Apuntes sobre los osciloscopios, Apuntes de Ingeniería del Software

¡Descarga Apuntes sobre los osciloscopios y más Apuntes en PDF de Ingeniería del Software solo en Docsity! Tutorial Osciloscopio Agilent 54622A Pantalla Teclas Programables Perilla Entry Tecla Autoescala Control Intensidad Disquetera Encendido/ Apagado Vertical: Entradas / Controles Teclas FILE Entrada Disparo Externo Teclas Measure Controles Horizontal Teclas Waveform Controles “RUN” Controles de Disparo Tecla Utility Salida Calibrador Tiempo de Retardo. Save/Recall: permite grabar una configuración del osciloscopio que ha resultado adecuada para medir una señal, y para recuperar dicha configuración. Al presionarla, se despliegan opciones en pantalla: Default Setup: es la configuración de fábrica. (Se traduce en: Horizontal: escala: 100s/div; retardo: 0s; origen de tiempo: centrado. Vertical: activo: canal 1; escala: 5V/div; acoplamiento: CC; posición: 0V; factor de sonda: 1 (OJO, la sonda 10074C es tipo Autoprobe y atenuación 10:1! el osciloscopio ajusta y puede dejarla en 1:1). Disparo: flanco; modo de barrido: automático; nivel: 0V; fuente: canal 1; acoplamiento: CC; pendiente: flanco ascendente; tiempo de rechazo: 60ns. Pantalla: vectores: activados; intensidad de retícula: 20%; persistencia infinita: inactiva. Otros: Modo de Adquisición: Normal; Run/Stop: Run; cursores de medición: inactivos. La señal de calibración es una onda cuadrada de Amplitud 5Vpp y frecuencia ~ 1200Hz.) AUTOSCALE “configura el osciloscopio para visualizar la mejor señal de entrada mediante el análisis de cualquier onda conectada a las entradas externas de disparo y canales. Autoscale busca, activa y aplica una escala a cualquier canal con una onda repetitiva de frecuencia 50Hz a lo menos, un ciclo de carga de 0,5% y una amplitud peak-to-peak de al menos 10mV. Cualquier canal que no cumpla estos requisitos se desactiva. La fuente de disparo se elige buscando la primera onda válida (criterio anterior) que comience con el disparo externo, siguiendo por el canal analógico del número más alto (o sea, se mira la entrada de disparo externo, sino el canal 2 y luego el 1.) Durante autoscale el retardo se establece en 0,0 segundos, la configuración de la velocidad de barrido es una función de la señal de entrada (unos 2 puntos de la señal disparada en pantalla) y el modo de disparo se establece en flanco. Los vectores permanecen en el estado en que estaban antes de activar Autoscale (si la sonda ya estaba en 10:1 y había una lectura válida, no debería cambiar.) Deshacer autoscale: presione Undo Autoscale para que el osciloscopio vuelva a la configuración previa a Autoscale, lo cual es útil si Autoscale fue presionado por error.” Es útil ver la señal de la salida del calibrador pues permite revisar si es necesario compensar o no las puntas del osciloscopio. Sonda Compensada Sonda Sobre Compensada Sonda Sub Compensada Para compensar, se usa el atornillador negro provisto con los accesorios. NUNCA SE DEBE LEVANTAR LA TIERRA DE SEGURIDAD DEL OSCILOSCOPIO. Ésta, está unida a la carcaza de los BNC de entrada. Hacer “flotar” la tierra, es un riesgo de seguridad (peligro de electrocución), y además afecta las mediciones al cambiar las propiedades del instrumento. La velocidad de barrido Horizontal (tiempo/división) cambia de 5ns/div a 50s/div en una secuencia de 1-2-5 pasos y el valor se despliega en la línea de estado, en la parte superior de la pantalla. • Presione Main/Delayed y luego la tecla programable Vernier. Los cambios más pequeños del Vernier se calibran, dando lugar a mediciones muy precisas incluso con el Vernier activado. • La perilla de tiempo de retardo ( ) mueve el barrido de forma horizontal y hace una pausa en 0,00s, simulando una parada mecánica. Las referencias origen de tiempo ( ) y origen del disparo ( ),aparecen en la línea de estado de la pantalla. Aquellos eventos a la izquierda del punto de disparo, tuvieron lugar ANTES. • Run/Stop verde: