Osciloscopio Moderno[1]

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Q UE ES UN  O SCILOSCOPIO El osciloscopio de rayos catódicos fue inventado en 1897 por Ferdinand Braun, tenía entonces la finali- dad de analizar las variaciones con el tiempo de inten- sidades de corrien te. Record emos que 18 97 fue el mismo año en que J.J. Thomson midió la carga del electrón a partir de su deflexión por medio de campos magnéticos. Exactamente como en los tubos de ra yos X, los tubos de Braun, como se los llamaba, se basa- ban en la descarga eléctrica en los gases para produ- cir la emisión de electrones en forma de filamentos, que tenían como resultado la imagen sobre la panta- lla. Fue solamente con la utiliza ción de tubos de rayos catódicos hechos por Wehnelt en 1905, que fue posi- ble la industrialización de este tipo de equipos que hasta hoy encontramos, con muchos perfecciona- mientos, en los laboratorios de electrónica. La finalidad de un osciloscopio es producir en una pantalla una imagen que sea una representación grá- fica de un fenómeno dinámico , como por ejemplo: un pulso de corriente, una tensión que varíe de valor con el tiempo, la descarga de un capacitor y con el uso de transductores apropiados, cualquier otro fenómeno di- námico, como por ejemplo: la oscilación de un péndu- lo, la variación de temperatura o luz en un local, los la- tidos del corazón de una persona, etc. Dependiendo de la aplicación, los osciloscopios modernos cuentan con recursos propios, lo que signi- fica que no existe un único tipo disponible en el mer- cado. Esto ocurr e porque los fe nómenos que pode- mos o deseamos visualizar en la pantalla de un osci- loscopio pueden tener duraciones que van desde al- gunos minutos, hasta millonésimos de segundo. De la misma forma, los fenómenos se pueden repetir con una cierta velocidad siempre de la misma forma, o bien pueden ser únicos, ocurriendo por un instante so- lamente una vez. El osciloscopio básico, como el que muestra la fi- gura 1, puede permitir la visualización de fenómenos que duren desde algunos segundos hasta otros que ocurran millones de veces por segundo. La capacidad de un osciloscopio para presentar en su pantalla fenómenos muy rápidos, está dada por su respuesta de frecuencia. Tipos en la banda de los 20MHz hasta 100MHz son comunes y sirven para el técnico reparador o para el desarrollo de proyectos en la mayoría de los talleres de industrias. Para poder visualizar fenómenos con precisión los osciloscopios poseen recursos adicionales y controles que varían bastante según el tipo. En los más simples tenemos solamente la posibi- lidad de sincronizar un fenómeno con una base de tiempo (que explicaremos cómo funciona en el curso) interna; mientr as que en otros , esto puede ser exten- dido a bases externas y en algunos casos hasta a cir- cuitos de digitalización que "congelan una imagen" para facilitar el análisis posterior. En verdad, la existencia de circuitos capaces de procesar una señal digitalmente lleva a la existencia de osciloscopios que son verdaderas computadoras. Además de poder digitalizar una imagen, lo que significa una facilidad mayor de análisis, pues pode- mos "paralizarla" en la pantalla en cualquier momen- to, también pueden realizar cálculos en función de lo que fue almacenado. No es difícil encontrarnos con osciloscopios que además de presentar en su pantalla una forma de on- da analizada, una senoide por ejemplo, también pre- sentan de forma numérica su valor de pico, en su fre- cuencia, y hasta incluso eventuales distorsiones que Ba se s G enera le s  Osciloscopio -  1 El Osciloscopio Moderno Bases Generales ¿Qué es un osciloscopio y cómo se maneja? Figura 1

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Q UE ES UN  O SCILOSCOPIO 

El osciloscopio de rayos catódicos fue inventadoen 1897 por Ferdinand Braun, tenía entonces la finali-dad de analizar las variaciones con el tiempo de inten-sidades de corriente. Recordemos que 1897 fue elmismo año en que J.J. Thomson midió la carga del

electrón a partir de su deflexión por medio de camposmagnéticos. Exactamente como en los tubos de rayosX, los tubos de Braun, como se los llamaba, se basa-ban en la descarga eléctrica en los gases para produ-cir la emisión de electrones en forma de filamentos,que tenían como resultado la imagen sobre la panta-lla.

Fue solamente con la utilización de tubos de rayoscatódicos hechos por Wehnelt en 1905, que fue posi-ble la industrialización de este tipo de equipos quehasta hoy encontramos, con muchos perfecciona-

mientos, en los laboratorios de electrónica.La finalidad de un osciloscopio es producir en unapantalla una imagen que sea una representación grá-fica de un fenómeno dinámico, como por ejemplo: unpulso de corriente, una tensión que varíe de valor conel tiempo, la descarga de un capacitor y con el uso detransductores apropiados, cualquier otro fenómeno di-námico, como por ejemplo: la oscilación de un péndu-lo, la variación de temperatura o luz en un local, los la-tidos del corazón de una persona, etc.

Dependiendo de la aplicación, los osciloscopios

modernos cuentan con recursos propios, lo que signi-fica que no existe un único tipo disponible en el mer-cado. Esto ocurre porque los fenómenos que pode-mos o deseamos visualizar en la pantalla de un osci-loscopio pueden tener duraciones que van desde al-gunos minutos, hasta millonésimos de segundo. De lamisma forma, los fenómenos se pueden repetir conuna cierta velocidad siempre de la misma forma, obien pueden ser únicos, ocurriendo por un instante so-lamente una vez.

El osciloscopio básico, como el que muestra la fi-

gura 1, puede permitir la visualización de fenómenos

que duren desde algunos segundos hasta otros queocurran millones de veces por segundo.

La capacidad de un osciloscopio para presentaren su pantalla fenómenos muy rápidos, está dada porsu respuesta de frecuencia. Tipos en la banda de los20MHz hasta 100MHz son comunes y sirven para eltécnico reparador o para el desarrollo de proyectos enla mayoría de los talleres de industrias.

Para poder visualizar fenómenos con precisión lososciloscopios poseen recursos adicionales y controlesque varían bastante según el tipo.

En los más simples tenemos solamente la posibi-lidad de sincronizar un fenómeno con una base detiempo (que explicaremos cómo funciona en el curso)interna; mientras que en otros, esto puede ser exten-dido a bases externas y en algunos casos hasta a cir-cuitos de digitalización que "congelan una imagen"para facilitar el análisis posterior.

En verdad, la existencia de circuitos capaces de

procesar una señal digitalmente lleva a la existenciade osciloscopios que son verdaderas computadoras.Además de poder digitalizar una imagen, lo que

significa una facilidad mayor de análisis, pues pode-mos "paralizarla" en la pantalla en cualquier momen-to, también pueden realizar cálculos en función de loque fue almacenado.

No es difícil encontrarnos con osciloscopios queademás de presentar en su pantalla una forma de on-da analizada, una senoide por ejemplo, también pre-sentan de forma numérica su valor de pico, en su fre-

cuencia, y hasta incluso eventuales distorsiones que

Ba se s G e ne ra le s  

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El Osciloscopio Moderno

Bases Generales

¿Qué es un osciloscopio y cómo se maneja? 

