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Osciloscopios

Un osciloscopio es una herramienta indispensable para que cualquier laboratorio o aficionado pueda observar, registrar y analizar directamente las señales eléctricas. Gracias a la mejora continua y a la incorporación de nuevas funciones, los osciloscopios de hoy en día resuelven con éxito cada vez más problemas prácticos.

En esta página tienes todo lo que necesitas para elegir y comprar el osciloscopio que mejor se adapte a tus requerimientos: una selección de los mejores modelos, comparaciones de precios, comparaciones de rendimiento, una lista de todos los modelos, revisiones de vídeo, propuestas económicas, teoría y recomendaciones para mediciones osciloscópicas. No puedes perderte la sección de notas técnicas donde explico todo lo necesario para el correcto uso de un osciloscopio. Y para que te resulte más fácil decidirte por el mejor modelo, lée el siguiente material:

Osciloscopios Manuales

10 cosas a tener en cuenta para elegir un osciloscopio

Para cualquiera que diseñe, fabrique o repare equipos electrónicos, un osciloscopio es una herramienta imprescindible. Te permitirá ver señales repetitivas o de disparo único de alta velocidad a través de múltiples canales para capturar fallas elusivas o eventos transitorios.

Cuando se trata de evaluar un osciloscopio, la mayoría de los usuarios se centran sólo en una de sus especificaciónes: el ancho de banda. Esto ocurre por que se suele pensar que el osciloscopio más rápido es el mejor osciloscopio. Y aunque ciertamente el ancho de banda es algo importante a tener en cuenta, no es suficiente para hacer una buena elección y garantizar que el osciloscopio que estamos considerando satisfaga realmente todas nuestras necesidades. Con eso en mente, aquí te propongo, además del ancho del banda, otras nueve cosas que deberías considerar al elegir tu próximo osciloscopio.

Ancho de banda

Como regla general, compre un osciloscopio con un ancho de banda cinco veces (5X) mayor que la frecuencia máxima de la señal que necesita medir. Esto asegura una representación precisa de la forma de onda. Los osciloscopios de gran ancho de banda pueden ser bastante caros, por lo que es posible que tenga que hacer concesiones al respecto.

Ancho de banda y precision de amplitud

Frecuencia de muestreo

La frecuencia de muestreo de un osciloscopio es similar a la frecuencia de imagen de una cámara de cine. Determina cuánto detalle de forma de onda puede capturar el osciloscopio. Para capturar los fallos se necesita velocidad. Nyquist dijo que una señal debe ser muestreada al menos dos veces más rápido que su componente de frecuencia más alta para reconstruirla con precisión y evitar el aliasing (o solapamiento, cuando señales continuas distintas se tornan indistinguibles cuando se muestrean digitalmente).

Sin embargo, el teorema de muestreo de Nyquist es un mínimo absoluto. Es más, se aplica sólo a las ondas sinusoidales y asume una señal continua. Por definición, los fallos no son continuos y, por lo general, no basta con tomar muestras al doble de la frecuencia de la componente de mayor frecuencia.

Una alta frecuencia de muestreo aumenta la resolución, lo que garantiza que verá eventos intermitentes. Como regla general, busque una frecuencia de muestreo de al menos 5 veces el componente de mayor frecuencia de su circuito.

La mayoría de los osciloscopios tienen dos velocidades o modos de muestreo diferentes: muestreo en tiempo real (RTS) y muestreo en tiempo equivalente (ETS). Estos se especifican en mega o giga-muestras por segundo (MS/s o GS/s). Al evaluar osciloscopios, asegúrese de saber a qué tipo de muestreo se aplica la especificación.

El muestreo ETS sólo funciona con señales repetitivas, ya que construye las olas sobre adquisiciones sucesivas. Si sus señales son mayoritariamente de un solo disparo, transitorias o variables, sólo puede utilizar el muestreo RTS, que normalmente es un par de magnitudes más bajo en frecuencia de muestreo que el ETS.

