Osciloscopio
RUBIO MICHAVILA, CONSTANZA - CERDA BOLUDA, JOAQUIN - HERNANDEZ FENOLLOSA, MARIA DE LOS ANGELES - GIMENEZ VALENTIN, MARCOS HERMINIO
Introducción
Un osciloscopio de rayos catódicos es un instrumento electrónico que permite visualizar señales eléctricas que pueden variar con el tiempo. Su funcionamiento se basa en el impacto sobre una pantalla de fósforo de un haz de electrones emitido por un filamento incandescente. Al impactar el electrón sobre dicha pantalla, el punto se ilumina, permitiendo visualizar la señal de entrada en todo momento.
El osciloscopio de rayos catódicos posee dos parejas de placas deflectoras. Un par de placas tiene como entrada la señal que queremos visualizar, y son las causantes de la deflexión vertical del haz. Al aplicarles la correspondiente tensión de entrada,se genera un campo eléctrico entre ellas que desvía al electrón cuando atraviesa las mismas, debido a la fuerza qE que ejerce sobre él. El haz de electrones se moveráhacia arriba o hacia abajo, dependiendo de la polaridad de la señal, y con mayor o menor amplitud dependiendo de la tensión aplicada. El barrido horizontal se consigue al alimentar la otra pareja de placas con una señal del tipo diente de sierra producida por un oscilador, y cuya frecuencia puede ser ajustada por el usuario para adaptarse a la frecuencia de la señal a medir.
De este modo, gracias al campo eléctrico creado entre las placas de deflexión vertical y horizontal, tiene lugar la desviación del haz de electrones, impactando los electrones en el lugar correspondiente de la pantalla.
Objetivos
Visualizar gráficamente en 3D, el funcionamiento de un osciloscopio de rayos catódicos.
Instrucciones
Este laboratorio simula el funcionamiento de un osciloscopio analógico. Hay que tener en cuenta que se trata de un modelo simplificado de un osciloscopio real, en el que se visualiza el haz de electrones desde que sale del cañón hasta que impacta en la pantalla. El usuario puede variar el punto de vista para poder ver con detalle la trayectoria que sigue el haz de electrones cuando pasa entre las placas deflectoras, zonas marcadas en color azul y rojo.
La aplicación tiene dos controles, a los que se accede con el botón 
que aparece en el margen izquierdo de la pantalla.
Con el control de la izquierda, correspondiente a la velocidad de barrido, se
configura el barrido horizontal. Lo que el usuario está controlando es la frecuencia
de la señal en diente de sierra que alimenta las placas de deflexión horizontal,
quedando definido el tiempo necesario para realizar un barrido horizontal completo.
En definitiva, con este control se está actuando sobre el campo eléctrico horizontal
que crean las placas de deflexión horizontal, y que está representado por una flecha
verde horizontal sobre la zona de actuación de los campos eléctricos.
Con el control de la derecha, correspondiente a la deflexión vertical, se define la
amplitud de la señal de entrada al osciloscopio, determinando la posición vertical en
la que el haz de electrones impacta en la pantalla. En este caso se está actuando
sobre el campo eléctrico vertical que crean las placas de deflexión vertical, y que
está representado por una flecha verde vertical sobre la zona de actuación de los
campos eléctricos.
Con el botón 
se quitan los controles de la pantalla, y con el 
se muestra la información básica.
Actividades Propuestas
- Actividad 1:
- Actividad 2:
- Actividad 3:
Varía el control correspondiente a la velocidad de barrido y observa cómo le afecta al campo eléctrico horizontal representado con la flecha horizontal verde. Establece el control al mínimo, y cuenta el número de veces que un electrón impacta en la pantalla durante un barrido horizontal completo, así como el tiempo requerido para realizar el recorrido completo. Haz lo mismo estableciendo la velocidad de barrido máxima.
Varía la deflexión vertical y observa cómo le afecta al campo eléctrico vertical representado con la flecha vertical verde. Sitúa el control en su extremo inferior y observa que el haz de electrones impacta en la parte más baja de la pantalla. Ahora sitúa el control en su extremo superior para que el electrón impacte en la parte superior. Establece valores intermedios y comprueba cómo puedes controlar la deflexión vertical.
Oculta los controles y arrastra el ratón sobre la pantalla para cambiar el punto de vista y ver lo que hay detrás de la pantalla del osciloscopio. Haz zoom con la rueda del ratón para ver con detalle el cañón de electrones y las zonas de actuación del campo eléctrico horizontal y vertical, resaltadas en color rojo y azul.
Laboratorio
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