Figura 1

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existan (figura 2).Para conocer

mejor el oscilosco-pio debemos partirde su elemento

básico, que es elTRC o tubo de ra-yos catódicos (yde paso recorda-mos que existenya osciloscopios

modernos que sustituyen este elemento por displaysde cristal líquido).

El Tubo de Rayos Catódicos

En la figura 3 tenemos un tubo de rayos catódicosque es el elemento básico del osciloscopio. En este tu-bo existe un filamento (a) que es calentado por unabaja tensión y que se encuentra cercano a un cátodo(b). El cátodo está hecho de material alcalino de mo-do de proporcionar muchos electrones libres que for-man una especie de "nube electrónica" alrededor deeste elemento. Esta nube recibe el nombre de "cargaespacial".

Un tubo metálico es instalado frente al electrodoen cuestión (cátodo), y es denominado tubo de Weh-nelt (c). Mientras que el cátodo es conectado a unafuente de tensión negativa para proporcionar los elec-trones necesarios a la emisión, el tubo de Wehnelt espolarizado de un modo todavía más negativo que elcátodo, de modo de establecer una repulsión sobrelos electrones que serían emitidos.

Controlando la tensión aplicada al tubo podemosdejar pasar menor o mayor cantidad de electrones,según la repulsión sea mayor o menor y con esto re-

gular la intensidad del haz que va a producir la ima-

gen. Se trata, pues, del elemento del control de brilloo luminosidad del osciloscopio.

Un recurso encontrado en algunos osciloscopiosconsiste en conectar el tubo de Wehnelt a una entra-da externa donde podemos aplicar una señal modula-

dora. Esta señal va a modular en amplitud el brillo dela imagen, lo que corresponde al denominado "eje Z".Para un borne externo de entrada Z conectado direc-tamente al electrodo de Wehnelt, sin amplificación al-guna, se obtiene 100% de modulación con una ten-sión de pico de algunas decenas de volt.

Después del cilindro (c) tenemos tres electrodosde igual formato (d) que son conectados a una altatensión positiva. Estos electrodos poseen un formatoespecial que hace que los electrones que pasan por elcilindro (c) formen un eje y sean acelerados de mane-

ra que se proyecten en la pantalla en un único punto.Las tensiones aplicadas en los electrodos acelera-

dos son de tal forma escalonadas que se comportancomo una especie de "lente electrónica" que puedeser ajustada para que tenga su foco justamente en lapantalla. Un resistor variable externo conectado a es-tos electrodos permite controlar el efecto de esta len-te y, por lo tanto, sirve de ajuste de foco para el osci-loscopio. A continuación, el haz de electrones pasaentre dos placas horizontales (e) que son conectadasa un amplificador externo, denominado amplificador

vertical o Y (eje Y).Es fácil entender que estando los electrones del

eje dotados de una carga eléctrica negativa, puedenser desviados cuando pasan por un campo eléctricocuyas líneas de fuerza sean perpendiculares a su tra-yectoria.

Si la placa superior de la figura 4 estuviera positi-va en relación a la inferior, el haz será desviado haciaarriba.

En los libros de electroestática de cursos de físicade nivel medio, el lector encontrará las fórmulas que

permiten calcular con precisión la desviación de unelectrón "disparado" entre dos placas cargadas eléc-tricamente, en función de la tensión entre estas placaso de la intensidad del campo eléctrico.

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Fig. 2 

Figura 3 

Figura 4 

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Por la aplicación de una tensión en estas placaspodemos hacer que el punto en la pantalla en el queincide el haz de electrones se desplace hacia arriba ohacia abajo.Si aplicamos una tensión alternada en lasplacas, de una frecuencia relativamente elevada, el

punto se desplazará hacia arriba y hacia abajo en lapantalla, de una forma tan rápida que formará una lí-nea vertical. El largo de esta línea va a depender de laamplitud de esta tensión alterna, o bien de la amplifi-cación dada por el amplificador Y.

A fin de que posibilite el trabajo con señales de di-versas intensidades, mediante este control el amplifi-cador posee ganancias en una amplia banda de valo-res. A continuación tenemos un par de placas coloca-das verticalmente (f) que son las deflectoras horizon-tales o X conectadas también a un amplificador. De la

misma forma que las placas Y, las placas X desvían elhaz de electrones hacia la izquierda o hacia la dere-cha. Tenemos finalmente el electrodo acelerador final(g) que consiste en una capa de sustancia mala con-ductora de electricidad, aplicada en la superficie inter-na del TRC y que es conectada a una fuente de muyalta tensión, normalmente entre 600 y 3000V, que de-pende de las dimensiones del tubo.

La pantalla, donde incide el haz de electrones con-siste en una superficie recubierta por una sustanciaque se vuelve luminosa al contacto de estas cargas.

La emisión ocurre por la energía cinética cedida porlos electrones que excitan el "fósforo" y causan tantola emisión de luz como la producción de una ciertacantidad de electrones secundarios que son inmedia-tamente atraídos por el electrodo de alta tensión, queretornan a la fuente y cierran el circuito eléctrico.

C OMPOSICIÓN DE S EÑALES EN EL O SCILOSCOPIO 

Si aplicamos una señal alternada, por ejemplo unaseñal con forma de onda senoidal en las placas de de-

flexión vertical de un tubo de rayos catódicos (eje Y),el punto luminoso provocado por el haz de electronesdebe oscilar hacia arriba y hacia abajo en la mismafrecuencia de la señal. Si la señal tiene una frecuen-

cia suficientemen-te alta no veremoslas oscilaciones si-no solamente untrazo vertical en lapantalla, comomuestra la figura

5.

Por otro lado, siuna señal tambiénsenoidal, o inclusode otra forma deonda, es aplicada

en las placas de-flectoras horizonta-les (eje X) el movimiento del haz de electrones será talque obtendremos en la pantalla un trazo horizontal,como muestra la figura 6.

Suponiendo ahora que las dos señales se aplicanal mismo tiempo en las placas deflectoras del tubo derayos catódicos, veremos que la posición en que elhaz de electrones incide en la pantalla depende en ca-da instante del valor de la tensión en las placas deflec-toras horizontales y verticales.

Dependiendo de las frecuencias de las señales, elpunto luminoso en la pantalla realizará las más diver-sas trayectorias y formará figuras extrañas.