Profundidad de memoria

Los osciloscopios digitales almacenan los puntos de muestra capturados en la memoria. La cantidad de memoria que tiene el osciloscopio determina cuánto tiempo puede almacenar la señal antes de tener que descargarla. Esto puede limitar la frecuencia de muestreo efectiva del osciloscopio si la memoria es insuficiente. Esto es más evidente cuando se amplía una señal. Profundidad de memoria = frecuencia de muestreo x tiempo en la pantalla

Canales

En el mundo digital actual, un osciloscopio tradicional de 2 o 4 canales puede no ser suficiente para ver todas las señales de interés. Un osciloscopio de señales mixtas (MSO) proporciona de 2 a 4 canales analógicos y 16 canales digitales para la temporización lógica. Esto elimina la necesidad de una solución combinada de analizador lógico y osciloscopio o de un software especial para aislar la actividad.

Navegación y análisis de formas de onda

La búsqueda de errores de forma de onda específicos puede ser como buscar una aguja en un pajar. Las herramientas que automatizan el proceso pueden ahorrar mucho tiempo. Por ejemplo, los osciloscopios con longitudes de registro de millones de puntos pueden mostrar miles de pantallas con actividad de señal, esencial para examinar formas de onda complejas.

Capacidades como la búsqueda y la marcación aceleran el proceso al permitirle buscar en toda la adquisición y marcar automáticamente cada ocurrencia de un evento especificado. La figura 1 muestra un ejemplo de cómo la colocación de marcas en la forma de onda puede ayudar en las mediciones de latencia en un bus CAN. Otras capacidades incluyen zoom y panorámica, reproducción y pausa, y búsqueda avanzada.

Resolución del osciloscópio

Muchos osciloscopios digitales están diseñados para señales digitales y por lo tanto tienen una resolución de 8 bits. Si necesita ver señales analógicas (por ejemplo, para audio, automoción o monitorización ambiental), necesitará un osciloscopio de 12 bits o incluso de 16 bits. En las resoluciones más altas, se puede lograr una precisión del 1%, mientras que en los osciloscopios de 8 bits la precisión es del 3% – %5.

Visores de PC vs. visores de mano

Si necesita sacar su osciloscopio en el campo, considere la posibilidad de obtener un módulo de osciloscopio externo basado en PC que se conecte a su computadora portátil. Los osciloscopios de mano pueden sufrir de pantallas pequeñas que son difíciles de leer al aire libre, tienen una duración de batería limitada y son bastante caras por lo que ofrecen. Su principal ventaja es que son pequeños y robustos y, como tales, pueden utilizarse en entornos en los que un portátil sería demasiado frágil.

Sondas y puntas de prueba incluidas

Algunos fabricantes escatiman cuando se trata de sondas de osciloscopio. Las sondas deben al menos igualar, si no exceder, el ancho de banda del osciloscopio. También asegúrese de obtener la sonda adecuada para la aplicación. Para señales muy rápidas, considere la posibilidad de obtener una sonda de amplificador FET activa. Para voltajes altos, compre una sonda aislada diferencial.

Las sondas pasan a formar parte del circuito, introduciendo cargas resistivas, capacitivas e inductivas que alteran la medición. Es importante tener una gama de sondas disponibles. Para empezar, seleccione sondas pasivas que tengan un ancho de banda alto y una carga baja. Las sondas activas referenciadas a tierra ofrecen de uno a cuatro GHz de ancho de banda, mientras que las sondas diferenciales activas soportan 20 GHz o más.

La adición de una sonda de corriente permite al osciloscopio calcular la potencia instantánea, la potencia real, la potencia aparente y la fase. Las sondas de alta tensión miden hasta 40kV pico. Las sondas especiales incluyen tipos lógicos, ópticos y ambientales.

