Diferencia entre revisiones de «Memoria de practicas: Espectros con el osciloscopio y suma de dos»
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Revisión del 15:13 24 oct 2013
Introducción y objetivos
El objetivo de esta practica es iniciarse en el manejo del osciloscopio y del generador de señales, así como medir con precisión la frecuencia, la tensión, el desfase y otros parámetros de las señales. En este caso, la ejecución ha copado la totalidad de la practica, dado que solamente se han realizado mediciones.
Lista de materiales
- Generador de impulsos HP 33120A
- Osciloscopio Tektronix TDS210
- Cable coaxial BNC
- Cables de alimentación
Para el apartado de señal continua:
- Fuente de alimentación Promax FAC363B
- Conversor BNC
- Cableado
Ejecución
A la hora de ejecutar la practica uno de los requisitos consistía en no reproducir en la memoria la vista del oscilador. Por ello, todas las imágenes de esta memoria son simuladas por ordenador y sin usar ningún osciloscopio virtual.
Sinusoidal
En primer lugar, hemos generado una onda sinusoidal de 1KHz de frecuencia y 2V de amplitud (de pico a pico). Esta onda tiene un periodo de 1ms y una tensión efectiva de 0.7V.
Al observar el espectro de la onda, podemos ver claramente que la energía se concentra en 1KHz.
El ancho de banda necesario para transmitir esta onda seria 1KHz.
Cuadrada
Posteriormente, generamos una onda con 1KHz de frecuencia y 2V de amplitud (de pico a pico), pero esta vez de forma cuadrada. Esta onda tiene 1ms de periodo, y 1V de tensión efectiva, dado que en ningún momento su valor es 0.
Al visualizar el espectro de esta señal observamos que la energía no solo se concentra en la frecuencia original, sino también en los múltiplos de esta. A estos múltiplos se les llama armónicos, y se producen cuando la forma de la onda no es sinusoidal. En este caso encontramos energía en todos los armónicos.
El ancho de banda necesario para esta onda es de 125KHz, dado que en las mediciones a partir de ese valor la energía era prácticamente igual al ruido de fondo.
Triangular
A continuación, generamos una onda triangular de 1khz de frecuencia y 2V de amplitud (de pico a pico). Esta onda tiene una tensión efectiva de 0.58V y un periodo de 1ms.
En este caso también observamos que existen armónicos de la frecuencia original. Sin embargo, los armónicos pares (2f, 4f, 6f...) tienen una mucha menor intensidad que los armónicos impares (f, 3f, 5f...). Esto se debe a la forma de la onda que estamos visualizando.
El ancho de banda de esta onda seria de 25kHz.
Ruido
La próxima onda que generamos es ruido blanco. Por las limitaciones propias del generador de funciones, solo podemos generar ruido con 1.68V de amplitud (de pico a pico).
Al visualizar el ruido blanco en frecuencia observamos que tiene energía en todas las frecuencias sin excepción.
Podemos considerar que el ancho de banda del ruido blanco es cualquier porción del espectro que escojamos, dado que en todos los intervalos del espectro se representa fielmente la señal.
Continua
La siguiente es una señal continua de 1V de amplitud. Se escogió esa amplitud para poder comparar mas fácilmente esta onda con el resto, dado que las demás, salvo cuando el generador no lo permitía, tenían una amplitud de pico de 1V (2V de pico a pico). Ademas, por sencillez a la hora de realizar esta medición, optamos por generar la señal con la fuente de alimentación.
En la representacion del espectro podemos ver claramente que la mayoría de la energía se concentra en los 0Hz. De hecho, podemos definir una señal continua como una onda con oscilación nula.
El ancho de banda que necesitaremos para transmitir esta señal es de 0Hz, aunque en la practica deberemos de cubrir algo mas del espectro para poder emitir correctamente la señal.
Desfase
Para terminar las mediciones con un solo generador, configuramos una señal de 4V de amplitud (de pico a pico) y 1kHz de frecuencia. Ademas, esta señal tiene 1V de desfase. El desfase (u offset) es una magnitud que nos permite sumar en ambos sentidos una señal continua a la onda que estamos generando. Así, podemos cambiar su comportamiento, haciendo que nunca sea negativa, que siempre lo sea, que este mas tiempo en sentido negativo que en positivo, etc. El voltaje efectivo de esta onda es de 1.78V y su periodo de 1ms.
Aunque en esta representacion del espectro se aprecia con cierta dificultad, podemos ver que ademas de energia en el kilohercio, encontramos energia en 0kHz, lo que nos indica que existe, ademas de la onda sinusoidal, una señal continua.
El ancho de banda necesario para transmitir esta señal es de 1kHz.
Suma de dos osciloscopios
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cosocosocoso
Cuestiones
¿Que pasa si metes una sinusoidal como la primera y pones 9V de amplitud (de pico a pico)?
Su correspondiente respuesta, gracias.
Si tienes un canal (un cable) con ancho de banda de 30 kHz y tienes que mandar todas estas señales que has estudiado ... ¿Cómo se recibirán la sinusoidal, la triangular y la cuadrada? Intenta dibujarlo (a grandes rasgos) ¿Cuál es la que se "deforma" más? ¿Por qué?
¿Cómo sería el espectro triangular de 3 kHz?
¿Porque es imprescindible trabajar en el dominio de las frecuencias para diferenciar dos señales?
Porque visualizando la señal en el dominio del tiempo es muy dificil deducir que frecuencias conforman esa señal. En el dominio de las frecuencias, sin embargo, se distinguen claramente.