C OMPOSICIÓN DE UNA SEÑAL CUALQUIERA

CON UNA SEÑAL DIENTE DE SIERRA

Este sin duda es el caso principal para los oscilos-copios comunes, ya que es a través de él que pode-mos visualizar una forma de onda. Vamos a suponer

que en las placas deflectoras horizontales (eje X) apli-camos una señal"diente de sierra",o sea, una señalen que la tensiónsube linealmentecon el tiempo has-ta un punto en quesu caída a cerosea prácticamenteinstantánea. Para

efectos de ejemplo,aplicamos en lasplacas deflectorasverticales una se-ñal cuya forma deonda sea senoidaly de la misma fre-cuencia que la se-ñal diente de sie-rra. Esta vez, en lu-gar de que el punto

luminoso suba y

Composición de Señales 

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Figura 5 

Figura 6 

Fig. 7 

Fig. 8 

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baje formando un trazovertical en la pantalla,tenemos algo diferen-te: al mismo tiempoque el punto luminoso

sube y baja de acuerdocon la señal senoidalde las placas deflecto-ras Y, este punto esdesplazado linealmen-te hacia la derecha. Elresultado es que elmismo hace una curvaque corresponde exac-tamente a la senoidede la señal de las pla-

cas verticales, comomuestra la figura 7. Enla figura 8 tenemos unmodo gráfico de com-poner las dos señalesobservándose que elresultado de la combi-nación de una señalsenoidal con un dientede sierra es una senoi-de.

LOS C ONTROLES 

DEL O SCILOSCOPIO 

Existen muchasmarcas y modelos deosciloscopios, sin em-bargo, la gran mayoríaposeen controles co-munes que hacen al

funcionamiento básicodel equipo. Haremos ladescripción de los con-troles de un Oscilosco-pio marca HAMEG mo-delo 404, pero lo dichopuede ser aplicado acualquier otro aparato.

El frente de esteosciloscopio se mues-tra en la figura 9.

Lo s Co ntro les del O sciloscop io 

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Figura 9 

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M EDICIÓN DE T ENSIONES  C ONTINUAS 

En el caso de tensiones continuas, lo que tene-mos es un trazo horizontal hacia arriba o hacia aba- jo, en una proporción que depende justamente de la

tensión aplicada en la entrada.Como el osciloscopio posee un amplificador de

ganancia conocida (y calibrada) podemos, a partirde este desplazamiento, saber exactamente cuálfue la tensión aplicada en la entrada. Sin embargo,se deben tomar algunas precauciones con la cone-xión de la punta de prueba, principalmente si vamosa medir tensiones bajas.

En una medición de tensión más baja, un ruidode la red de alimentación puede superponerse a laseñal medida, en el caso de la tensión continua cau-

sará una deformación, según muestra la figura 10.Al tomar una

medición de ten-sión (o incluso decualquier otro tipode señal) en unaplaca de circuitoimpreso, debemosbuscar una refe-rencia lo más pró-

xima posible del lugar de la señal. Para la medición

de tensiones continuas debemos proceder de la si-guiente manera:

a) La entrada debe ser colocada en la posiciónGND (tierra) de modo de tener en el osciloscopiouna referencia igual a la obtenida en la pinza de lapunta de prueba .

b) La pinza de la punta de prueba será conecta-da en el punto del circuito que se debe tomar comoreferencia (cero volt).

c) Seleccione en la llave Volt/Div la posición apro-

piada a la medición de la tensión realizada. En estecaso procedemos como en un multímetro común: siconocemos el orden de magnitud de la tensión me-dida, vamos directamente a una posición de la llaveque permita su lectura “con holgura”. Si no la cono-cemos, comenzamos por la escala más alta (mayornúmero de volt por división) y vamos cambiando deescala hasta tener una lectura apropiada.

d) La llave selectora de entradas debe estar enDC (AC-GND-DC).

e) El trazo horizontal en estas condiciones debe

haberse desplazado hacia arriba o abajo, según la

polaridad de la tensión medida lo que permite la rea-lización de la medición.

f) Para hacerla medición, ve-rificamos por el

número de tra-zos y por la posi-ción de la llaveselectora Volt- /Div el valor de-seado. Por ejem-plo, en el casode la figura 11, en que tenemos aproximadamente2,5 trazos hacia arriba en la posición de 0,1 Volt/Div,debe estar con la posición auxiliar CAL accionada.En algunos osciloscopios existe un LED que cuando

está encendido alerta al usuario que la llave está enla posición no calibrada (UN -CAL).

M EDICIÓN DE T ENSIONES  ALTERNAS 

Para las tensiones alternas senoidales tenemosbásicamente el mismo procedimiento, con la dife-rencia que debemos accionar sobre la base de tiem-po de modo de tener una visualización de la señal.Así, tenemos los siguientes procedimientos:

a) Fijamos la pinza de la punta de prueba en lareferencia del circuito medido (GND o tierra)

b) Elegimos una posición apropiada de la llaveselectora Volt/Div para la tensión medida. Debemostener una idea del orden de magnitud de esta ten-sión. Si no hay posibilidad de esto, comenzamos porla posición más alta.

c) No hay necesidad en este caso de colocar laseñal de modo que haya coincidencia con la referen-cia. Debemos colocarla de modo que tengamos la

observación más favorable.Para la señal de la figura 12 tenemos una ten-

sión pico a pico de 5 volt, ya que estamos con la lla-ve en la posición 1 V/div y la misma ocupa 5 divisio-nes exactas.

Medicio nes d e Tensión 

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Figura 10 

Figura 11

Figura 12 

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M EDICIONES DE F RECUENCIA

Las mediciones de frecuencia y fase tendrán unaprecisión que depende del proceso utilizado y el al-cance dependerá de la respuesta del osciloscopio

usado. Sin embargo, existen osciloscopios específi-cos en que la medición de frecuencia se hace auto-máticamente por un circuito separado y que proyec-ta en la pantalla el valor numérico de esta magnitudademás de otras. Está claro que, en un caso comoéste, las enseñanzas dadas en este capítulo sirvensolamente como curiosidad. Sin embargo, como lamayoría de los osciloscopios es del tipo simple, su-gerimos que el lector lea según lo expresado a con-tinuación.

Para medir la frecuencia de una señal, sin impor-

tar su forma de onda, el primer paso consiste en ob-tener la señal en la pantalla del osciloscopio. Paraesto actuamos, tanto sobre el control de sensibili-dad, al elegir una posición de la llave (Volt/Div) queproporcione una buena imagen, como después, so-bre la base de tiempo (tiempo/división) en la formacalibrada (Uncal desconectado), para tener algunosciclos de la señal en la pantalla. Suponiendo que lallave de la base de tiempo esté en la posición de1ms/div (1milisegundo por división), eso significaque tenemos condiciones para medir el tiempo de

un ciclo completo de la señal. En la figura 20 la se-ñal senoidal analizada ocupa en cada ciclo 2 divisio-nes. Esta es una condición en que tenemos una fre-cuencia exacta.

Si la señal no ocupa un número exacto de divi-siones, debemos actuar sobre el desplazamientohorizontal, de modo de llevar el comienzo de un ci-clo tomado como referencia, para que coincida conun trazo vertical también tomado como referencia,

según se muestra en la figura 13. Después verifica-mos cuántas divisiones ocupa el ciclo completo.

