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El XYZ de los osciloscopios
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Relación de contenido
Introducción ..................................................................3
Integridad de la señal
La importancia de la integridad de la señal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
¿Por qué es un problema la integridad de la señal? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
Orígenes analógicos de las señales digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
El osciloscopio
Comprensión de las formas de onda y de las medidas de forma de onda . . . . . . .6
Tipos de ondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Ondas sinusoidales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Ondas cuadradas y rectangulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Ondas en diente de sierra y triangulares . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7
Ondas en escalón y pulsos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Señales periódicas y no periódicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Señales síncronas y asíncronas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Ondas complejas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8
Medidas de formas de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Frecuencia y período . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Voltaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Amplitud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9
Fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Medidas de formas de onda con osciloscopios digitales . . . . . . . . . . . . . . . . .10
Tipos de osciloscopios
Osciloscopios analógicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11
Osciloscopios digitales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .12
Osciloscopios de memoria digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Osciloscopios de fósforo digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Osciloscopios de muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17
Sistemas y controles de un osciloscopio
Sistema y controles verticales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Posición y voltios por división . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Acoplamiento de la entrada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
Límite de ancho de banda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Modos de presentación alternado y troceado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20
Sistema y controles horizontales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Controles de adquisición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Modos de adquisición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21
Inicio y parada del sistema de adquisición . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Controles de muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Métodos de muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .23
Muestreo en tiempo real . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .24
Muestreo en tiempo real con interpolación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Muestreo en tiempo equivalente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25
Muestreo en tiempo equivalente aleatorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Muestreo en tiempo equivalente secuencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
Posición y segundos por división . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Selecciones de la base de tiempos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Zoom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Modo XY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Eje Z . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Modo XYZ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27
Sistema de disparo y controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28
Posición del disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .29
Nivel y pendiente de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Fuentes de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Modos de disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Acoplamiento del disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
Retención del disparo ("holdoff") . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
Sistema de presentación y controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
Otros controles del osciloscopio
Operaciones matemáticas y medidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32
Conceptos básicos

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2
El sistema completo de medida
Sondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33
Sondas pasivas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34
Sondas activas y diferenciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35
Accesorios de las sondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .36
Términos y consideraciones acerca de las prestaciones
Ancho de banda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37
Tiempo de subida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38
Velocidad de muestreo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39
Velocidad de captura de formas de onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Longitud de registro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Capacidades del disparo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Bits efectivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Respuesta en frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Sensibilidad vertical . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Velocidad de barrido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Precisión de la ganancia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Precisión horizontal (base de tiempos) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Resolución vertical (convertidor analógico/digital) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41
Conectividad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42
Capacidad de expansión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43
Facilidad de utilización . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
Sondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .44
Operación del osciloscopio
Configuración . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Conexión a tierra del osciloscopio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Conéctese a tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45
Configuración de los controles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Utilización de las sondas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Conexión de la pinza de toma de tierra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46
Compensación de la sonda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47
Técnicas de medida con osciloscopios
Medidas de voltaje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48
Medidas de tiempo y frecuencia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Medidas de ancho de pulsos y tiempos de subida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49
Medidas de desplazamiento de fase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
Otras técnicas de medida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50
Ejercicios escritos
Parte I
Ejercicio de vocabulario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51
Ejercicio de aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .52
Parte II
Ejercicio de vocabulario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53
Ejercicio de aplicación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54
Clave de respuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55
Glosario . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56
Conceptos básicos

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Introducción
La naturaleza se "mueve" en forma de ondas sinusoidales, ya sean las
olas del océano, un terremoto, un estampido sónico, una explosión, el
sonido a través del aire, o la frecuencia natural de un cuerpo en
movimiento. La energía, las partículas vibratorias y otras fuerzas invisibles,
impregnan nuestro universo físico. Incluso la luz —en parte partícula y en
parte onda— tiene una frecuencia fundamental que se puede observar
como un color determinado.
Los sensores pueden convertir a estas fuerzas en señales eléctricas que
se pueden observar y estudiar mediante un osciloscopio. Los osciloscopios
permiten a los científicos, ingenieros, técnicos, educadores, y demás pro-
fesionales, "ver" eventos que cambian con el tiempo.
