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Laboratorio de Electrónica General, Apuntes de Electrónica

En el siguiente laboratorio se hace énfasis al desarrollo del osciloscopio en los circuitos eléctricos para hallar diferentes medidas eléctricas

Tipo: Apuntes

2020/2021

Subido el 09/09/2021

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Informe del Laboratorio 2
Carlos Andrés Blanco Rincón [email protected], Tulio Santiago Mendoza Mora [email protected], Gerson
David Santiesteban Leal [email protected]
Resumen
Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico
para la representación gráfica de señales eléctricas que
pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de
señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro.
Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de
coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X
(horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical)
representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina
oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje Z" o
"Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz,
permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza.
El generador de funciones es un equipo capaz de generar
señales variables en el dominio del tiempo para ser aplicadas
posteriormente sobre el circuito bajo prueba.
Las formas de onda típicas son las triangulares, cuadradas y
senoidales. También son muy utilizadas las señales TTL que
pueden ser utilizadas como señal de prueba o referencia en
circuitos digitales.
.
1. INTRODUCCIÓN
En este informe se aborda una revisión de la investigación y
la práctica por medio de simuladores, realizada sobre cómo
podemos observar un movimiento armónico simple, ya que,
es un movimiento oscilatorio periódico en el que la posición
varía según una ecuación de tipo senoidal o cosenoidal. Los
recientes desarrollos en el campo de la física han estimulado
la necesidad de conocer más sobre la importancia que tiene
este movimiento, debido a que la aceleración es proporcional
al desplazamiento del equilibrio, en la dirección de la
posición del equilibrio.
2. OBJETIVOS
Conocer las funciones básicas de un osciloscopio.
Analizar el comportamiento de la corriente eléctrica en
circuitos RC y RL.
Determinar experimental y teóricamente los valores
simulados para la comparación del cálculo de los circuitos.
3. MARCO TEÓRICO
El Osciloscopio va mejorando cada vez pasan los días y en la
actualidad se encuentran varios tipos, por ejemplo, uno de
ellos es, el Osciloscopio digital UNI-T UTD2102CEL es un
osciloscopio de dos canales con ancho de la banda 100 MHz,
frecuencia de muestreo 1 GS/s y memoria interna hasta 2 ×
600 K; es un osciloscopio digital de dos canales con ancho de
la banda 100 MHz, frecuencia de muestreo 1 GS/s y memoria
interna hasta 2 × 600 K. Puerto USB permite conectar
memorias externas.
Osciloscopio digital UNI-T UTD2102CEL - 1 ud.
Sondas de prueba - 2 uds.
10×
Cable de alimentación - 1 ud.
Cable USB UT-D05 - 1 ud.
CD con software - 1 ud.
Manual de usuario - 1 ud.
Figura 1. Osciloscopio UNI-T UTD2102C
En este apartado encuentra los generadores de funciones.
Estos generadores de funciones digitales se usan en todos los
sitios donde se necesita una frecuencia precisa. Estos aparatos
dan una frecuencia de 1 Hz hasta 15 MHz. La resolución
varGeneradores de funciones para profesionalesía según el
rango entre 1 Hz y 10 kHz. Adicionalmente puede seleccionar
diferentes formas de onda. Además de la onda sinusoidal
también puede generar tensiones triangulares y rectangulares,
que a su vez pueden transformarse en señales lineales o
formas de impulso.
Generalmente, presentan las siguientes partes:
-Botón de encendido
-Una luz, que indica si el generador esta o no encendido.
-Botones de función, que permiten seleccionar las diferentes
funciones que el aparato puede generar.
-Botones de rango, posibilitan la elección de la frecuencia de
la onda en el conector de salida.
-Control de frecuencia, junto con el rango, permiten el ajuste
de la frecuencia en el conector de salida.
-Control de amplitud, determina el nivel de la señal en función
del voltaje de salida.
-Botón de rango del voltaje de salida, que se encarga de
controlar el rango de la amplitud de 0 a 2 voltios en circuito
abierto o de 0 a 1 voltio con una carga de 50W. Si se vuelve a
presionar este botón, en circuito abierto el rango varia de 0 a
20 voltios y de 0 a 10 voltios con una carga de 500W.
-Botón de inversión, que invierte la señal de salida en el
conector principal.
Figura 2. Generador de Señales UNI-T UTG9020A
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Informe del Laboratorio 2