En nuestro ejemplo, tenemos aproximadamente1,4 divisiones por ciclo. Multiplicamos entonces elnúmero de divisiones por el valor seleccionado en la

llave selectora de la base de tiempo. En el caso dela figura 13 tenemos 2,0ms y en la figura 14 tene-mos 1,4ms. La frecuencia de la señal será entoncesobtenida por la fórmula:

1f= ———

TDonde:

f es la frecuenciaT es el período de la señal medido en el os-

ciloscopio. Para 2ms (10-3 segundos), tenemos:

f= 1/2 x 10-3 = 500Hz

Para 1,4ms tenemos:

f= (1/1,4) x 103 = 0,714 x 103 = 714Hz

Evidentemente, la precisión en la lectura de unafrecuencia va a depender de la lectura que haga-mos. De esta forma, si pudiéramos visualizar un ci-

clo ocupando el mayor número de divisiones posibletendremos una precisión mayor en la lectura. La po-sición de la llave selectora tiempo/div debe ser tal,que tengamos pocos ciclos completos de la señalen la pantalla (figura 22). Está claro que esto no vaa ser posible cuando trabajamos con señales de fre-cuencias muy altas, en el límite de la capacidad deoperación del osciloscopio.

F IGURAS DE LISSAJOUS 

Una de las utilidades de tales figuras es la medi-ción de la frecuencia de señales. Sugerimos que loslectores vuelvan a aquella lección para un repaso delos principios teóricos, ya que a continuación vere-mos solamente los principios prácticos. Para usar elosciloscopio y las figuras de Lissajous en la medi-ción de frecuencias, procedemos de la siguiente for-ma: Conectamos un generador de señales (o de au-dio, dependerá de la frecuencia que vamos a medir)que tenga forma de onda senoidal (así como la se-

ñal a ser medida) en la entrada de deflexión horizon-

Mediciones de Frecuencia 

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Figura 13 

Figura 14 

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tal del osciloscopio (x). La fuente de señal descono-cida debe ser conectada a la entrada vertical del os-ciloscopio (y).

Desconectamos el barrido interno del oscilosco-pio. En algunos tipos esto se hace mediante una lla-

ve en el panel marcada como Barrido Ext y en otrosexiste una marca en la llave de la base de tiempo X-Y. En esta posición el oscilador interno del oscilos-copio deja de actuar sobre el circuito. Ajustamos en-tonces la imagen de modo de ocupar la parte cen-tral de la pantalla y enseguida actuamos sobre lafrecuencia del oscilador usado como patrón, de mo-do de tener una de las imágenes mostradas en la fi-gura 15. Debemos dar preferencia a las figuras conel menor número posible de lóbulos, lo que facilitacontarlos y por lo tanto determinar la frecuencia. El

ajuste debe hacerse para que la figura quede esta-ble. Vamos a suponer que en una medición de fre-cuencia obtenemos la figura mostrada en la primerpantalla. Según podemos ver, tenemos 3 lóbulos enla parte superior, lo que significa que tenemos 3 ex-cursiones en el máximo de la señal aplicada en lasplacas deflectoras verticales dos (2 lóbulos) de la

señal, aplicada en las placas deflectoras horizonta-les. Eso significa que la relación entre la frecuenciade señal en las entradas vertical y horizontal es de3:2. Si la frecuencia del oscilador patrón, conectadoa la deflexión horizontal fuera de 300Hz la frecuen-

cia de la señal desconocida es de 200Hz. Si la figu-ra obtenida fuera una circunferencia, una elipse o untrazo inclinado tendremos entonces frecuenciasiguales del oscilador con la etapa de la señal desco-nocida.

M EDICIONES DE F ASE 

La diferencia de fase de dos señales, puede sermedida por un osciloscopio de trazo simple, así co-

mo de trazo doble. Para señales de la misma fre-cuencia, aplicamos una de ellas en la entrada verti-cal y la otra en la entrada horizontal, luego el osci-loscopio debe estar con el barrido interno desconec-tado (posición XY).

Hacemos entonces uso de las figuras de Lissa- jous. Según muestra la figura 16 podemos obtener

desde un trazo inclinado para se-ñales en fase hasta una circunfe-rencia para señales desfasadas en90 grados. Para valores interme-

dios, el procedimiento es el si-guiente: Tomamos las dimensionesa y b en la figura 16 y obtenemos elvalor del ángulo de desfasaje por lafórmula

aA = arc sen ———

b

El valor del arco cuyo seno es la

relación X/Y, tanto puede ser obte-nido por medio de tablas trigono-métricas como de una manera máspráctica a partir de calculadorasque poseen tal función. Para osci-loscopios de doble trazo, el desfa-saje puede ser visualizado de for-ma más evidente.

En este caso, basta aplicar unade las señales en la entrada verti-cal A y la otra en la entrada vertical

B. Las señales aparecen entonces

Medicio nes d e Fase 

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Figura 16 

Figura 15 

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en la pantalla,según muestra lafigura 17. Parapoder medir confacilidad el des-

fasaje será inte-resante alinear elcomienzo de unode los ciclos, to-mado como refe-

rencia, por ejemplo el canal A, con un trazo vertical.Expandiendo o contrayendo la señal en el senti-

do horizontal, usando para eso la función tiempo/divsin la calibración (Uncal), procuramos hacer que elfinal del ciclo, tomado como referencia, tambiéncoincida con una división vertical. Entonces se vuel-

ve más fácil tomar la señal a ser comparada al con-frontarla con la de referencia y verificar el desfasaje.

En el ejemplo de la figura 17 un ciclo completode la señal A ocupa 4 divisiones horizontales, lo quesignifica que cada división corresponde a 90 grados.La señal del canal B tiene su pico adelantado 1 divi-sión en relación al pico de la señal del canal A (tam-bién tomando como referencia el punto del cero volt,tendremos cuidado para alinear con una línea hori-zontal cada canal), lo que significa un desfasaje de90 grados.

P RUEBA DE C OMPONENTES 

a) Medición de resistencias Suponiendo que el lector no posea el multímetro

en un momento de trabajo, y desee hacer una me-dición de resistencia con el osciloscopio, en la figu-ra 18 tenemos el modo de hacerlo, emplearemos unresistor de valor conocido como referencia.

El barrido debe estar desconectado y usamos

solamente el eje Y en la medición. Aplicamos unaseñal cualquiera en el circuito, que puede venir deun generador de señales o bien de una simple fuen-te de tensión alterna. Las deflexiones estarán enproporción a los valores de los componentes según

muestra la propia figura.

b) Medición de capacidades A falta de un capacímetro, podemos usar un os-

ciloscopio y el generador de señales para encontrardos capacitores del mismo valor o bien verificar latolerancia de este tipo de componente. En la figura19 tenemos el modo de hacer la conexión de los ele-mentos para esta prueba.

Para verificar la “paridad” de capacitores el prin-cipio es simple: si los dos capacitores tienen el mis-mo valor, las señales senoidales aplicadas en lasentradas vertical y horizontal del osciloscopio, que-dan desfasadas en 90 grados y la figura obtenida esun círculo perfecto. La frecuencia elegida para estaprueba depende de los valores de los capacitores.Cuanto menor sea el capacitor, mayor debe ser lafrecuencia para así obtener mejores resultados. Si elcapacitor a prueba tuviera valor diferente del toma-do como referencia o bien con problemas de fuga, o

corto, obtendremos en la pantalla elipses en ciertacantidad.

