Funcionamiento y Aplicaciones del Osciloscopio de Rayos Catódicos (ORC)

Modos de Empleo del Osciloscopio de Rayos Catódicos (ORC)

El empleo de un ORC puede realizarse de dos maneras principales:

• Como osciloscopio: Aplicando la tensión a examinar a las PDV (Placas de Deflexión Vertical) y la tensión interna diente de sierra a las PDH (Placas de Deflexión Horizontal). La tensión de las PDH también suele denominarse “señal de barrido”.
• Como graficador XY: Aplicando una tensión a examinar a las placas verticales y otra a las horizontales. Ambas tensiones pueden ser de naturaleza diferente.

Formación de la imagen en modo osciloscopio

1. Veamos cómo se forma la imagen sobre la pantalla en el caso de funcionar como osciloscopio propiamente dicho.

Haciendo la composición hasta el punto a, todo resulta como se esperaba; a partir de allí, la señal base de tiempo (diente de sierra) vuelve a su valor “0” (punto 8), instante a partir del cual comienza a redibujarse la señal sobre la pantalla.

Aparece entonces un trazo que une el punto “a” con el “b” y que se denomina trazo de retorno.

Estabilidad de la imagen

Para que aparezca una imagen estable en la pantalla, es necesario que las dos señales estén relacionadas de alguna manera. Esto se consigue cuando a cada barrido le correspondan puntos homólogos de la señal aplicada al canal vertical.

En caso de que no ocurra esto, no aparecerá una imagen estable, puesto que la Vbt (tensión de base de tiempo) comenzará en distintos puntos cada vez que se produzca un retroceso, pudiendo ocurrir lo siguiente:

Luego, de alguna forma se debe lograr:

1. Que la señal aplicada al canal vertical esté relacionada con la señal de base de tiempo.
2. La eliminación del trazo de retorno.

Soluciones Técnicas: Base de Tiempo Recurrente y Disparada

Para corregir estos problemas existen dos soluciones, las cuales son brindadas por el ORC con base de tiempo recurrente y el ORC con base de tiempo disparada.

1. ORC con Base de Tiempo Recurrente

En este modo se habla de “sincronismo” y “borrado”.

• La señal diente de sierra se genera internamente de forma independiente a la existencia de la señal en el canal vertical.
• El sistema debe permitir sincronizar las dos señales, lo que significa que la relación de frecuencias de ambas debe ser, por ejemplo, 1:2 o 1:3, etc. Esto se consigue desde el exterior.
• En cuanto a la tensión de borrado (Vb), esta elimina el trazo de retorno aplicando a la grilla o reja de control del TRC (Tubo de Rayos Catódicos) una tensión que la lleva al corte; es decir, corta la emisión del haz de electrones mientras se produce el retorno.

2. ORC con Base de Tiempo Disparada

En este tipo de ORC se debe hablar de “disparo” y “desbloqueo”.

• La señal de base de tiempo permanece inactiva hasta que es activada por la señal de disparo.
• El TRC permanece bloqueado, teniendo una tensión más negativa que la de corte, por lo que el haz no llega a la pantalla.
• El operador selecciona el nivel de la señal vertical en el cual se dispara la señal diente de sierra.

El ORC como Graficador XY

Como graficador XY, podemos visualizar lo que se vería en la pantalla si las señales aplicadas tuvieran igual frecuencia y distintos desfasajes.

Osciloscopia: ORC como graficador XY.
Desfasajes: 0°, 30°, 60°, 90°.

Figuras de Lissajous

Las figuras obtenidas sobre el TRC se denominan figuras de Lissajous y nos permiten, entre otras cosas, conocer la relación de frecuencias entre las señales aplicadas:

Fv / Fh = (nº de puntos de tangencia con una horizontal) / (nº de puntos de tangencia con una vertical)

En todos estos casos:

Fv / Fh = 1 / 1 → fv = fh

Osciloscopia: ORC como graficador XY.
Desfasajes: 90°, 120°, 150°, 180°.

Determinación del desfasaje

Para un desfasaje intermedio, se podría determinar el mismo de la siguiente forma:

Sen φ = BC / AD → φ = arc sen (BC / AD)

Relación de frecuencias variables

Para distintas frecuencias de las señales Vv y Vh, se observaría en la pantalla:

Fv = 2fh

NOTA: Cabe aclarar que no se pueden obtener desfasajes en señales de distinta frecuencia; solamente se puede determinar la relación de frecuencias.

2fv = Fh