osciloscopio en modo de funcionamiento continuo, es como un osciloscopio análogo. • Run/Stop rojo: osciloscopio parado. “Stop” aparece en la posición de disparo en la línea de estado. Ahora puede desplazar y ampliar la onda almacenada. Para asegurar que la presentación no cambie, use Single para garantizar que sólo ha adquirido un disparo. Single permite ver sucesos de un solo disparo, sin que los datos de onda posteriores sobreescriban la pantalla. Use Single cuando desee tener la máxima profundidad de memoria para desplazamiento y ampliación. Veamos una Adquisición Sencilla: • Coloque la tecla programable de disparo Mode/Coupling Mode en el valor Normal, para que el osciloscopio no se dispare automáticamente de forma inmediata. • Gire Trigger Level hasta el umbral donde debería tener lugar el disparo. • Para comenzar la adquisición presione Single. Cuando el osciloscopio se dispare, se detendrá (Run/Stop rojo). Presione Single para adquirir otra onda. Para usar los cursores: Presione Cursors. Verá un menú de teclas programables: • Mode, para medir tensión y el tiempo (Normal). • Source, elija un canal o función matemática para las mediciones del cursor. • XY, elije los cursores X o Y para ajustes con la perilla Entry. • X1(Y1) y X2(Y2), ajustes de tiempo (tensión) de medida horizontal (vertical) y normalmente. •X1X2 e Y1Y2, los cursores se mueven juntos al girar Entry. Mediciones Automáticas • Presione Quick Meas para ver el menú de medición automática. • Presione Source para elegir el canal o función matemática en ejecución sobre la que se realizarán mediciones rápidas. Sólo los canales o funciones que se muestren estarán disponibles. Si no se muestra la parte de la onda necesaria para una medición o no se muestra con suficiente resolución, aparecerán mensajes como “mayor (menor) que un valor”, “sin flancos suficientes”, “no hay suficiente amplitud”, “incompleto”, o la onda se corta para indicar que la medición puede ser no fiable. • Presione la tecla programable Clear Meas para dejar de realizar mediciones y borrar los resultados desde la línea de medición (sobre las teclas programables.) • Al volver a presionar Quick Meas, las mediciones por defecto serán Fequency y Peak-to-Peak. • Elija que mediciones desea realizar en esa fuente presionando la tecla programable • Para desactivar Quick Meas presione Quick meas hasta que deje de iluminarse. El acoplamiento TV típicamente está en gris pero se elige automáticamente cuando se habilita el disparo TV en el menú Trigger, tecla MORE.) Para Elegir Noise Reject y HF Reject • Presione Mode/Coupling. • Presione la tecla programable Noise Rej para seleccionar el rechazo de ruido o HF Reject para elegir el rechazo de alta frecuencia. • Noise Reject añade histéresis al sistema de circuitos de disparo. • HF Reject coloca un filtro pasa bajo de 50KHz en la ruta del disparo para eliminar componentes de alta frecuencia, por ejemplo emisoras AM/FM. Para establecer el Rechazo • Presione Mode/Coupling. • Gire la perilla ENTRY para aumentar o reducir el tiempo de rechazo del disparo mostrado en la tecla programable Holdoff. Holdoff establece el período de tiempo durante el cual el osciloscopio espera antes de volver a armar el sistema de circuitos de disparo. Uselo para estabilizar la presentación de ondas complejas. Esto permite que el osciloscopio se dispare en un patrón repetitivo de una onda. Para Guardar Trazas y Configuraciones: Es posible guardar, en un archivo, la configuración y traza de la señal actual en el disquete o en la memoria interna. Para imprimir la imagen en pantalla, incluida la línea de estado y teclas programables, use Quick Print. Configure la impresora en Utility -> Print Confg. Presione Save/Recall, inserte un disquete y elija Press to Autosave. La configuración y traza de la señal actual, se guardarán en el archivo automáticamente generado QFILE_nn. El nombre aparecerá en la línea sobre las teclas programables. El número nn parte