¿Qué es un osciloscopio de doble traza?
Osciloscopio de Doble Traza
Definición: En un osciloscopio de doble traza, un solo haz electrónico genera dos trazas, que son desviadas por dos fuentes independientes. Para producir estas dos trazas separadas, se emplean dos métodos principales: el modo alternativo y el modo cortado. Estos también se denominan los dos modos de operación del interruptor.
Entonces surge la pregunta: ¿por qué es necesario un osciloscopio como este?
Al analizar o estudiar múltiples circuitos electrónicos, comparar sus voltajes es crucial. Una opción para realizar tales comparaciones es usar varios osciloscopios. Sin embargo, sincronizar la barrida de cada osciloscopio es una tarea desafiante.
Aquí es donde resulta útil el osciloscopio de doble traza. Utiliza un solo haz electrónico para proporcionar dos trazas.
Diagrama en Bloques y Funcionamiento del Osciloscopio de Doble Traza
La figura siguiente muestra el diagrama en bloques de un osciloscopio de doble traza:
Principio de Funcionamiento del Osciloscopio de Doble Traza
Como se puede ver en la figura anterior, el osciloscopio de doble traza tiene dos canales verticales de entrada independientes, a saber, Canal A y Canal B.
Las dos señales de entrada entran en las etapas de preamplificador y atenuador por separado. Las salidas de estas dos etapas de preamplificador y atenuador independientes se envían luego al interruptor electrónico. Este interruptor electrónico transmite la señal de entrada de un solo canal al amplificador vertical en un momento específico.
El circuito también está equipado con un interruptor de selección de disparo, que permite que el circuito sea disparado por la entrada del Canal A, la entrada del Canal B o una señal aplicada externamente.
La señal del amplificador horizontal puede ser introducida en el interruptor electrónico a través del generador de barrido o desde el Canal B a través de los interruptores S0 y S2.
De esta manera, la señal vertical del Canal A y la señal horizontal del Canal B se proporcionan al Tubo de Rayos Catódicos (CRT) para permitir el funcionamiento del osciloscopio. Este es el modo X - Y del osciloscopio, que permite mediciones X - Y precisas.
En realidad, el modo de operación del osciloscopio depende de la selección de control en el panel frontal. Por ejemplo, si se requiere la forma de onda del Canal A, la forma de onda del Canal B, o las formas de onda del Canal A o B por separado.
Como hemos discutido anteriormente, hay dos modos de operación para el osciloscopio de doble traza. A continuación, examinaremos estos dos modos respectivamente.
Modo Alternativo del Osciloscopio de Doble Traza
Cuando activamos el modo alternativo, permite que los dos canales se conecten alternativamente. Esta alternancia o conmutación entre el Canal A y el Canal B ocurre al inicio de cada barrido venidero.
Además, existe una relación de sincronización entre la tasa de conmutación y la tasa de barrido. Esto permite que la forma de onda de cada canal se muestre en un solo barrido. Por ejemplo, la forma de onda del Canal A se mostrará en el primer barrido, y en el siguiente barrido, el Tubo de Rayos Catódicos (CRT) mostrará la forma de onda del Canal B.
De esta manera, se logra la conexión alternativa de la entrada de dos canales al amplificador vertical.
El interruptor electrónico cambia de un canal a otro durante el período de retorno. Durante el período de retorno, el haz electrónico es invisible, por lo que puede ocurrir la conmutación entre canales.
Por lo tanto, un barrido completo mostrará la señal de un canal vertical en la pantalla, y en el siguiente barrido, se mostrará la señal del otro canal vertical.
La siguiente figura muestra la forma de onda de salida del osciloscopio operando en el modo alternativo:
Principio de Funcionamiento del Osciloscopio de Doble Traza
Como se evidencia en el diagrama anterior, el osciloscopio de doble traza está equipado con dos canales verticales de entrada independientes, a saber, Canal A y Canal B.
Las dos señales de entrada se alimentan a las etapas de preamplificador y atenuador respectivamente. Las salidas de estas dos etapas de preamplificador y atenuador separadas se envían luego al interruptor electrónico. Este interruptor electrónico transmite la señal de entrada de un solo canal al amplificador vertical en un instante específico.
El circuito también cuenta con un interruptor de selección de disparo, que permite que el circuito sea disparado por la entrada del Canal A, la entrada del Canal B, o una señal aplicada externamente.
La señal del amplificador horizontal puede ser alimentada al interruptor electrónico ya sea a través del generador de barrido o desde el Canal B a través de los interruptores S0 y S2.
De esta manera, la señal vertical del Canal A y la señal horizontal del Canal B se suministran al Tubo de Rayos Catódicos (CRT) para permitir el funcionamiento del osciloscopio. Este es el modo X - Y del osciloscopio, que permite mediciones X - Y precisas.
En realidad, el modo de operación del osciloscopio depende de las opciones de control en el panel frontal. Por ejemplo, si se necesita la forma de onda del Canal A, la forma de onda del Canal B, o las formas de onda del Canal A o B por separado.
Como se mencionó anteriormente, hay dos modos de operación para el osciloscopio de doble traza. A continuación, profundizaremos en estos dos modos respectivamente.
Modo Alternativo del Osciloscopio de Doble Traza
Cuando se activa el modo alternativo, permite que los dos canales se conecten alternativamente. Esta alternancia o conmutación entre el Canal A y el Canal B ocurre al comienzo de cada barrido.
Además, existe una relación de sincronización entre la tasa de conmutación y la tasa de barrido. Esto permite que la forma de onda de cada canal se presente durante un solo barrido. Por ejemplo, la forma de onda del Canal A se mostrará en el primer barrido, y en el siguiente barrido, el Tubo de Rayos Catódicos (CRT) mostrará la forma de onda del Canal B.
De esta manera, se realiza la conexión alternativa entre la entrada de dos canales y el amplificador vertical.
El interruptor electrónico cambia de un canal a otro durante el período de retroceso. Durante el período de retroceso, el haz electrónico es invisible, lo que permite que ocurra la conmutación entre canales.
Por lo tanto, un barrido completo mostrará la señal de un canal vertical en la pantalla, y el siguiente barrido mostrará la señal del otro canal vertical.
El siguiente diagrama muestra la forma de onda de salida del osciloscopio cuando opera en el modo alternativo:
En este modo, el interruptor electrónico opera libremente a una frecuencia extremadamente alta que varía aproximadamente de 100 kHz a 500 kHz. Además, la frecuencia del interruptor electrónico es independiente de la del generador de barrido.
Consecuentemente, de esta manera, pequeños segmentos de los dos canales pueden conectarse continuamente al amplificador.
Cuando la tasa de corte es mayor que la tasa de barrido horizontal, los segmentos cortados por separado se fusionarán y recombinarán para formar las formas de onda originales aplicadas del Canal A y del Canal B en la pantalla del Tubo de Rayos Catódicos (CRT).
Sin embargo, si la tasa de corte es menor que la tasa de barrido, seguramente llevará a discontinuidades en la visualización. Por lo tanto, en tal caso, el modo alternativo es más apropiado.
El osciloscopio de doble traza permite seleccionar los respectivos modos de operación a través del panel frontal del instrumento.