Pequeñas deformaciones en el círculo obtenidopueden deberse a la distorsión de la señal del gene-rador. Por otro lado, una elipse indica que las ganan-cias de las etapas de amplificación vertical y hori-zontal están ajustadas de modo diferente.

c) Verificación de las característica de un diodo La característica, tensión vs. corriente, de un dio-

do de silicio o de germanio, se puede visualizar con

Prueba de Componentes 

Osc iloscop io -   16 

Figura 17 

Figura 18 

Figura 19 

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el circuito de la figura 20. La fuente de C.A. puedeser un transformador con secundario de 6V y co-rriente por arriba de 500mA.

El osciloscopio debe estar en la operación con

barrido externo ((EXT), y tanto los amplificadores Xcomo Y (horizontal y vertical) preparados para reci-bir señales DC. Ajustamos entonces la tensión de lafuente de modo que la misma sea cero y llevamos eltrazo horizontal en la pantalla del osciloscopio a unao dos divisiones por debajo del centro.

Después, ajustamos el posicionamiento y la ga-nancia del osciloscopio y aumentamos la tensión dela fuente hasta obtener una figura del tipo mostradoen la figura 20. A partir de esta figura, podemosidentificar las regiones de conducción y bloqueo del

diodo.

d) Prueba de Diodos ZenerEn la figura 21 tenemos las conexiones para la

prueba de diodos zener. Usamos dos fuentes, unade tensiones continuas y otra de tensiones alternas,del mismo orden que la tensión del zener que se es-tá analizando.

El resistor R de 1 watt, debe tener valor deacuerdo con la tensión zener y también con la disi-

pación del zener a prueba. Una tabla aproximadavale para diodos por encima de 400mW.

Para operar la prueba de barrido del osciloscopiodebe estar en la posición EXT, y los canales X e Yen la condición de trabajar con corrientes continuas

(DC). Inicialmente, ajustamos las dos fuentes paracero volt. Con los controles de ubicación vertical yhorizontal colocamos el trazo en el ángulo inferiorderecho de la pantalla.

Después, ajustamos la tensión continua en apro-ximadamente 2 veces el valor de la tensión zenerque esperamos en el diodo.

Las ganancias de los amplificadores horizontal yvertical deben también ajustarse para obtener lacurva mostrada en la figura, en la que observamosel trecho de la curva en que el ánodo es negativo en

relación al cátodo, o sea, en la condición de polari-zación normal de este componente. Recordamosque los diodos zener operan polarizados en el sen-tido inverso.

e) Prueba de transistores unijuntura Para verificar el estado de un transistor unijuntu-

ra podemos hacer uso de un circuito mostrado en lafigura 22.

Usamos también dos fuentes de alimentación:una continua de 9 a 12V y otra alterna del orden de

12V. En la configuración mostrada, la señal alternase usa para disparar el unijuntura y al mismo tiempoproporcionar el barrido horizontal. El pulso produci-do en el instante del disparo es aplicado al eje verti-cal, permite así su visualización en función del ins-tante en que el mismo ocurre en el ciclo del disparo.El osciloscopio debe estar en la condición de barri-do externo e inicialmente colocamos la tensión con-tinua en cero volt.

Con la fuente de CA desconectada llevamos eltrazo del osciloscopio a la parte inferior de la panta-

lla. B1 y B2 deben inicialmente estar desconectados

Prueba d e Comp onent es 

Osc iloscop io -   17  

Figura 20 

Figura 21

Figura 22 

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para estos ajustes. Ajustamos entonces la tensióncontinua para un valor entre 9 y 12V y lentamenteaumentamos la tensión alterna hasta obtener el tra-zo indicado en la figura. Los controles de gananciadeben ser reajustados para mejor visualización de

esta forma de onda.

f) Determinación de la Ganancia de un Transistor La configuración de la figura 23 permite la ga-

nancia de un transistor de uso general, o sea, trazarla característica Ic/Ib (corriente de colector sobre co-rriente de base) para una tensión de colector casiconstante.

El circuito de prueba, que puede ser empleado

en aplicaciones didácticas, usa dos fuentes de co-rriente continua y un generador de audio; operará enuna frecuencia de aproximadamente 1kHz (que esla frecuencia para la cual la ganancia será estable-cida).

Para trabajar con transistores NPN basta invertirlas polaridades de las fuentes, y el trazo será “gira-do” en 180 grados en la pantalla del osciloscopio.

Para obtener la forma de onda indicada en la fi-gura, inicialmente colocamos la tensión de salida delgenerador de audio en cero y el canal X del oscilos-

copio en la condición de sincronismo externo (EXT).Los canales X e Y deben estar preparados para tra-bajar con señales continuas (DC). Ajustamos enton-ces los posicionadores para que el punto luminosoquede en el centro de la pantalla.

Luego ajustamos el generador de audio parauna salida con amplitud de aproximadamente 5V ylas amplificaciones de los ejes X e Y hasta obtenerun trazo recto inclinado como muestra la figura.

La ganancia del transistor será dada en funciónde la corriente sobre el resistor de colector que se

obtiene dividiendo la variación de la tensión en el

sentido vertical (eje Y) por la corriente en el eje Xque es obtenida al dividir la tensión por la resisten-cia de base. Como las resistencias de base son fi- jas, por la propia ganancia de los amplificadores X eY del osciloscopio, podemos establecer una relación

directa entre las corrientes de colector y base.Con este procedimiento podemos comparar ga-

nancias de transistores y con eso seleccionar paresapareados.

V ERIFICACIÓN DE F UENTES DE ALIMENTACIÓN 

Las fuentes de alimentación comunes y fuentesconmutadas del tipo encontrado en televisores pue-den ser analizadas eficientemente con un oscilosco-

pio. Comenzamos por el análisis de una fuente co-mún, con rectificación de media onda, como mues-tra la figura 24. El osciloscopio puede ser usado ini-cialmente para la medición de la tensión de salida,utilizándose para este fin la función DC (corrientecontinua de entrada) y ajustándose la llave selectorade sensibilidad para una visualización de desplaza-miento de la señal en relación a la referencia.

La segunda posibilidad consiste en la verifica-

ción de la ondulación o ripple que ocurre de maneranatural en función del filtrado, pero que puede acen-tuarse en función de problemas o de una carga maldimensionada.

En la figura 25 tenemos la representación de es-te ripple con la medición de su amplitud. Para visua-lizarla será inte-resante usar lafunción CA,cuando la com-ponente continua

es eliminada.

Prueba de Componentes 

Osc iloscop io -   18 

Figura 23 Figura 24 

Figura 25 

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La frecuencia será determinada por la entradadel circuito, si por ejemplo se trata de la red de50Hz, tenemos una señal de baja frecuencia queserá ajustada para visualización en la llave selecto-ra tiempo/división de modo que algunos ciclos serán

visibles.Un filtro, operando normalmente, presenta una

imagen suave, y que tiene amplitud en sus oscilacio-nes de algunos milivolt como máximo, para unafuente de algunas decenas de volt.