Los osciloscopios son herramientas indispensables para cualquiera que
trabaje en diseño, fabricación o reparación de equipos electrónicos. En el
trepidante mundo actual, los ingenieros necesitan las mejores herramien-
tas disponibles para resolver sus problemas de medida con rapidez y pre-
cisión. Actuando como los ojos del ingeniero, los osciloscopios son la clave
para satisfacer las exigentes demandas de medida actuales.
La utilidad de un osciloscopio no está limitada al mundo de la electrónica.
Con el transductor adecuado, un osciloscopio puede medir todo tipo de
fenómenos. Un transductor es un dispositivo que genera una señal eléctri-
ca en respuesta a un estímulo físico, tal como un sonido, una fatiga
mecánica, la presión, la luz, o el calor. Un micrófono es un transductor que
convierte un sonido en una señal eléctrica. La Figura 1 muestra un ejem-
plo de datos científicos que pueden ser recogidos por un osciloscopio.
Los osciloscopios son utilizados por todo el mundo, desde físicos a técni-
cos de reparación de televisores. Un ingeniero de automoción utiliza un
osciloscopio para medir las vibraciones del motor. Un investigador médico
utiliza un osciloscopio para medir las ondas cerebrales. Las posibilidades
no tienen límites.
Los conceptos presentados en este manual le proporcionarán un buen
punto de partida para la comprensión de los conceptos básicos y de
operación de un osciloscopio.
El glosario al final de este manual incorpora definiciones de ciertos térmi-
nos técnicos. El vocabulario y los ejercicios escritos con múltiples
respuestas sobre la teoría y controles del osciloscopio, hacen de este
manual una útil ayuda en el aula. No son necesarios conocimientos
matemáticos ni electrónicos.
Después de leer este manual, usted podrá:
Describir cómo funciona un osciloscopio
Describir las diferencias entre los osciloscopios analógicos, de memoria digital, de
fósforo digital, y de muestreo
Describir los tipos de formas de ondas eléctricas
Entender los controles básicos de un osciloscopio
Efectuar medidas simples
El manual suministrado con su osciloscopio le proporcionará información
más específica acerca de cómo utilizar el osciloscopio en su trabajo.
Algunos fabricantes de osciloscopios proporcionan también una gran can-
tidad de notas de aplicación, que le ayudarán a optimizar el osciloscopio
para sus aplicaciones específicas de medida.
Si necesitase asistencia adicional, o si tuviese algún comentario o pregun-
ta acerca del material en este manual, simplemente contacte con su re-
presentante de Tektronix, o visite www.tektronix.com.
Conceptos básicos
Figura 1. Un ejemplo de datos científicos recogidos por un osciloscopio.

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4
Integridad de la señal
La importancia de la integridad de la señal
La clave para un buen sistema de osciloscopio es la habilidad del mismo
para reconstruir con precisión una forma de onda. Es lo que se denomina
integridad de la señal. Un osciloscopio es análogo a una cámara que cap-
tura imágenes de una señal que podemos luego observar e interpretar.
Hay dos temas claves en el fundamento de la integridad de la señal.
Cuando se toma una fotografía, ¿es ésta una imagen precisa de lo que ocurrió en
ese momento?
¿La imagen está clara o borrosa?
¿Cuántas imágenes precisas como ésa se pueden tomar por segundo?
En conjunto, los diferentes sistemas y el nivel de prestaciones de un
osciloscopio contribuyen a su habilidad para representar una señal con las
características de integridad más elevadas posibles. Las sondas también
afectan a la integridad de la señal de un sistema de medida.
La integridad de la señal influye en muchas disciplinas de diseño elec-
trónico. Pero hasta hace unos pocos años, no representaba un mayor
problema para los diseñadores digitales. Éstos podían confiar en sus di-
seños lógicos para que actuasen como los circuitos Booleanos que eran.
Las señales imprecisas y ruidosas eran algo que sucedía en los diseños
de alta velocidad —algo de lo que se tenían que preocupar los ingenieros
de RF. Los sistemas digitales cambiaban lentamente y las señales se esta-
bilizaban de una forma predecible.
Desde entonces, la velocidad de reloj de los procesadores se ha multipli-
cado por varios órdenes de magnitud. Las aplicaciones informáticas, tales
como gráficos en 3D, vídeo y servidores de E/S, requieren un gran ancho
de banda. Una gran parte de los equipos de telecomunicaciones actuales
están basados en técnicas digitales y, de forma similar, requieren masivos
anchos de banda. Lo mismo sucede con la TV digital de alta definición.