Carlos Andrés Blanco Rincón [email protected], Tulio Santiago Mendoza Mora [email protected], Gerson David Santiesteban Leal [email protected]

Resumen

Un osciloscopio es un instrumento de medición electrónico para la representación gráfica de señales eléctricas que pueden variar en el tiempo. Es muy usado en electrónica de señal, frecuentemente junto a un analizador de espectro. Presenta los valores de las señales eléctricas en forma de coordenadas en una pantalla, en la que normalmente el eje X (horizontal) representa tiempos y el eje Y (vertical) representa tensiones. La imagen así obtenida se denomina oscilograma. Suelen incluir otra entrada, llamada "eje Z" o "Cilindro de Wehnelt" que controla la luminosidad del haz, permitiendo resaltar o apagar algunos segmentos de la traza. El generador de funciones es un equipo capaz de generar señales variables en el dominio del tiempo para ser aplicadas posteriormente sobre el circuito bajo prueba. Las formas de onda típicas son las triangulares, cuadradas y senoidales. También son muy utilizadas las señales TTL que pueden ser utilizadas como señal de prueba o referencia en circuitos digitales. .

1. INTRODUCCIÓN

En este informe se aborda una revisión de la investigación y la práctica por medio de simuladores, realizada sobre cómo podemos observar un movimiento armónico simple, ya que, es un movimiento oscilatorio periódico en el que la posición varía según una ecuación de tipo senoidal o cosenoidal. Los recientes desarrollos en el campo de la física han estimulado la necesidad de conocer más sobre la importancia que tiene este movimiento, debido a que la aceleración es proporcional al desplazamiento del equilibrio, en la dirección de la posición del equilibrio.

2. OBJETIVOS

Conocer las funciones básicas de un osciloscopio. Analizar el comportamiento de la corriente eléctrica en circuitos RC y RL. Determinar experimental y teóricamente los valores simulados para la comparación del cálculo de los circuitos.

3. MARCO TEÓRICO

El Osciloscopio va mejorando cada vez pasan los días y en la actualidad se encuentran varios tipos, por ejemplo, uno de ellos es, el Osciloscopio digital UNI-T UTD2102CEL es un osciloscopio de dos canales con ancho de la banda 100 MHz, frecuencia de muestreo 1 GS/s y memoria interna hasta 2 × 600 K; es un osciloscopio digital de dos canales con ancho de la banda 100 MHz, frecuencia de muestreo 1 GS/s y memoria interna hasta 2 × 600 K. Puerto USB permite conectar memorias externas. Osciloscopio digital UNI-T UTD2102CEL - 1 ud. Sondas de prueba - 2 uds.

10×

Cable de alimentación - 1 ud. Cable USB UT-D05 - 1 ud. CD con software - 1 ud. Manual de usuario - 1 ud. Figura 1. Osciloscopio UNI-T UTD2102C En este apartado encuentra los generadores de funciones. Estos generadores de funciones digitales se usan en todos los sitios donde se necesita una frecuencia precisa. Estos aparatos dan una frecuencia de 1 Hz hasta 15 MHz. La resolución varGeneradores de funciones para profesionalesía según el rango entre 1 Hz y 10 kHz. Adicionalmente puede seleccionar diferentes formas de onda. Además de la onda sinusoidal también puede generar tensiones triangulares y rectangulares, que a su vez pueden transformarse en señales lineales o formas de impulso. Generalmente, presentan las siguientes partes: -Botón de encendido -Una luz, que indica si el generador esta o no encendido. -Botones de función, que permiten seleccionar las diferentes funciones que el aparato puede generar. -Botones de rango, posibilitan la elección de la frecuencia de la onda en el conector de salida. -Control de frecuencia, junto con el rango, permiten el ajuste de la frecuencia en el conector de salida. -Control de amplitud, determina el nivel de la señal en función del voltaje de salida. -Botón de rango del voltaje de salida, que se encarga de controlar el rango de la amplitud de 0 a 2 voltios en circuito abierto o de 0 a 1 voltio con una carga de 50W. Si se vuelve a presionar este botón, en circuito abierto el rango varia de 0 a 20 voltios y de 0 a 10 voltios con una carga de 500W. -Botón de inversión, que invierte la señal de salida en el conector principal. Figura 2. Generador de Señales UNI-T UTG9020A

