayosc at ódi coss ea est abl e.Par apoderconsegui rest oseut i l i zaunaseñal debarr i do quet i eneques eri gualo múl t i pl o del a f r ecuenci a de l a señal de ent r ada ( vert i cal ) .Par a si ncroni zarl aseñalvert i calconl abasedeti empos( o s eñalhori zont al )se puede ut i l i zar l a denomi nada si ncroni zaci ón i nt er na.Consi s t e en i nyect ar en el ci rc ui t obasedet i emposl at ensi ónqueseobti enedel ánodo o del cát odo del ampl i ficador ver t i cal ( dependi endo de cuálseal amásadecuada) .Asíse consi guequeelpri nci pi odel aosci l aci óndel abasede t i emposcoi nci daconeli ni ci odelc i cl odel aseñalde ent r ada.Es t et i podesi ncroni zaci ón no s i empr eesel másadecuado.Exi s t en ot r ost i posdesi ncroni zaci ón comol asi ncr oni zaci ón ext ernayl asi ncr oni zaci ón de red.
Ampl i ficador hor i zont al : t i ene como comet i do ampl i ficar l as s eñal es que ent r en por l a ent r ada x) hori zont al( .Normal ment es eempl eapar aampl i ficar l asseñal esquesonenvi adasdesdeelci rc ui t odebase det i empos.adi chasseñal essel espr oporc i onauna ampl i t ud s ufici ent e para que se pueda produci rel des ví o delhaz deel ec t r onesal o ancho det oda l a pant al l a.al gunasvecesno esneces ari o conect arl as señal esdel abasedet i emposya queest ast i enen l a ampl i t udnecesar i a.porl ot ant o,comoyahemosdi cho, nosol osevaaampl i ficarl aseñaldel abasedet i empos si no quepodemosampl i ficarcual qui ers eñalyl uego componer l aconl aseñalprocedent edelsi st emaver t i cal paraobt enerl agráficafinalquevaaapare ce renl a pantalla.
Ampl i ficadorvert i cal :esele ncargadodeampl i ficarl a y señalqueent reporl aent r adavert i ca l() .Par aqueel osc i l osc opi os ea bueno debe se rcapaz de anal i zar señal esc uyosval oreses t éncompr endi dosenunrango l o más gr ande pos i bl e. Nor mal ment e, l os ampl i ficadores ver t i cal es const an de t r es part es : ampl i ficador , at enuador y s egui dor ca t ódi co. El ampl i ficadore selencargadodeaument arelval ordel a se ñal .Es t áf ormadoporun preampl i fica dorquesuel e se run t r ansi s t ory eselencar gado deampl i ficarl a t ensi ón.Des pués ,t enemos unos fil t r osque son l os enca r gadosdequeelanchodebandadepasoseal o mayorpos i bl e,ypuedenaument art ant ol abandade baj ascomodeal t asf r ecuenci as.porúl t i mo,s epas apor elampl i ficadorfinalquepuedeest arf ormadoporuno odost ransi st ores.
Pr ocedi mi ent o
Al i ni ci ar l a pr áct i ca,se pi di ó aloper ador de l aborat ori oelmateri aldet rabaj o,elcualconsi st i óenun osci l oscopi o,dossondas,ungener adordeseñal esyun cabl eauxi l i ar.Yacon elmat eri aldet r abaj ol i st o,se procedi óainst al arelosci l oscopi o.
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I mage n1.
Enest ai magenseevi denci aelosc i l oscopi oanal ógi coel cualgr aficaunpunt odeV enf unci óndet ,s i endol a desvi aci ón vert i caldelhaz proporci onalaV( t )y l a hori zont alalt i empo.
I mage n2.
VemosUn Gener adorde Funci onesesun apar at o el ect r óni coqueproduceondassi nodal es,cuadr adasy t ri angul ares.