Las actuales generaciones de dispositivos microprocesadores manejan
datos a velocidades de 2, 3 e incluso 5 GS/s (gigamuestras por segundo),
mientras que algunos dispositivos de memoria utilizan relojes de 400 MHz,
así como señales de datos con 200 ps de tiempo de subida.
Los aumentos de velocidad han influido de forma importante en los dis-
positivos CI más comunes como los utilizados en automóviles, VCR y con-
troladores de maquinaria, por citar solamente algunas aplicaciones. Un
procesador que funciona a una velocidad de reloj de 20 MHz puede muy
bien implicar señales con tiempos de subida similares a los de un proce-
sador de 800 MHz. Los diseñadores han cruzado un umbral de presta-
ciones que significa, en efecto, que casi cualquier diseño es un diseño de
alta velocidad.
Sin algunas medidas de precaución, pueden ir surgiendo problemas de
alta velocidad en los diseños digitales que, por lo demás, se consideran
convencionales. Si un circuito está teniendo fallos intermitentes, o si
aparecen errores en condiciones de voltaje y temperatura extremos, es
posible que existan problemas de integridad de la señal ocultos. Estos
problemas pueden afectar a la fecha de aparición de un producto en el
mercado, a su fiabilidad, a su conformidad EMI, etc.
¿Por qué es un problema la integridad de la
señal?
Echemos un vistazo a algunas de las causas específicas de la degradación
de la señal en los diseños digitales actuales. ¿Por qué en la actualidad se
están produciendo estos problemas mucho más que en años anteriores?
La respuesta es la velocidad. Antiguamente, mantener una integridad
aceptable de la señal digital significaba prestar atención a detalles como
distribución del reloj, diseño de la ruta de la señal, márgenes de ruido,
efectos de carga, efectos de línea de transmisión, terminación del bus,
desacoplamiento y distribución de la potencia. Todas estas reglas son
todavía aplicables, pero...
¡Los tiempos de ciclo de bus son hasta miles de veces más rápidos de lo
que eran hace 20 años! Las transacciones que antes tardaban microse-
gundos, se miden ahora en nanosegundos. Para lograr esta mejora, las
velocidades de flanco también se han acelerado: son hasta 100 veces más
rápidas que las de hace dos décadas.
Todo esto está muy bien; sin embargo, ciertas realidades físicas han impe-
dido que la tecnología de tarjetas de circuito siguiese una evolución simi-
lar. El tiempo de propagación de los buses que interconectan los chips ha
permanecido casi inalterado durante décadas. Los tamaños se han reduci-
do, ciertamente, pero existe todavía la necesidad de desarrollar tarjetas de
circuito más adecuadas a los actuales dispositivos de CI, conectores, com-
ponentes pasivos y, por supuesto, el trazado de los buses en sí mismo.
Las actuales tarjetas de circuito suman distancia, y la distancia significa
tiempo —el enemigo de la velocidad.
Es importante recordar que la velocidad de flanco —tiempo de subida—
de una señal digital puede transportar componentes de frecuencia mucho
más elevadas que lo que su velocidad de repetición pudiera implicar. Por
esta razón, algunos diseñadores buscan deliberadamente dispositivos de
CI con tiempos de subida relativamente "lentos".
Los modelos de circuito de parámetros concentrados han sido desde
siempre la base de la mayoría de los cálculos utilizados para predecir el
comportamiento de una señal en un circuito. Pero cuando las velocidades
de flanco son de cuatro a seis veces más rápidas que el retardo de la ruta
de la señal, el modelo simple de parámetros concentrados ya no es
aplicable.
Conceptos básicos

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Las pistas de la tarjeta de circuito de sólo 15 cm de largo se convierten
en líneas de transmisión cuando se incluyen señales que muestran tiem-
pos de transición de flanco inferiores a cuatro o seis nanosegundos, sin
importar la velocidad del ciclo. En efecto, se crean nuevas rutas de la
señal. Estas conexiones intangibles no están en los diagramas del circuito,
pero sin embargo proporcionan los medios para que las señales se in-
fluencien entre sí de forma impredecible.
