Un osciloscopio es un dispositivo de diagnóstico que muestra un voltaje variable en el tiempo. Como un televisor, cuenta con un tubo de rayos catódicos, que produce un haz de electrones que atraviesa una pantalla fluorescente. Es importante porque muestra señales eléctricas en forma de voltaje en función del tiempo.
Significado
El osciloscopio es útil porque permite observar señales eléctricas, especialmente las que varían en el tiempo. Las señales pueden ser lentas o rápidas. El osciloscopio tiene funciones de amplificación y retardo que permiten observar parte o la totalidad de la señal. Otras características permiten que las señales se muevan físicamente por la pantalla. Todo esto facilita la medición de la señal.
Tubo de rayos catódicos
El corazón de un osciloscopio es el tubo de rayos catódicos (CRT). Un CRT tiene varias partes básicas: un cañón de electrones, placas o bobinas de deflexión vertical, placas o bobinas de deflexión horizontal y un haz de electrones.
Pistola de electrones
El cañón de electrones consta de un calentador, un cátodo y un ánodo. El cátodo es el electrodo negativo y el ánodo es el positivo. Una corriente eléctrica hace que el calentador caliente el cátodo. Este aumento de temperatura obliga a que los electrones fluyan desde él hasta el ánodo. Este proceso se denomina "evaporación" de los electrones.
Operación
El ánodo tiene un pequeño orificio y un voltaje alto que puede oscilar entre 5 kV y 50 kV. Los electrones del cátodo pasan a través del pequeño orificio, mientras que simultáneamente son acelerados por el alto voltaje. Después del paso, los electrones son desviados por las placas verticales y las placas horizontales a las que se les aplica deliberadamente un voltaje variable en el tiempo. Las placas verticales desvían los electrones horizontalmente y las placas horizontales desvían los electrones verticalmente. En algunos osciloscopios, las bobinas de deflexión magnética sustituyen a las placas.
El haz de electrones desviado golpea una pantalla, que está recubierta de fósforo. Posteriormente, esta pantalla emite luz visible en forma de punto. La ubicación del haz de electrones en la pantalla depende de la cantidad de voltajes que se apliquen a las placas deflectoras. El rayo barre a través de la pantalla debido a la desviación horizontal aplicada por las placas verticales. La razón por la que no solo ve un punto moviéndose a través de la pantalla es por el fósforo, que hace que vea líneas.
Usos
Los osciloscopios se utilizan para ver las señales que provienen directamente de dispositivos como tarjetas de sonido, lo que permite la visualización de ondas en tiempo real. Se utilizan como electrocardiogramas, para probar circuitos y para solucionar problemas de dispositivos electrónicos como televisores. Los osciloscopios con funciones de almacenamiento permiten capturar, recuperar y analizar señales para su uso posterior.