Cómo utilizar un osciloscopio
Introducción¿Alguna vez te has encontrado a la hora de solucionar un problema de circuito, que necesitas más información que la que un simple multímetro te puede proporcionar? Si necesitas descubrir información como la frecuencia, el ruido, la amplitud, o cualquier otra característica que puede cambiar con el tiempo, para ello, es necesario un osciloscopio!

El osciloscopio: Es una herramienta muy importante en el laboratorio de cualquier ingeniero eléctrico. Ellos le permiten ver las señales eléctricas, ya que varían con el tiempo, lo que puede ser fundamental en el diagnóstico de por qué su temporizador 555 de circuito no parpadea correctamente, o por qué el ruido no está llegando a los límites máximos de tolerancia.Objetivo de este Tutorial:
- Fundamentos de la O-Scopes - Una introducción a lo que es, exactamente, osciloscopios son, lo que miden, y por qué los usamos.
- Osciloscopio Lexicon - Un glosario que cubre algunas de las características más comunes del osciloscopio.
- Anatomía de un O-Scope - Una visión general de los sistemas más críticos en un osciloscopio - la pantalla, los controles horizontales y verticales, disparadores y sondas.
- El uso de un osciloscopio - Consejos y trucos para alguien que usa un osciloscopio por primera vez.
- Tensión, corriente, resistencia y Ley de Ohm
- Cómo utilizar un multímetro
- Analógico vs digital
- Corriente alterna (AC) vs. corriente continua (DC)
Un ejemplo de una pantalla de osciloscopio. Una señal (la onda sinusoidal de color amarillo en este caso) se representa gráficamente en un eje de tiempo horizontal y un eje vertical voltaje.
¿Cuales son los alcances de medición?
- Tiempo -características:
- Frecuencia y período - frecuencia se define como el número de veces por segundo en que una forma de onda se repite. Y el período es el recíproco de que (número de segundos en que cada forma de onda repite). La frecuencia máxima de alcance puede varíar, pero a menudo está en los 100 de MHz (1E6 Hz) Rango.
- Ciclo de trabajo - Ee el porcentaje de un período que una onda es positiva o negativa (hay dos ciclos de trabajo positivo y negativo). El ciclo de trabajo es una relación que te dice cuánto tiempo hay en una señal "en" frente a cuánto tiempo está en "off" por cada período.
- Subida y tiempo - caída - Las señales no pueden instantáneamente pasar de 0V a 5V, tienen que elevarse sin problemas. La duración de una onda al pasar de un punto bajo a un alto punto se llama el tiempo de subida y caída de las medidas de tiempo lo contrario. Estas características son importantes al considerar qué tan rápido un circuito puede responder a las señales.
- Características de la tensión:
- Amplitud - es una medida de la magnitud de una señal. Hay una variedad de mediciones de amplitud incluyendo amplitud pico a pico, que mide la diferencia absoluted entre un punto alto y bajo voltaje de una señal. Amplitud de pico, por el contrario, sólo mide cuán alto o bajo una señal es pasado 0V.
- Voltajes máximos y mínimos - El alcance puede decir exactamente cómo se eleva y baja el voltaje de la señal.
- La media y las tensiones medias - osciloscopios pueden calcular el promedio o media de la señal, y también le pueden decir la media de mínimos de su señal y la tensión máxima.
- La determinación de la frecuencia y la amplitud de una señal, que puede ser crítico en la depuración de entrada de un circuito, de salida, o los sistemas internos. A partir de esto, se puede saber si un componente en el circuito no funciona correctamente.
- Identificar la cantidad de ruido está en su circuito.
- Identificar la forma de una ola - senoidal, cuadrada, triangular, diente de sierra, complejo, etc.
- La cuantificación de diferencias de fase entre dos señales diferentes.
Principales especificaciones del osciloscopio
- De ancho de banda - osciloscopios son los más utilizados para medir formas de onda que tienen una frecuencia definida. No alcance es perfecto sin embargo: todos ellos tienen límites en cuanto a la rapidez con que pueden ver un cambio de señal. El ancho de banda de un ámbito de aplicación especifica el rango de frecuencias que puede medir de forma fiable.
- Digital versus analógico - Al igual que con la mayoría de todo electrónico, o-alcances puede ser tanto analógico o digital. Osciloscopios analógicos utilizan un haz de electrones para asignar directamente la tensión de entrada a una pantalla. Osciloscopios digitales incorporan microcontroladores, que muestra la señal de entrada con un convertidor de analógico a digital y el mapa que la lectura de la pantalla. Generalmente osciloscopios analógicos son mayores, tienen un ancho de banda inferior y menos funciones, pero pueden tener una respuesta más rápida (y mirar mucho más frío).
- Canal Monto - Muchos ámbitos puede leer más de una señal a la vez, mostrando todos ellos en la pantalla al mismo tiempo. Cada señal leída por un ámbito de aplicación se introduce en un canal separado. De dos a cuatro ámbitos de canal son muy comunes.
- Frecuencia de muestreo - Esta característica es exclusiva de los osciloscopios digitales, se define cómo se leen muchas veces por segundo una señal. Para alcances que tienen más de un canal, este valor puede disminuir si múltiples canales están en uso.
- Tiempo de subida - El tiempo de subida especificada de un ámbito define el pulso más rápido aumento se puede medir. El tiempo de subida de un ámbito está muy estrechamente relacionado con el ancho de banda.Se puede calcular como
Tiempo de subida=0,35/ancho debanda.
- Tensión máxima de entrada - Cada pieza de la electrónica tiene sus límites cuando se trata de alta tensión.Scopes todos deben estar clasificado con una tensión máxima de entrada. Si su señal excede la tensión, hay una buena probabilidad de que el ámbito de aplicación será dañado.