Al mismo tiempo, las rutas proyectadas para la señal no trabajan en la
forma anticipada. Los planos de tierra y los planos de alimentación, como
las pistas de la señal descritas anteriormente, se vuelven inductivas y
actúan como líneas de transmisión. El desacoplo de la fuente de ali-
mentación resulta así mucho menos eficaz. Las interferencias EMI aumen-
tan conforme las velocidades de flanco más rápidas producen longitudes
de onda más cortas respecto a la longitud del bus. La diafonía aumenta.
Adicionalmente, estas rápidas velocidades de flanco requieren, por lo ge-
neral, corrientes elevadas para producirlas. Las corrientes elevadas tien-
den a causar rebotes de tierra, especialmente en buses anchos en los que
muchas señales cambian a la vez. Además, estas corrientes más elevadas
aumentan la cantidad de energía magnética radiada y, con ello, la
diafonía.
Orígenes analógicos de las señales digitales
¿Qué tienen en común todas estas características? Son fenómenos
analógicos clásicos. Para solucionar los problemas de integridad de la
señal, los diseñadores digitales necesitan ingresar al dominio del tiempo. Y
para dar ese paso, necesitan herramientas que les puedan mostrar cómo
interactúan las señales analógicas y digitales.
A menudo, los errores digitales tienen sus raíces en problemas de integri-
dad de la señal analógica. Para localizar la causa del fallo digital, con fre-
cuencia es necesario recurrir a un osciloscopio que pueda mostrar detalles
de la forma de onda, sus flancos y ruido, detectar y mostrar transitorios, y
ayudar a medir de forma precisa relaciones temporales tales como los
tiempos de establecimiento y retención.
La comprensión de cada uno de los sistemas de su osciloscopio y cómo
aplicarlos, contribuirá a una utilización eficiente del osciloscopio para
abordar sus problemas específicos de medida.
El osciloscopio
¿Qué es un osciloscopio y cómo funciona? Esta sección responde a estas
preguntas fundamentales.
Básicamente, el osciloscopio es un dispositivo de presentación de gráfi-
cas, es decir, traza una gráfica de una señal eléctrica. En la mayoría de las
aplicaciones, esta gráfica muestra cómo cambia una señal con el tiempo:
el eje vertical (Y) representa el voltaje, y el eje horizontal (X) representa el
tiempo. La intensidad o brillo de la pantalla se denomina, a veces, eje Z.
(Ver Figura 2).
Este sencillo gráfico le puede decir muchas cosas acerca de una señal,
tales como:
Los valores de tiempo y voltaje de una señal
La frecuencia de una señal oscilante
Las "partes móviles" de un circuito representadas por una señal
La frecuencia con la que está ocurriendo una porción particular de la señal con
relación a otras porciones
Si el mal funcionamiento de un componente está distorsionando la señal o no
Qué parte de una señal es corriente continua (CC) y qué parte corriente
alterna (CA)
Qué parte de una señal es ruido, y si el ruido cambia en el tiempo
Conceptos básicos
Figura 2. Componentes X, Y y Z de una presentación de forma de onda.

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6
Comprensión de las formas de onda y
de las medidas de forma de onda
El término genérico para un patrón que se repite a lo largo del tiempo es
onda; ondas de sonido, ondas cerebrales, ondas del océano, y ondas de
voltaje, son todos patrones repetitivos. Un osciloscopio mide ondas de
voltaje. Un ciclo de una onda es la porción de esta onda que se repite.
Una forma de onda es una representación gráfica de la onda. Una forma
de onda de voltaje muestra el tiempo en el eje horizontal y el voltaje en el
eje vertical.
Los contornos de una forma de onda revelan mucho acerca de una señal.
Cada vez que se ve un cambio en la parte superior de una forma de onda,
se sabe que el voltaje ha cambiado. Cada vez que hay una línea horizontal
plana, se sabe que no ha habido ningún cambio durante ese tiempo. Las
líneas rectas y diagonales indican un cambio lineal —subida o bajada de
voltaje a una velocidad estable. Los ángulos agudos en una forma de onda
indican un cambio repentino. La Figura 3 muestra formas de onda habi-
tuales, y la Figura 4 muestra fuentes de formas de onda habituales.
Conceptos básicos
Figura 3. Formas comunes de ondas.