Vea que tenemos las mismas ondulaciones an-tes y después del filtro. Un capacitor abierto tambiénhace que la amplitud de la señal de riple aumente.Si el diodo zener está defectuoso, según muestra elcircuito de la figura 5, hará que ocurra una distorsiónde la señal visualizada en la salida.

Lo que ocurre es que en las subidas de tensiónen cada semiciclo, el zener no conduce, sino que“corta” los picos y suaviza la forma de la señal desalida que debe tener el mínimo de variaciones.

En suma, en una fuente de corriente continua elosciloscopio puede ser usado para:

- Medir la tensión de salida - Verificar el ripple - Determinar anormalidades en los compo- 

nentes de filtrado y regulación de tensión.

V ERIFICACIÓN DEL E STADO DE E TAPAS DE AUDIO 

Los amplificadores de audio, los mezcladores,preamplificadores, y otros equipos para música, de-ben operar con señales en una amplia banda de fre-cuencias sin presentar distorsiones.

Una técnica que permiten verificar con la ayudade un osciloscopio si un amplificador está funcio-nando correctamente, y que sea relativamente sim-

ple y eficiente es la que emplea un generador de se-

ñales rectangulares, en una banda de frecuenciasque puede ir de 100 a 10kHz.

La señal de prueba más utilizada es la de 1kHz.Conectamos entonces el circuito bajo prueba segúnmuestra la figura 26, recordando que, si fuera un

amplificador, el parlante debe ser sustituido por unacarga resistiva. Esto es necesario porque las carac-terísticas eléctricas y mecánicas de este componen-te hacen que tengamos en la salida una impedanciacompleja capaz de distorsionar fuertemente señalesque estén presentes allí. Un resistor, una carga re-sistiva pura por lo tanto, con disipación apropiadasegún la potencia del amplificador, no tiene ningunareacción compleja que afecte el circuito analizado.

Aplicamos entonces la señal en la entrada segúnlas características exigidas por el aparato analizado,

o sea:

- Amplitud dentro de la banda de operación, de modo de evitar la saturación.

- Frecuencia dentro de lo que está previsto para 

operación del aparato.

El osciloscopio debe ser ajustado para análisisde señales AC o DC según el circuito tenga salidareferida a la tierra o no.

La llave de selección de tiempos de barrido de-

be permitir la visualización de algunos ciclos de laseñal aplicada en la entrada.

Un amplificador con buena fidelidad tiene unarespuesta que permite la reproducción de la formade onda original. Sin embargo, se pueden visualizardistorsiones que pueden ser causadas por deficien-cias en el circuito. Lo dicho se muestra en la figura27. En (a) tenemos una distorsión de baja frecuen-cia. Observe que la señal sube hasta alcanzar elmáximo, revelando una respuesta buena en la tran-sición rápida de la señal rectangular de entrada (res-

puesta buena en alta frecuencia), sin embargo,cuando la tensión seestabiliza en el nivelalto, el amplificadorno mantiene el nivel,revelando una caídagradual, o sea, unarespuesta en bajasfrecuencias. Una delas causas posiblespara un problema de

este tipo en un am-

Pruebas en Equipos 

Osc iloscop io -   19 

Figura 26 Figura 27 

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plificador es la abertura de capacitores de acopla-miento.

En (b) tenemos un problema de respuesta de al-tas frecuencias.

La señal no consigue acompañar la subida rápi-

da de la tensión hasta el nivel alto, presentará unapendiente en el borde de la señal. Después de esto,la señal se estabiliza satisfactoriamente en el nivelalto, eso revela que la respuesta de baja frecuenciaestá buena.

Entre las posibles causas de este problema po-demos citar capacitores de desacoplamiento abier-tos o bien problemas de capacitores de acoplamien-to alterados o con fugas.

Finalmente en (c) tenemos un caso de una malarespuesta de bajas frecuencias en un amplificador.

El Osciloscopio en el Automóvil 

Para saber usar el osciloscopio, en un sistema deignición de automóvil, debemos en primer lugar tenerbien claro su principio de funcionamiento.

En principio, digamos que en la actualidad los ve-hículos vienen provistos de sistemas de encendidocomputarizados. Sin embargo, siguen siendo comu-nes los dispositivos con distribuidor y bobina.

En la figura 28 tenemos un sistema simple de en-cendido (convencional) que funciona de la siguientemanera:

Con el movimiento del motor, los platinos abren ycierran, estableciendo pulsos de corriente en el bobi-nado primario de la bobina de encendido. Estos pul-sos inducen en el secundario pulsos de alta tensión(algunos millares de volt) que son llevados al distribui-dor. El distribuidor no es más que una llave selectoragiratoria comandada por el motor. La rotación del mo-tor, determina entonces a cuál bujía debe ser enviado

el pulso de altat en si ón . E st epulso provoca,entonces, en labujía corres-pondiente, laaparición deuna chispa, queda comienzo ala combustiónde la mezcla ai-

re combustible

del cilindro.Para que el sistema de encendido de estetipo funcione perfectamente, las chispas deben serproducidas en el instante exacto en que el cilindro al-canza un determinado grado de compresión, o sea,en determinada posición del eje del motor. Esta posi-

ción debe tener su correspondencia en el acciona-miento del distribuidor y también de los platinos.

Como la bobina representa una carga inductiva yademás de eso existen problemas de inercia mecáni-ca, el rendimiento de un sistema de este tipo no esigual en todas las rotaciones. Incluso en las rotacio-nes bajas no tendremos un pulso ideal de tensión enla bobina, pero sí una oscilación según muestran lascurvas de la fig.29.

Un análisisde estas for-

mas de ondaen el circuitode los platinosno sólo permi-te real izar elajuste ideal delsistema (ángu-lo de abertura y punto) sino también detectar proble-mas.

La presencia de un capacitor, para eliminar loschispeos entre los contactos de los platinos, forma

con el bobinado de la bobina de encendido un circuitooscilante, responsable por las oscilaciones amorti-guadas que pueden aparecer.

En la figura 30 tenemos un diagrama simplificadode un sistema de encendido electrónico por descargacapacitiva que es actualmente uno de los más usa-dos.

En este sistema tenemos un inversor que produceuna alta tensión (entre 400 y 600V) que es aplicada alprimario de la bobina de encendido para la produc-ción de alta tensión en las bujías.

Normalmente, un capacitor de valor elevado (al-

gunos microfarad) se carga para después descargar-

Pruebas en Equipos 

Osc iloscop io -   20 

Figura 28 

Figura 29 

Figura 30 

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se por la bobina comandada por un SCR. En el SCRconectamos los platinos, o en los vehículos más mo-dernos los sensores magnéticos, ópticos o de otro ti-po, se evitan así los problemas de contactos. Talessistemas no usan en muchos casos los tradicionales

platinos. Con el osciloscopio debe notar la ausenciade señales amortiguadas (oscilaciones) dado que te-nemos normalmente en el control circuitos electróni-cos de alta impedancia de entrada que operan concorrientes muy bajas y de características resistivas.Para el secundario tenemos la forma de onda conuna oscilación inicial de corta duración. Observe lapresencia de una señal más pura con un período dechispa y la disipación de energía no usada en formade calor.