- Resolución - La resolución de un alcance representa la precisión con que puede medir la tensión de entrada.Este valor puede cambiar a medida que se ajusta la escala vertical.
- Sensibilidad vertical - Este valor representa los valores mínimo y máximo de la escala de tensión vertical.Este valor aparece en voltios por div.
- Base de tiempo - Base de tiempo por lo general indica el rango de sensibilidades en el eje de tiempo horizontal. Este valor aparece en segundos por div.
- Impedancia de entrada - Cuando las frecuencias de señal se ponen muy alto, incluso una pequeña impedancia (resistencia, capacitancia o inductancia) añaden a un circuito puede afectar a la señal. Cada osciloscopio añadirá una cierta impedancia a un circuito que está leyendo, llama la impedancia de entrada.Impedancias de entrada son generalmente representados como una gran impedancia resistiva (> 1 MW) en paralelo (||) con pequeño capacitancia (en el rango pF). El impacto de la impedancia de entrada es más evidente al medir señales de muy alta frecuencia, y la sonda se utiliza puede tener para ayudar a compensar por ello.
| Ancho de banda100 MHz Tasa de muestreo1 GSa / s (muestras 1E9 por segundo) Tiempo de subida<3.5ns Conde Channel2 Tensión máxima de entrada400V Resolución8-bit Sensibilidad vertical2 mV / div - 5V / div Tiempo base2ns / div - 50s / div Impedancia de entrada1 MW ± 3% || 16PF ± 3pF Anatomía de un O-ScopeLa pantalla Sistema Vertical Sistema Horizontal
El uso de un osciloscopio Selección de la sonda y configuración Conecte la sonda y Gire el Alcance En
Compensar una sonda atenuada El sondeo, disparo y Escalado - Consejos: Mida dos veces, corte una vez Recursos y más allá
Además de esas características fundamentales, muchos ámbitos tienen herramientas de medición, que ayudan a cuantificar rápidamente frecuencia, amplitud, y otras características de forma de onda. En general un ámbito puede medir ambas características basadas en tensión a base de tiempo y:El o-alcance es útil en una variedad de solución de problemas y de investigación de situaciones, incluyendo:Aprender a usar un osciloscopio significa ser introducido a todo un léxico de términos. En esta página vamos a introducir algunas de las importantes palabras de moda o de alcance que usted debe conocer antes de encender uno en.Algunos ámbitos son mejores que otros. Estas características ayudan a definir qué tan bien se podría esperar un ámbito para llevar a cabo:Utilizando el GA1102CAL como ejemplo, aquí están las especificaciones que se podría esperar de un ámbito de gama media: La comprensión de estas características, usted debería ser capaz de elegir un osciloscopio que va a encajar mejor sus necesidades. Pero usted todavía tiene que saber cómo usarlo.Si bien no hay ámbitos se crean exactamente iguales, todos ellos deben compartir algunas similitudes que los hacen funcionar de manera similar. En esta página vamos a discutir algunos de los sistemas más comunes de un osciloscopio: la pantalla, horizontales, verticales, de disparo, y los insumos. ![]() ![]() Cada pantalla del osciloscopio debe intersecciones con las líneas horizontales y verticales llamadas divisiones. La escala de esas divisiones se modifican con los sistemas horizontales y verticales. El sistema vertical se mide en voltios por "división" y la horizontal es "segundos por división". En general, los ámbitos contará con alrededor de 8-10 divisiones verticales (tensión) y 10-14 (segundos) divisiones horizontales.Alcances mayores (especialmente los de la variedad analógica) por lo general cuentan con una pantalla simple, blanco y negro, a pesar de la intensidad de la onda puede variar. Más ámbitos modernos cuentan con pantallas LCD multicolor, que son una gran ayuda en la muestra más de una forma de onda a la vez.Muchas pantallas de alcance están situados al lado de un conjunto de cerca de cinco botones - ya sea al lado o debajo de la pantalla. Estos botones se pueden utilizar para navegar por los menús y los ajustes de control del ámbito de aplicación.El vertical de la sección del ámbito de aplicación controla la escala de voltaje en la pantalla. Hay tradicionalmente dos botones en esta sección, que le permiten controlar de forma individual la posición vertical y voltios / div. ![]() Los segundos por división (s / div) perilla gira para aumentar o disminuir la escala horizontal. Si gira la perilla s / div agujas del reloj, el número de segundos cada división representa disminuirá - usted será "zoom" en la escala de tiempo. Gire a la izquierda para aumentar la escala de tiempo, y muestran una mayor cantidad de tiempo en la pantalla.Utilizando el GA1102 como ejemplo de nuevo, la pantalla cuenta con 14 divisiones horizontales, y puede mostrar en cualquier lugar entre 2ns y 50 por división. Así que el zoom hasta el fondo de la escala horizontal, el alcance puede mostrar 28nS de una forma de onda y el zoom salida que puede mostrar una señal a medida que cambia más de 700 segundos.La posición de mando se puede mover la forma de onda a la derecha oa la izquierda de la pantalla, ajustar la horizontal compensado.Usando el sistema horizontal, puede ajustar la cantidad de períodos de una forma de onda que quieres ver. Puede disminuir el zoom y mostrar múltiples picos y valles de una señal: |
Este tutorial tiene como objetivo introducir los conceptos, la terminología y los sistemas de control de los osciloscopios. Está dividido en las siguientes secciones:En nuestro caso, usaremos la Gratten GA1102CAL - de nivel medio, un muy útil, Osciloscopio digital - como base para nuestra discusión alcance. Otros equipos con alcances distintos pueden parecer diferentes, pero todos ellos comparten un conjunto similar de mecanismos de control y de interfaz.






