Figura 4. Fuentes de formas de onda habituales.

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Tipos de ondas
La mayoría de las ondas se pueden clasificar en:
Ondas sinusoidales
Ondas cuadradas y rectangulares
Ondas de diente de sierra y triangulares
Ondas en escalón y pulsos
Señales periódicas y no periódicas
Señales síncronas y asíncronas
Ondas complejas
Ondas sinusoidales
La forma de onda sinusoidal es la forma de onda fundamental por varias
razones. Tiene propiedades matemáticas armónicas; es la misma forma
sinusoidal que tal vez haya estudiado en la clase de trigonometría. El
voltaje en el enchufe de la pared varía como una onda sinusoidal. Las
señales de test producidas por el circuito oscilador de un generador de
señal son frecuentemente ondas sinusoidales. La mayoría de las fuentes
de alimentación de CA producen ondas sinusoidales. (CA significa corri-
ente alterna, aunque el voltaje también es alternado. CC significa corriente
continua, que significa corriente y voltaje estables, como los generados
por una batería).
La onda sinusoidal amortiguada es un caso especial que se puede ver
en un circuito que oscila, pero que disminuye con el tiempo. La Figura 5
muestra ejemplos de ondas sinusoidales y sinusoidales amortiguadas.
Ondas cuadradas y rectangulares
La onda cuadrada es otra forma de onda habitual. Básicamente, una
onda cuadrada es un voltaje que aumenta y disminuye (o que sube y baja)
a intervalos regulares. Es una onda estándar para verificar amplificadores;
los buenos amplificadores aumentan la amplitud de una onda cuadrada
con una mínima distorsión. La circuitería de televisión, radio y ordenadores
utiliza a menudo ondas cuadradas como señales de reloj.
La onda rectangular es como la onda cuadrada, excepto que los interva-
los entre tiempos de subida y bajada no son de la misma longitud. Esto es
particularmente importante cuando se analiza circuitería digital. La Figura
6 muestra ejemplos de ondas cuadradas y rectangulares.
Ondas en diente de sierra y triangulares
Las ondas en diente de sierra y triangulares resultan de circuitos di-
señados para controlar los voltajes linealmente, tales como el barrido hori-
zontal de un osciloscopio analógico, o la exploración de la trama de un
televisor. Las transiciones entre niveles de voltaje de estas ondas cambian
a una velocidad constante. Estas transiciones se llaman rampas. La Figura
7 muestra ejemplos de ondas en diente de sierra y triangulares.
Conceptos básicos
Figura 7. Ondas en diente de sierra y triangulares.
Figura 5. Ondas sinusoidales y sinusoidales amortiguadas.
Figura 6. Ondas cuadradas y rectangulares.

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8
Ondas en escalón y pulsos
Señales tales como los escalones y pulsos que ocurren ocasionalmente,
o de forma no periódica, se denominan de ocurrencia única, o señales
transitorias. Un escalón indica un cambio repentino en el voltaje, similar
al cambio de voltaje que se vería si se encendiese un interruptor. Un pulso
indica un cambio repentino en el voltaje, similar al cambio de voltaje que
se vería si se encendiese y apagase un interruptor. Un pulso podría repre-
sentar un bit de información viajando a través de un circuito de ordenador,
o podría ser un espurio, o defecto, en un circuito. Un conjunto de pulsos
que viajan juntos forma un tren de pulsos. Los componentes digitales en
un ordenador se comunican entre sí por medio de pulsos. Los pulsos son
también comunes en equipos de rayos X y comunicaciones. La figura 8
muestra ejemplos de ondas en escalón, de pulsos, y de un tren de pulsos.
Señales periódicas y no periódicas
Las señales repetitivas se conocen como señales periódicas, mientras
que las señales que cambian constantemente se denominan señales no
periódicas. Una imagen fija es similar a una señal periódica, mientras que
una imagen en movimiento se puede equiparar a una señal no periódica.
Señales síncronas y asíncronas
Cuando existe una relación de tiempo entre dos señales, se dice que
dichas señales son síncronas. Las señales de reloj, de datos y de direc-
ciones dentro de un ordenador son ejemplos de señales síncronas.