Búsqueda de Fallas en el Encendido Comenzamos con el análisis de la forma de ondadel secundario del sistema, conectamos el oscilosco-pio al cable de la bujía. El motor del vehículo debe es-tar ajustado para una rotación acelerada en vacío, al-rededor de 2000rpm. Debemos entonces hacer unacomparación entre la forma de onda observada y laforma de onda considerada normal por el fabricantedel vehículo. En la figura 31 tenemos las imágenesobservadas en un sistema normal.

Las frecuen-

cias de las se-ñales obtenidasen un sistemade encendidodel automóvilson relativa-mente bajas.

Para un mo-tor de 4 cilindros, girando a 1.000rpm, tenemos 4.000pulsos de encendido por minuto, lo que correspondea una frecuencia de 66,6Hz.Para 6 cilindros tenemos

6.000 pulsos por minuto, lo que corresponde a unafrecuencia de 100Hz.

De esta forma, el osciloscopio debe estar ajusta-do para un tiempo de barrido relativamente largo.

Así, si el barrido fuera de 100ms tendremos parauna señal de 100Hz la visualización de 10 ciclos. Pa-ra 10ms tendremos la visualización de 1 ciclo sola-mente. La amplitud, por otro lado, depende del sectoranalizado y del modo de captación. Para una obser-vación de señales de platinos, la tensión es de 12Vpero las oscilaciones debidas al circuito LC (primario

y capacitor) pueden tener una amplitud mayor.

Para el secundario, dependiendo de la sensibili-dad del captador, debemos tener señales de algunosmicrovolt hasta algunos milivolt. En el análisis de lasseñales del secundario tendremos que verificar cilin-dro por cilindro, lo que corresponde a una frecuencia

dividida por 4 o por 6 según el motor. El barrido debeentonces ser ajustado para tiempos más largos, delorden de 100ms por ejemplo.

E L O SCILOSCOPIO EN LA R EPARACION DE TV 

La utilización de un osciloscopio con recursospropios para señales de TV se hace mucho más in-teresante, lo que significa que los equipos adecua-dos para el trabajo con TV poseen algunas diferen-

cias en relación con los osciloscopios de uso gene-ral. Los osciloscopios para servicios específicos enTV, poseen como importante recurso la posibilidadde sincronizar la imagen con la propia señal de vi-deo, eligiéndose el componente vertical de baja fre-cuencia (cuadro) y el componente horizontal (línea),para la observación de toda la imagen o solamentede una línea,según se de-see.

En la figura

32 tenemos laforma de ondatípica de unaseñal de TV.

Cuando ele-gimos el dispa-ro en la posi-ción TV-V o TV-campo (Field),aparece la se-ñal correspon-

diente a unapantalla com-pleta o a uncampo, segúnmuestra la fig.33.

La señalpuede estarcon polariza-ción positiva onegativa (figura

34), lo que de-

Pruebas en Equipos 

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Figura 31

Figura 32 

Figura 33 

Figura 34 

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be ser tenidoen cuenta en suinterpretación.

Por otro la-do, si elegimos

el disparo(TRIG) en el

modo TV-H o TV-line (línea), tendremos la observa-ción de la señal correspondiente a una línea de la se-ñal de video, según muestra la figura 35.

Algunos osciloscopios solamente sincronizan laseñal de línea si el pulso es negativo, lo que hay quetener en cuenta al retirar del televisor la muestra pa-ra análisis.

Es importante observar que el retiro de la señaldel circuito de un televisor, exige cuidados en fun-

ción de la frecuencia involucrada y también de lapropia intensidad. En los televisores encontramosbásicamente 3 tipos de señales:

a) Las señales del sector de audio, que son se-mejantes a las de cualquier amplificador convencio-nal.

b) Las señales de altas frecuencias generadasen el propio aparato, que son dos osciladores de ba-rrido y del propio circuito receptor de alta frecuenciaen el selector de canales como el conversor/mezcla-dor.

c) Finalmente tenemos las señales que son reci-bidas por el televisor a partir de una estación y queson procesadas por los circuitos.

En los televisores en colores tenemos circuitosadicionales que operan tanto con señales recibidascomo con señales generadas en el propio aparato.

La mayoría de los diagramas de televisores po-seen indicaciones de las formas de ondas en losprincipales puntos con indicaciones que facilitan altécnico la detección de eventuales anormalidades.

Debemos alertar al lector que en la mayoría de

los televisores existe una tolerancia de más o menos20% en la amplitud de las señales indicadas, lo quepodría llevar al técnico de menos experiencia a pen-sar que hay una etapa con falta de ganancia u otroproblema, al observar una diferencia de este ordenen una señal. También es importante notar que enlos manuales de servicio de muchos televisores es-tán previstos los procedimientos para ajuste y prue-bas con salidas para el osciloscopio en la propia pla-ca de circuito impreso, lo que facilita mucho el traba- jo del técnico.

Para los pulsos que aparecen en muchos puntos

de un aparato de TV, también debe ser consideradauna tolerancia en relación con la forma y el ancho.

Un caso importante a ser considerado en un te-levisor es que algunas señales tienen como exigen-cia básica la linealidad. Esto es válido por ejemplo

para la señal diente de sierra de deflexión. Una va-riación de esta linealidad provoca problemas deimagen. La linealidad puede ser observada fácil-mente en el osciloscopio y con una regla podemoshasta medirla. No debe superar el 15% de lo permi-tido, para un funcionamiento normal.

Para observar formas de ondas en las diversasetapas, un osciloscopio de hasta 20MHz sirve per-fectamente para la localización de fallas. En la ob-servación de los pulsos es muy importante que elosciloscopio tenga una buena respuesta en este lí-

mite de frecuencia, para que podamos constatarcualquier deformación, sin peligro de pensar que lamisma se debe al circuito analizado, cuando en larealidad es provocada por los circuitos amplificado-res del propio osciloscopio.

Los pulsos de sincronismo son ejemplos de pun-tos críticos en la observación, ya que los mismospueden sufrir este tipo de deformación en el propioosciloscopio si éste no está debidamente calibrado,o presentar alguna anormalidad de operación.

Como el receptor de TV opera con banda lateral

vestigial, ocurren deformaciones en el pulso luegode ser detectado, después de lo cual el mismo sufreuna serie de integraciones que lo llevan a la formaoriginal. La interpretación errónea de estas fases in-termedias de procesamiento del pulso pueden llevaral técnico a deducir que algo va mal en el televisor,cuando en realidad esto no ocurre.

Esto puede ocurrir cuando el técnico no poseeun diagrama con las formas de onda previstas e in-tenta él mismo deducir lo que encuentra.