Como bien se sabe el generador de funciones tiene varias partes que le conforman, una de esas partes es la Perilla DUTY; es un mando rotativo y empujado sacado de la relación cíclica. En posición empujada, este mando es inoperante, lña rlelacion cíclica de la señal de salida generada es del 50%. En posision sacada el mando es activo. Este mando permite regular la relación cíclica de la señal generada en la salida OUTPUT entre el 20 y el 80%. Otra parte es el OFFSET, es un mando rotativo y empujado sacado de desplazamiento. En posición empujada, este mando es inoperante, la señal de salida generada esta centrada sobre 0V. en posición sacada, permite superponer una tensión continua regulable a la señal de salida generada. También, se pueden encontrar varios tipos de señales gracias a este artefacto. Señal Sinusoidal, Onda senoidal representa el valor de la tensión de la Corriente alterna a través de un tiempo continuamente variable, en un par de ejes cartesianos marcados en amplitud y tiempo. Responde a la corriente de canalización generada en las grandes plantas eléctricas del mundo. Figura 3. Señal Sinusoidal Señal Triangular, la onda triangular es un tipo de señal periódica que presenta unas velocidades de subida y bajada (Slew Rate) constantes. Lo más habitual es que sea simétrica, es decir que, los tiempos de subida y bajada son iguales. Figura 4. Señal Triangular Señal Cuadrada, Se conoce por onda cuadrada a la onda de corriente alterna (CA) que alterna su valor entre dos valores extremos sin pasar por los valores intermedios (al contrario de lo que sucede con la onda senoidal y la onda triangular, etc.) Figura 5. Señal Cuadrada. Señal Diente de Sierra, Una forma de onda de diente de sierra es una forma de onda no sinusoidal, se parece a una forma de onda triangular. Esta forma de onda se llama diente de sierra porque se parece a los dientes de una sierra. La forma de onda del diente de sierra es diferente de la forma de onda triangular porque una onda triangular tiene el mismo tiempo de subida y de caída, mientras que la forma de onda del diente de sierra aumenta de cero a su valor máximo máximo y luego cae rápidamente a cero. Figura 6.Señal Diente de Sierra. Señal Tres de Pulsos, cuando hablamos de trenes de pulsos, nos referimos a una serie de pulsos continuados por un intervalo de tiempo. Dos factores muy importantes en un tren de pulsos, por ser repetitivo, es la frecuencia de repetición y su nivel. Con estos dos factores, se puede conocer su frecuencia. Figura 6.Señal Tren de Pulso

Figura 4. Resultado del ejercicio 1 Resultados del ejercicio 2. Figura 5. Resultado del ejercicio 2 Figura 6. Resultado del ejercicio 2

6. Conclusiones

Con esta experiencia de laboratorio pudimos sintetizar todo el aprendizaje que hemos adquirido en lo que ha transcurrido el semestre en las clases teóricas, con imágenes, materiales bibliográficos y cifras reales que nos brindaba el osciloscopio, y gracias a esto pudimos plasmar los conceptos aprendidos, entender cómo se maneja esta herramienta y todas las utilidades que ofrece. ● El osciloscopio nos permite ver la formación de las ondas y con ellas podemos analizar la amplitud, frecuencia y comportamiento producido con la corriente y voltaje. ● Podemos concluir que en cuando aumentamos la frecuencia, la amplitud de la onda se reduce. ● De la misma manera, al aumentar la capacitancia, vemos como la amplitud de nuevo disminuye.

Referencias

 https://www.compadre.org/osp/EJSS/4415/210.htm  https://electrotec.pe/blog/dientedesierra  http://lra.unileon.es/sites/lra.unileon.es/files/Documents/ ing_control_i/Manual_Generador_Senales.pdf  https://www.google.com/search?q=%C2%BFQu %C3%A9+es+una+se %C3%B1al+electrica+triangular&source=lmns&bih=600& biw=1366&hl=es&sa=X&ved=2ahUKEwiRlMXI1- jyAhXFVN8KHU3nDb8Q_AUoAHoECAEQAA  https://www.pce-iberica.es/instrumentos-de-medida/ medidores/generadores-funciones.htm  https://toolboom.com/es/digital-oscilloscope-uni-t- utd2102cel/