Asíncrono es un término utilizado para describir aquellas señales entre
las cuales no existe una relación de tiempo. Dado que no existe corre-
lación de tiempo entre el acto de pulsar una tecla en el teclado de un
ordenador y el reloj que está dentro de este ordenador, estos dos sucesos
se consideran asíncronos.
Ondas complejas
Algunas formas de onda combinan características sinusoidales, cuadradas,
de escalón, y pulsos, para producir aspectos de onda que desafían a
muchos osciloscopios. La información de la señal puede estar imbricada
en forma de amplitud, fase, y/o variaciones de frecuencia. Por ejemplo,
aunque la señal de la Figura 9 es una señal ordinaria de vídeo compuesto,
está compuesta por muchos ciclos de formas de onda de frecuencia más
elevada, imbricados en una envoltura de baja frecuencia. En este ejem-
plo, generalmente lo más importante es entender los niveles relativos y las
relaciones de tiempo de los escalones. Para visualizar esta señal, se nece-
sita un osciloscopio que capture la envoltura de baja frecuencia y la mez-
cle con las ondas de más alta frecuencia, en un modo de gradación de
intensidad que permita ver su combinación general como una imagen que
pueda ser interpretada visualmente. Los osciloscopios analógicos y los de
fósforo digital son los más adecuados para visualizar ondas complejas
tales como las señales de vídeo, ilustradas en la Figura 9. Sus pantallas
proporcionan la información necesaria de frecuencia de ocurrencia, o de
gradación de intensidad, que resulta esencial para comprender lo que la
forma de onda está realmente haciendo.
Conceptos básicos
Figura 9. Una señal de vídeo compuesto NTSC es un ejemplo de onda
compleja.
Figura 8. Ondas en escalón, pulsos y tren de pulsos.

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Medidas de formas de onda
Se utilizan muchos términos para describir los tipos de medidas que se
pueden realizar con un osciloscopio. Esta sección describe algunas de las
medidas y términos más comunes.
Frecuencia y período
Si una señal se repite, tiene una frecuencia. Esta frecuencia se mide en
ciclos (Hz, de Hertzios), y equivale al número de veces que la señal se
repite en un segundo, lo que se conoce como ciclos por segundo. Una
señal repetitiva también tiene un período, que es la cantidad de tiempo
que tarda la señal en completar un ciclo. El período y la frecuencia son
recíprocos el uno con el otro, por lo que 1/período es igual a la frecuencia,
y 1/frecuencia es igual al período. Por ejemplo, la onda sinusoidal de la
Figura 10 tiene una frecuencia de 3 Hz y un período de 1/3 de segundo.
Voltaje
El voltaje es el cambio de potencial eléctrico —o energía de la señal—
entre dos puntos en un circuito. Generalmente, uno de estos puntos es
tierra, o cero voltios, pero no siempre. Es conveniente medir el voltaje
desde el pico máximo al pico mínimo de una forma de onda, lo que se
conoce como el voltaje pico a pico.
Amplitud
La amplitud se refiere a la cantidad de voltaje entre dos puntos de un cir-
cuito. La amplitud comúnmente expresa el voltaje máximo de una señal
medido desde tierra, o cero voltios. La forma de onda de la Figura 11
tiene una amplitud de 1 V y un voltaje pico a pico de 2 V.
Conceptos básicos
0° 90° 180° 270° 360
+1 V
–1 V
0
2 V
°
Figura 11. Amplitud y grados de una onda sinusoidal.
Figura 10. Frecuencia y período de una onda sinusoidal.

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Fase
La mejor forma de explicar una fase es viendo una onda sinusoidal. El
nivel de voltaje de las ondas sinusoidales está basado en un movimiento
circular. Dado que un círculo tiene 360º, un ciclo de una onda sinusoidal
tiene también 360º, como se muestra en la Figura 11. Utilizando los gra-
dos, es posible referirse al ángulo de fase de una onda sinusoidal cuando
se quiere describir cuánto ha transcurrido de ese período.
El desplazamiento de fase describe la diferencia en tiempo entre dos
señales similares. La forma de onda de la Figura 12 denominada "co-
rriente" se dice que está 90º desfasada con la forma de onda denominada
"voltaje", debido a que estas ondas alcanzan valores similares en sus ci-
clos, separados exactamente por 1/4 de ciclo (360º/4 = 90º). El desplaza-
miento de fase es común en electrónica.