Tiempo de subida

Las mediciones precisas de tiempo de ascenso son la clave para realizar mediciones precisas en el dominio del tiempo. Muchas familias lógicas tienen tiempos de subida más rápidos (velocidades de borde) de lo que sugieren sus velocidades de reloj. Un procesador con un reloj de 20 MHz puede tener señales con tiempos de subida similares a los de un procesador de 800 MHz.

Los tiempos de subida son importantes para estudiar las ondas cuadradas y los pulsos. Las ondas cuadradas son estándar para probar la distorsión del amplificador y las señales de tiempo para televisores y computadoras. Los pulsos pueden representar fallos o bits de información – un tiempo de subida demasiado lento para el circuito que se está probando podría desplazar el pulso en el tiempo y dar un valor incorrecto.

Calibración de disparo

Todos los osciloscopios proporcionan disparo de borde, y la mayoría ofrecen disparo por ancho de pulso. Pero las capacidades de disparo más avanzadas pueden ahorrarle tiempo y acortar el tiempo de respuesta cuando se trabaja con señales más complejas. Cuanto más amplia sea la gama de opciones de disparo disponibles, más versátil será la gama.

Algunos de los disparadores disponibles incluyen disparos de secuencia A y B; disparos de vídeo en línea/trama/señales HD, etc.; disparos lógicos tales como frecuencia de giro, fallo, ancho de pulso, tiempo muerto, runt, configuración y retención; y disparos de comunicaciones para buses en serie y paralelos.

Algunas Preguntas Frecuentes de los usuarios sobre Osciloscopios

#¿Qué se puede hacer con un osciloscopio?

Fundamentos de los O-Scopios. El propósito principal de un osciloscopio es graficar una señal eléctrica ya que varía con el tiempo. La mayoría de los osciloscopios producen un gráfico bidimensional con el tiempo en el eje x y el voltaje en el eje y. Un ejemplo de una pantalla de osciloscopio.

#¿Cuáles son las funciones principales de un osciloscopio?

Un osciloscopio es un instrumento de laboratorio comúnmente utilizado para visualizar y analizar la forma de onda de las señales electrónicas. En efecto, el dispositivo dibuja un gráfico de la tensión de la señal instantánea en función del tiempo.

#¿Cómo se configura un osciloscopio?

Instrucciones para el osciloscopio
Ajuste el osciloscopio al canal 1 de la pantalla.
Ajuste la escala de voltios/división vertical y los controles de posición a posiciones de rango medio.
Apague los voltios/división variables.
Desactive todos los ajustes de ampliación.
Ajuste el acoplamiento de entrada del canal 1 a DC.
Ajuste el modo de disparo a automático.

#¿Por qué necesito un osciloscopio?

Claro, la función principal de un osciloscopio es medir formas de onda eléctricas. Pero también es bastante útil para medir niveles de voltaje constante. … También puede hacer lo que la mayoría de los multímetros no pueden hacer: detectar pequeñas fluctuaciones en el voltaje de suministro.

#¿Puede un osciloscopio medir la corriente?
La mayoría de los osciloscopios sólo pueden medir directamente el voltaje, no la corriente. Una forma de medir la corriente alterna con un osciloscopio es medir la caída de tensión a través de una resistencia en derivación.

#¿Por qué usamos un osciloscopio?

Los osciloscopios muestran el cambio de una señal eléctrica a lo largo del tiempo, con el voltaje y el tiempo como los ejes Y y X, respectivamente, en una escala calibrada. … Los osciloscopios de propósito especial pueden utilizarse para fines tales como el análisis de un sistema de encendido automotriz o para mostrar la forma de onda de los latidos del corazón como un electrocardiograma.

#¿Qué mide el osciloscopio?

¿Qué es un osciloscopio utilizado para medir? Un osciloscopio mide dos cosas: Voltaje. Tiempo (y con el tiempo, a menudo, frecuencia)

#¿Quién utiliza un osciloscopio?

