Osciloscopio

En este post se explica qué son los osciloscopios. Así pues, encontrarás cuáles son los diferentes tipos de osciloscopios, cuáles son las partes de un osciloscopio y, finalmente, cómo se usa este dispositivo electrónico.

¿Qué es un osciloscopio?

Un osciloscopio es un instrumento que sirve para representar gráficamente señales eléctricas que oscilan en el tiempo. Es decir, un osciloscopio es un dispositivo que permite visualizar la oscilación de una señal eléctrica.

Los osciloscopios se usan frecuentemente en electrónica para analizar la evolución temporal de diferentes señales eléctricos de un circuito eléctrico. Por lo tanto, es habitual encontrar uno o varios osciloscopios en los laboratorios de investigación.

Además, el uso del osciloscopio abarca diferentes disciplinas, por ejemplo, en la industria ingenieril o de telecomunicaciones este tipo de instrumentos de medición se utilizan a menudo. Asimismo, en medicina o en el sector de la automoción también se suelen utilizar los osciloscopios.

Tipos de osciloscopios

Según su funcionamiento, los osciloscopios se pueden clasificar en dos tipos:

• Osciloscopio analógico: diseñado para señales analógicas.
• Osciloscopio digital: usado principalmente para señales digitales.

Por otro lado, los osciloscopios también se pueden clasificar según sus características de portabilidad:

• Osciloscopio portátil: osciloscopio diseñado para ser transportado.
• Osciloscopio de banco: osciloscopios más potentes que los portátiles pero que, por contra, requieren de una instalación fija.
• Osciloscopio de USB: osciloscopios que registran los datos y necesitan de un ordenador para representarlos en una gráfica.

A continuación se explica cada tipo de osciloscopio más en detalle.

Osciloscopio analógico

Los osciloscopios analógicos representan directamente la señal captada en una gráfica, sin ningún procesamiento previo. Sin embargo, la señal eléctrica representada debe ser periódica.

Este tipo de osciloscopios son ideales para analizar en tiempo real variaciones rápidas de una señal. Además, permiten medir la señal eléctrica en forma de onda, lo que resulta muy útil para examinar circuitos electrónicos.

Osciloscopio digital

Un osciloscopio digital transforma la señal analógica captada en una señal digital y, posteriormente, la representa en un gráfico. Por lo tanto, las señales representadas son señales binarias con únicamente dos valores: uno bajo y otro alto.

Este tipo de osciloscopios se utilizan para medir señales puntuales, es decir, señales no repetitivas, como por ejemplo los picos de tensión.

Osciloscopio portátil

La principal ventaja de los osciloscopios portátiles es que son fáciles de transportar, ya que están diseñados para eso.

Son ideales para hacer mediciones en un lugar que no es el habitual de trabajo, por ejemplo, un electricista puede necesitar un osciloscopio portátil para medir la tensión de un cable de la instalación de una vivienda.

Osciloscopio de banco

Los osciloscopios de banco son aquellos osciloscopios que necesitan ser instalados en un lugar fijo, por lo que solo puede utilizarse en un único sitio. Este tipo de osciloscopios suelen utilizarse en laboratorios industriales.

Aunque los osciloscopios de banco tienen el inconveniente de que no se pueden transportar, en general son mucho más potentes y precisos que los osciloscopios portátiles.

Osciloscopio de USB

Los osciloscopios de USB son un tipo de osciloscopios que no tienen ninguna pantalla para mostrar la señal medida, sino que necesita de un ordenador para poder representar los datos.

La principal ventaja de este tipo de osciloscopios es que son muy fáciles de transportar y, además, aprovecha la energía del ordenador y por tanto no necesita una fuente de alimentación externa. Sin embargo, su uso está condicionado porque requiere un ordenador para poder funcionar.

Partes de un osciloscopio

Aunque dependiendo del modelo un osciloscopio puede tener más o menos botones, en general, todos los osciloscopios tienen las siguientes partes:

• Pantalla: es la parte del osciloscopio en la que se representan gráficamente las señales eléctricas medidas.
• Canales de entreada: parte del osciloscopio por la que se conectan los cables que conectan las señales a medir.
• Botón de encendido/apagado: botón por el que se enciende o se apaga el osciloscopio.
• Botones de menú: botones que permiten configurar la medición de la señal eléctrica. Dependiendo del modelo de osciloscopio y de sus utilidades, el dispositivo tendrá más o menos botones.
• Escala de horizontal (tiempo): parte del osciloscopio que permite modificar la escala horizontal, normalmente usada para representar el tiempo.
• Escala vertical: es la parte del osciloscopio que sirve para regular la amplitud de la señal en la pantalla, es decir, permite visualizar con más o menos detalle la señal medida.
• Trigger: permite sincronizar el muestreo y la captura de la señal eléctrica en un punto específico.

Cómo usar un osciloscopio

Finalmente, después de ver cuáles son los componentes de un osciloscopio, vamos a ver cómo funciona este tipo de instrumento de medición.

Para usar un osciloscopio debes saber qué significan los ejes de la gráfica del osciloscopio. El eje X de la pantalla del osciloscopio indica el tiempo y, por otro lado, el eje Y representa el valor de la señal medida. Por ejemplo, si estamos midiendo un voltaje, el eje Y mostrará la variación del voltaje de la señal y el eje X indicará el transcurso del tiempo, de este modo podemos analizar la evolución temporal de la señal medida.

El funcionamiento de un osciloscopio es sencillo: después de ser calibrado, simplemente se debe conectar la señal eléctrica a medir en el canal de entrada y, luego, se deben regular las escalas de la gráfica mediante los controles del osciloscopio. Una vez se han adecuado las escalas, el osciloscopio mostrará la variación de la señal eléctrica en función del tiempo transcurrido.

Ten en cuenta que la mayoría de osciloscopios permiten visualizar dos o más señales eléctricas al mismo tiempo, de manera que puedes ajustar diferentes valores de escala para cada señal medida.

Además, generalmente la escala del eje vertical se indica en cuadrados, de forma que la altura de cada cuadrado es equivalente a un determinado valor. Así pues, al regular la escala vertical la altura de cada cuadrado representará un valor mayor o menor. Asimismo, el valor de la señal analizada se mide según la altura que tenga, por ejemplo, si la altura de un cuadrado representa 5V y la señal tiene una altura de dos cuadrados, significa que la señal es de 10 V.

Por último, algunos osciloscopios tienen cursores, que consisten en líneas que se pueden mover por la pantalla y permiten medir la diferencia de una magnitud eléctrica entre dos puntos diferentes o, también, permiten determinar el intervalo entre dos puntos.