No es objeto de esta obra explicar cómo se

repara un televisor ni la forma de implementar losajustes, pero si es preciso aclarar que este instru-mento facilita mucho la tarea del técnico reparador.

M EDICIONES EN O SCILADORES 

Todos los transmisores poseen osciladores quegeneran las señales de alta frecuencia para que,después de amplificados, y eventualmente modula-dos, puedan resultar en la señal final para aplicación

en una antena.

Pruebas en Equipos 

Osc iloscop io -   22 

Figura 35 

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La primera etapa del circuito es justamente unoscilador que puede admitir diversas configuracio-nes. En los circuitos más simples que operan en fre-cuencia única como las emisoras de radiodifusión,el oscilador es controlado por un cristal de cuarzo a

veces en una cámara térmica de modo de impedircualquier desvío de frecuencia por variaciones detemperatura.

La verificación del funcionamiento de un oscila-dor de este tipo puede ser hecha de modo directosegún muestra la figura 36. Se puede entonces me-dir tanto la frecuencia de la señal que está siendogenerada como también su amplitud. Es interesante

observar que unoscilador de este ti-po puede usar un

cristal que opereen la frecuenciafundamental o ensobretono.

El circuito osci-lará entonces enuna frecuenciamúltiple de aquéllapara el cual el cris-tal es cortado (2fo,4fo) normalmente

en un valor par.Si analizamos

las formas de onda en un circuito en que el cristalopera en la frecuencia fundamental y analizamos uncircuito en que tenemos la operación en un sobreto-no, habrá una diferencia. Esta diferencia es mostra-da en la figura 37. En la fundamental la amplitud de

los ciclos sem a n t i e n ec o n s t a n t e ,sin variacio-

nes, con to-dos los cicloscon la misma

intensidad. Operando en un sobretono, tenemos ci-clos alternados de mayor intensidad, como muestrala misma figura.

La señal para verificación de funcionamiento enun osciloscopio puede ser retirada directamente deun transistor oscilador o de una placa de válvula, pe-ro existen otros modos de verificar el funcionamien-to de un oscilador sin la conexión directa por medio

de un eslabón de captación en torno de la bobina

osciladora o bien labobina tanque usa-da en la etapa desalida de la etapa,como muestra la fi-

gura 38.Evidentemente,

en este caso, la se-ñal tendrá una am-plitud muy peque-ña, lo que exige lacolocación de loscontroles de sensibilidad en los puntos máximos.

M ODULACIÓN 

El osciloscopio constituye una excelente herra-mienta para verificación y ajuste de modulación endiversos tipos de equipos de transmisión.

Enfocaremos específicamente en esta lección eluso en el ajuste y verificación de la modulación enamplitud (AM) y de la modulación en frecuencia(FM).

En la modulación en amplitud lo que se hace esvariar la intensidad de una señal de alta frecuenciade acuerdo con una señal de baja frecuencia, como

muestra la figu-ra 39.

Si la señalde baja fre-cuencia no con-sigue variar laamplitud de laseñal de alta en100% de su va-lor, no tendre-mos la modula-

ción total, osea, tendremosun porcentajede modulacióninferior a 100%,lo que no es interesante en términos de aprovecha-miento de la potencia de un transmisor.

Por otro lado, si la intensidad de la señal modu-ladora fuera muy fuerte, tendremos una sobremodu-lación o modulación mayor que 100% que se carac-teriza por una distorsión de la señal y la producción

de oscilaciones armónicas que “roban” la potencia

Pruebas en Equipos 

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Figura 36 

Figura 37 

Figura 38 

Figura 39 

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del equipamiento. Se genera interferencia y el rendi-miento de la transmisión cae. Aplicando una señalde audio moduladora de 1kHz se puede verificar oajustar su modulación, basada en la forma de ondavisualizada en un osciloscopio.

B ARRIDO  ALTERNADO 

Como hemos explicado en otros capítulos, exis-ten básicamente dos formas de presentar dos seña-les en una misma pantalla del TRC, una es a travésde un barrido chopeado y la otra es mediante el ba-rrido alternado.

El barrido alternado posee dos sistemas vertica-les compuestos por atenuador y preamplificador, la

salida de los cuales se conectará a una llave elec-trónica de tal manera de poder seleccionar la salidade uno u otro preamplificador internamente.

La llave se coloca donde se indica, pues el nivelde ruidos introducidos por la conmutación quedamuy por debajo del nivel de señal y no se coloca ala salida del amplificador final por varias razones,primero porque necesitaría fabricar dos amplificado-res que manejen potencia y ancho de banda con ca-racterísticas similares y, segundo, porque la llavedebería conmutar una tensión elevada.

El sincronismo se consigue mediante una llaveque permite seleccionar el canal deseado de tal for-ma que si la frecuencia del otro es diferente, no es-tará quieta en pantalla, o toma sincronismo luego dela llave (en punteado) para sincronizar ambos cana-les en forma alternada.

La llave electrónica que podría ser construidacon FLIP-FLOPS, transistores, diodos, etc. es ma-nejada por una señal que surge de hacer pasar larampa de barrido por un circuito conformador deonda cuadrada.

La bajada de la rampa es un pulso de disparoperfecto para hacer conmutar el Flip-Flop, esa señales la que maneja la llave electrónica.

Los preamplificadores poseen un control de nivelde continua para poder variar la posición de ambasimágenes en pantalla y lograr que no aparezcan su-perpuestas.

La dificultad de la conmutación se agrava a altafrecuencia, pues dicha conmutación no es un flancosino que tiene una cierta duración, pero no hay in-conveniente, si ese período de conmutación queda

dentro del período de borrado de la rampa.

B ARRIDO  C HOPEADO 

Para señales de baja frecuencia, si la persisten-cia del tubo no es grande, con barrido alternado nose podrán visualizar bien las señales, pues de cada

2 ciclos se muestra 1 y, si además estoy en frecuen-cias inferiores a 50Hz, tendremos problemas. Parasolucionar esto la llave electrónica del diagrama enbloques anterior es manejada por un circuito con-mutador de frecuencias, bastante superior a las quese está inyectando por ambos canales, de forma talde tomar un trozo de cada canal de manera alterna-da y si la frecuencia con que se hace es grande, en-tonces la persistencia del ojo hará que se vea en li-nea llena la imagen en pantalla, esto se logra mo-dulando levemente en frecuencia la señal chopea-

dora, de manera que ocupe espacios distintos enpantalla (en ciclos distintos de señal) la señal visua-lizada.

Ahora, como es lógico, sólo se puede tomar sin-cronismo de uno u otro canal. Para que no se dibu- jen los trazos de conmutación hay que mandar unaorden al eje Z del osciloscopio, para ello se podríadiferenciar los pulsos de conmutación, rectificarlosen onda completa y mandarlos al eje Z.

En la práctica esto no se logra muy bien y, por lotanto, lo que se hace es tener la salida del conmu-

tador, su información negada, desfasar ambas yrestarlas.

Barr id o Al ternado y Cho p eado 

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