en 00. Puede guardar hasta 100 trazas en un disquete con espacio. Cuando la traza se visualiza desde el menú del disquete (tecla Utility), el archivo de traza tiene extensión TRC y el de configuración, SCP. Para cambios en el nombre de archivo o para guardarlo en una memoria interna del osciloscopio, use Save. La tecla programable To o la perilla Entry, permiten elegir el archivo de disquette o de memoria interna a sobre escribir. Los nombres de archivo INTERN_n (n=0, 1, 2) se almacenan en la memoria no volatil interna del osciloscopio. Una vez elegido el archivo a sobre escribir, presione Press to Save. No es posible cambiar los nombres de los archivos internos. Para un nombre nuevo elija New File. Para crear un nuevo nombre de archivo en el disquete, presione New File. Como verá, es posible introducir un nombre nuevo, de hasta 8 caracteres, usando Spell o Entry. Presione ENTER para introducir el caracter elegido y pasar al siguiente. También, puede resaltar cualquier carácter del archivo, presionando sucesivamente la tecla programable ENTER. Para eliminar un carácter, elíjalo con ENTER+Delete Character. Finalmente, para guardar los cambios, Press To Save. Al recuperar el archivo desde el disquete, mediante Recall, podrá elegir la traza (Trace), configuración (Setup) o ambos (Trace and Setup). Asegúrese de recuperar ambos cuando desee efectuar mediciones con los cursores. Atención, es recomendable grabar primero la configuración actual antes de recuperar otra!. Elija desde donde recuperar (From: o Entry). El archivo elegido se recupera con Press to Recall. Para borrar de la pantalla cualquier traza recuperada, Clear Display. Salvar datos en formato CSV (variable separada por comas), es útil para análisis en hoja de cálculos: Save/Recall, Formats. Ahí puede configurar el menú Quick Print para imágenes en el disquete. Presionar una de las teclas programables crea un enlace con Utility -> Print Confg para elegir formatos TIF, BMP o CSV. BMP y TIFF imprimen toda la imagen de la pantalla, incluída la línea de estado y teclas programables. Presione Quick Print para iniciar la transferencia al disquete. Modo Horizontal Roll Presione Main/Delayed, Roll. La onda se moverá a través de la pantalla de derecha a izquierda. Sólo funciona para bases de tiempo de 500ms/div e inferiores. En el modo ROLL no hay disparo, la referencia es el flanco derecho de la pantalla y se refieren al momento actual. Para limpiar la pantalla y reiniciar una adquisición en modo Roll, presione Single. Use Roll en señales de baja frecuencia para una presentación similar a la de la grabación de un diagrama de barras. Modo Horizontal XY Por ejemplo para medir diferencias de fase (Lissajous). En general, transforma volts versus tiempo en volts.vs.volts, volts.vs.desplazamiento, flujo.vs.presión, etc. Presione Autoscale, Main/Delayed, XY. Centre la señal, acomode la visualización de la señal. Puede calcular la fase como sin=A/B o C/D. Presione Cursors, mida y de la señal completa y de los puntos de intersección con Y. Entonces, sin =segundo y /primer y. Funciones Matemáticas Al presionar Math se despliega un menú de teclas programables de funciones matemáticas. Elegida una función, Settings muestra su configuración. Importante, al elegir una función, la escala se ajustará automáticamente para una desviación y escala vertical óptimas. Si ajusta manualmente la escala y la desviación, elija una función nueva y luego la función original; se ajustará automáticamente la escala de la función original. Si el canal o la función están cortados (no se ven completos en pantalla), la función matemática también se verá cortada. Luego de visualizar la función, puede desactivar los canales análogos para mejorar el despliegue de la función. Cada función puede medirse en Cursors y Quick Meas. Ajustes por Función Multiplicación: Scale, ajusta factores de escala en [V2/div], presione Scale y luego use Entry para ajustar la escala 1*2. Offset, permite