Pr i mer oseconect oelcabl edepoder ,ysepr es i onoel bot ón deencendi dopar apr enderelos ci l oscopi o.Se pres i onóelbot ónde10Xqueer aelbot ónpr edefini do porf ábri caparavi sual i zarenpant al l aypoderconect ar l assondas. Seconect ol asondaenelpr i merc anal ,elext r emodel cabl e es una r os ca l a que debe ent r ar y gi r ar suavement eenelpuer t o,es t opar anodañarf orzandoo quemandoelpuert odel atar j et adelosci l oscopi o. Una vez que quedó bi en conect ado cont i nuamos presi onando porunossegundoselbot ón ence ndi do paraverl asseñal esgener adas. Conl asondaconect ada,s eempezóaobser varqueen suext r emopose euni nt er r upt orconelquesepodr á hacerampl i ac i onesde1X a 10X s egún convenga l a si t uaci ón.Par asacarl apunt adel asondaesneces ari o pr esi onarsobr ees t a,yaquees t aposeeun pr ot ect or paraevi t arqueest aserompa,yaqueest osuel eocur ri r con f aci l i dad.Ot r of ac t or i mport ant e es s i empre conect arl aat i er r aparaelcorr ect of unci onami ent odel equi po.Las f as es de t i er r a si empr e deben s erl as mi smas o i gual espor que puede exi s t i r un cor t o c i r c ui t o. Hec hoes t os epr es i onaelbot ónMes ureyl uegoCurs or parafij arl asmedi dasdel oscanal esunoydospar a cal i brarsegún sepr efiera,es t o sehacegi r ando l as peri l l asdeposi ci ón. Según l a medi da hay cursor esde vol t aj e como de t i empo,l osdevol t aj eson devol t i os/di v yl osde t i emposondese c/di v. Luego s e empezó a configurarelos ci l oscopi o para t r abaj arconl afuent eporl oqueaj ust amosl asent r adas decor r i ent esii baaserACoDC,comot ambi énelpol o t i e r r a . SeConect óelcabl edesal i dadel af uent epar aempezar at r abaj arconunacor r i ent e,yempezaracambi ars us ampl i t udesc omol af r ec uenci adel aondayl af orma, porej empl os il acr es t ai baase rgrandeopequeña, comot ambi én,s il af r ecuenci aerai gual ment egr andeo vi cevers aysil af ormadel aondaer acurva,t ri angul ar ocuadr ada.
Porúl t i moset omar on f ot ogr af í ascambi andoconl as pel l asdeposi ci ónl asondasparaquequedenenpunt o i ni ci al esdelosej es,l ocuals epodr áverenl apart e si gui ent edelpres ent ei nf orme. Res ul t ados
Yaquel apres ent epr act i casedesarr ol l odeunamaner a mas empi r i ca,par a conoce r elf unci onami ent o del osci l oscopi o y el gener ador de f r ec uenci a, l os r es ul t adosseevi denci anmej oreni mágenes ,dondese veelcambi oenl apant al l adelosci l oscopi oamedi da queseexper i ment abaconl asper i l l asybot onesdel os i ntr ument os.
Lai magenant er i ormues t r al ai magengener adaenl a pant al l adelos ci l oscopi oapenasyf ueencendi do,de aquíenadel antec omi enzal aexper i ment aci onconl as pe r i l l as .
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Laant er i ori magennosmues t r al ai magenproduci da enelosci l oscopi ocuandoseapl i cal aseñalsenodesde elgener ador de ondas y s e col oca elbot on del osc i l oscopi o en l a poci s i on GND,como se obse r va produceunal i neahori zont al .
En l asi mágenesant er i or essepuede obser varen l a pant al l adelosc i l oscopi oelcambi odef ormadeonda que produce elgener ador ( soni dal es ,c uadr adas y di ent esdesi erra) . Conc l us i ones
se comprendi ó con l a pr act i ca, l as caract eri st i cas pri nci pal es del os ci l osc opi o y del gener ador de f unci ones,yaquesepusoenpr act i caelmanej odesus peri l l asycont rol espar aexperi ment arycomprenders u usoyf unci on,t odoest opar aevi denci arl osdi f erent es t i posdeondaqueelmi s monospuedegener ar . Seapr endi óqueaunquel agr anmayori adeper i l l asen elosci l oscopi osepuedenut i l i zaragust o,exi st enunas especi al esl ascual esesmej ornomani pul aragust o,ya quepodri ancausardañosenelosci l oscopi o. Seobservóqueelosci l oscopi oseut i l i zaamenudopara t omarmedi dasenci rcui t osel éct ri cos.Eses peci al ment e út i lpor quepuedemost r arc ómovarí andi chasmedi das al ol ar godelt i empo,ocómovarí andosomásmedi das unares pect odeot r a. Seconcl uyó queelosc i l osc opi o esmuy út i lpar ael est udi odelmovi mi ent odeel ect ronesen l ai ngeni erí a el éct r i ca;esunaher r ami ent amuypoder osa,yaquenos daunavi si óncl ar ayconci sac omopr of undaacer cade l o que es t á sucedi endo en un ci r cui t o.Con l a cual podemosf or marunpensami ent ol ógi coc omot ambi én anal í t i co de l os acont ec i mi ent os en l a prác t i ca electrónica. Re f e r e nc i a s [ 1]ci t aenl i nea:t uboderayoscat odi cos,t omadoel 16/11/14.ht t p: //fisi cat el eco. bl ogspot. com/t ubo, rayos, catodi cos, 012598, nj k. co m
[ 2] ci t a en l i nea: osc i l osc opi o y s us part es , es peci ficaci on, t omado el 16/11/14. ht t p: //www. geoci t i es. ws/pnavar2/osci l os/ part es. ht ml
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[ 3]ci t a en l i nea:osc i l oscopi o,t omado el16/11/14. htt p: //www. vi r t ual . unal . edu. co/curs os/sedes/mani za l es/4040003/l ecci ones/cap2l ecc4. ht m.
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