Un investigador científico utiliza un osciloscopio para, entre otras cosas, analizar el impacto de diversos cambios ambientales en relación con las señales de telefonía celular y televisión. Los osciloscopios son piezas increíblemente importantes del equipo de pruebas para los científicos en una amplia variedad de campos.

#¿Cuánto cuesta un osciloscopio?

Esta nueva serie de osciloscopios de bajo costo, con un precio inicial de $449 (USD), tiene modelos de 50 a 100 MHz que cuentan con una tecnología única y personalizada de Keysight. Los osciloscopios ofrecen funcionalidad de nivel profesional con análisis de software líder en la industria e integración de instrumentos 6 en 1.

#¿Qué es un período en un osciloscopio?

No podemos medir directamente la frecuencia en el osciloscopio, pero podemos medir un parámetro estrechamente relacionado llamado período; el período de una onda es la cantidad de tiempo que toma completar un ciclo completo. Como se indica en la imagen de arriba, un ciclo se completa en 2 divisiones de cuadrícula horizontales.

#¿Por qué se utiliza una sonda 10x?

Para la mayoría de los usos generales, se prefieren las sondas 10X, tanto por su alto rango de voltaje como porque causan menos carga en la fuente de la señal. Sin embargo, si planea medir un rango muy amplio de niveles de voltaje, puede considerar una sonda conmutable 1X/10X.

#¿Por qué las sondas osciloscópicas son tan caras?

En comparación con las sondas activas, las sondas pasivas son más robustas y menos costosas. Ofrecen un amplio rango dinámico y ancho de banda de hasta >500 MHz cuando se conectan a una entrada de 1 M? del osciloscopio. … De hecho, suelen ser la sonda preferida cuando los usuarios necesitan un alto ancho de banda y un rendimiento de alta fidelidad de la señal.

#¿Cuál es la función básica de un osciloscopio?

Los osciloscopios (o osciloscopios) prueban y muestran señales de tensión como formas de onda, representaciones visuales de la variación de la tensión a lo largo del tiempo. Las señales se grafican en un gráfico, que muestra cómo cambia la señal. El acceso vertical (Y) representa la medida de tensión y el eje horizontal (X) representa el tiempo.

#¿Qué osciloscopio de ancho de banda necesito?

El ancho de banda del sistema determina la capacidad fundamental de un osciloscopio para medir una señal analógica – el rango de frecuencia máximo que puede medir con precisión. ∎ Los osciloscopios de nivel básico suelen tener un ancho de banda máximo de 100 MHz. Pueden mostrar con precisión (dentro del 2%) las amplitudes de las señales de onda senoidal de hasta 20 MHz.

#¿Cómo se calcula la frecuencia a partir de un osciloscopio?

Cuente el número de divisiones horizontales de un punto alto al siguiente (es decir, de pico a pico) de su señal oscilante. A continuación, multiplicarás el número de divisiones horizontales por el tiempo/división para encontrar el período de la señal. Puedes calcular la frecuencia de la señal con esta ecuación: frecuencia=1/período.

#¿Puede el osciloscopio medir la tensión continua?

Puede medir la tensión continua con un osciloscopio que tenga un amplificador de desviación acoplado directamente a las placas deflectoras del tubo de rayos catódicos, pero la medición de la tensión continua con un osciloscopio sólo es conveniente en algunas situaciones, por ejemplo, cuando se utiliza el osciloscopio para tomar otras medidas.

#¿Qué es el acoplamiento AC y DC en el osciloscopio?

El acoplamiento DC le permite ver todas las señales desde 0 Hz hasta el ancho de banda máximo de su osciloscopio. El acoplamiento de CA filtra las componentes de CC. Cuando se activa el acoplamiento de CA en un canal de osciloscopio, se está conmutando a un filtro de paso alto en la trayectoria de la señal de entrada del canal. Esto filtra todas las componentes de CC.