ajustar la desviación en [V2] y se representa en la retícula central de la pantalla. Presione Offset y luego use Entry. Resta: Scale y Offset como antes, ajustan escalas en [V/div] y [V] con ayuda de la perilla Entry. Derivada: Como es muy sensible al ruido, en Acquire elija Averaging. Use Math, dV/dt y Settings. Source elije la fuente para la derivada (canal 1, 2, o funciones 1+2, 1-2 y 1*2.) Scale+Entry elije factores de escala vertical en [V/s/div]. Offset+Entry, ajusta la desviación en [V/s]. Integral: Use Math, Vdt y Settings. Source elije la fuente para la integral (canal 1, 2, o funciones 1+2, 1-2 y 1*2.) Scale+Entry elije factores de escala vertical en [Vs/div]. Offset+Entry, ajusta la desviación en [Vs]. FFT: Calcula la Transformada de Fourier Rápida cuando la fuente es un canal análogo o las funciones 1+2, 1-2 y 1*2. Toma el registro de tiempo digitalizado de la fuente y lo transforma en el dominio de frecuencia. El espectro FFT es dBV versus frecuencia. 0 dBv es la amplitud de una sinusoide de 1Vrms. Para pasar a dBm conecte una carga de 50 (10100C o similar) en la entrada del canal y hacer la conversión dBm=dBV+13,01. La FFT entrega un valor de CC INCORRECTO, no lo considere. Considere el aliasing de frecuencia. Conviene saber que es lo que espera de la FFT de una señal. La velocidad de muestreo se muestra sobre las teclas programables al abrir el menú FFT (Math, FFT.) El escalonamiento ocurre cuando hay componentes de frecuencia mayores a la mitad de la velocidad de muestreo efectiva. Cualquier componente superior se muestra a una frecuencia inferior (escalonada.) Elija X e Y para hacer una medición. X Y permite elegir X o Y. El cursor asignado a Entry se vé más brillante que el otro. Los cursores X normalmente indican el tiempo relativo al punto de disparo. Cuando se usan con la FFT, los cursores X miden frecuencia. Cuando se usan con funciones matemáticas las unidades de medición corresponden a esa función matemática. X1 y X2, se ajustan horizontalmente e indican tiempo relativo al punto de disparo correspondiente a todas las fuentes salvo la FFT (donde indica frecuencia). En modo horizontal XY, los cursores X muestran las tensiones del canal 1. Los valores del cursor para la onda elegida se muestran dentro de las teclas programables X1 y X2. Use Entry para ajustar X1 y X2. Análogamente para Y1 e Y2. Indican valores relativos al punto de toma de tierra de la señal, salvo para la FFT donde hacen referencia a 0dB. En modo horizontal XY, los cursores Y muestran tensiones del canal 2. X1X2, Y1Y2, permite mover ambos cursores X o Y al mismo tiempo con ayuda de la perilla Entry, manteniendo el  respectivo constante. Mediciones Automáticas Se pueden elegir 3 mediciones automáticas para ejecutar con Quick Meas. Los resultados se muestran sobre las teclas programables. Quick Meas + Source elige la fuente o función matemática sobre la cual se realizarán mediciones rápidas. Si no se ve la parte de la señal necesaria para una medición o no se vé con suficiente resolución el resultado aparece con leyendas como “No Edges”, “clipped”, “low signal”, “< value” o “> value”, o algo similar para indicar una medición no fiable. Presione Clear Meas para dejar de medir y para borrar los resultados. Las mediciones por defecto serán Frequency y Peak-to-Peak. Alterne entre las posibles mediciones usando la tecla programable .Para desactivar Quick Meas, presione la tecla hasta que se apague. Tiempo : Para la FFT elija Math+FFT. Elija Math como fuente en el menú Quick Meas. Elija mediciones Maximum y X at Max. Las unidades serán dB y Hertz, respectivamente. Tensión : Para la FFT sólo se pueden medir automáticamente Peak-to-peak, Maximum, Minimum, Average y X at Max. Otras mediciones sobre la FFT se deben hacer con los cursores. Las mediciones de tensión se pueden realizar sobre otras funciones matemáticas. Definición de Parámetros para Mediciones Fase 1-2= (Delay(1-2)/(Periodo del canal 1))*360 90% 50% 10%