Medidas de formas de onda con osciloscopios digitales
Los actuales osciloscopios digitales poseen funciones que facilitan las
medidas en las formas de onda. Poseen teclas en el panel frontal y/o
menús en pantalla, desde los que se pueden seleccionar medidas total-
mente automatizadas, entre las que se incluyen amplitud, período, tiempos
de subida/bajada, etc. Muchos instrumentos digitales proporcionan tam-
bién cálculos de valores medios y RMS, ciclos de trabajo, y otras opera-
ciones matemáticas. Las medidas automatizadas aparecen como lecturas
alfanuméricas en pantalla. Típicamente, estas medidas son más precisas
que las que sería posible obtener mediante la interpretación directa de la
retícula.
Las medidas de formas de onda totalmente automatizadas que están
disponibles en algunos osciloscopios de fósforo digital incluyen:
Período Ciclo de trabajo + Alto
Frecuencia Ciclo de trabajo – Bajo
Ancho + Retardo Mínimo
Ancho – Fase Máximo
Tiempo de subida Ancho de ráfaga Sobreimpulso +
Tiempo de bajada Pico a pico Sobreimpulso –
Amplitud Valor medio (Media) RMS (Verdadero Valor Eficaz)
Relación de extinción Media de un ciclo RMS en un ciclo
Potencia óptica media Área de un ciclo
Conceptos básicos
Figura 12. Desplazamiento de fase.

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Tipos de osciloscopios
Los equipos electrónicos pueden clasificarse en dos categorías: analógicos
y digitales. El equipo analógico trabaja con voltajes que varían continua-
mente, mientras que el equipo digital trabaja con números binarios dis-
cretos que representan muestras de voltaje. Un tocadiscos convencional
es un dispositivo analógico, mientras que un reproductor de discos com-
pactos es un dispositivo digital.
Los osciloscopios se pueden clasificar de una forma similar en analógicos
y digitales. Para muchas aplicaciones, dará igual un osciloscopio analógico
que uno digital. Sin embargo, cada uno de ellos tiene características úni-
cas que le pueden hacer más o menos conveniente para aplicaciones
específicas. Los osciloscopios digitales pueden ser, además, clasificados
como osciloscopios de memoria digital, o simplemente, osciloscopios digi-
tales (DSO), osciloscopios de fósforo digital (DPO), y osciloscopios de
muestreo.
Osciloscopios analógicos
Fundamentalmente, un osciloscopio analógico trabaja aplicando el volta-
je medido de la señal directamente al eje vertical de un haz electrónico
que se mueve de izquierda a derecha a través de la pantalla del oscilosco-
pio —usualmente, un tubo de rayos catódicos (TRC). La parte posterior
de la pantalla está tratada con fósforo luminoso que brilla siempre que el
haz electrónico incide sobre ella. El voltaje de la señal desvía el haz hacia
arriba y hacia abajo proporcionalmente y conforme se mueve horizontal-
mente a través de la pantalla, trazando así la forma de onda en la pan-
talla. Cuanto más frecuentemente incida el haz sobre un punto específico
de la pantalla, más brillante aparecerá dicha posición.
El TRC limita el rango de frecuencias que puede mostrar un osciloscopio
analógico. En frecuencias muy bajas, la señal aparece como un punto bri-
llante, de movimiento lento, que resulta difícil distinguir como una forma
de onda. En frecuencias altas, la velocidad de escritura del TRC define el
límite. Cuando la frecuencia de la señal excede la velocidad de escritura
del TRC, la presentación se vuelve demasiado tenue en intensidad como
para ser vista. Los osciloscopios analógicos más rápidos pueden presentar
frecuencias de hasta alrededor de 1 GHz.
Cuando la sonda de un osciloscopio se conecta a un circuito, la señal del
voltaje viaja a través de la sonda hasta el sistema vertical del osciloscopio.
La Figura 13 ilustra cómo un osciloscopio analógico presenta una señal
que se está midiendo. Dependiendo de cómo esté configurada la escala
vertical (control de voltios/div), un atenuador reducirá el voltaje de la señal
y un amplificador lo aumentará.
Seguidamente, la señal va directamente a las placas deflectoras verticales
del TRC. El voltaje aplicado a estas placas de deflexión hará que el punto
luminoso se mueva a través de la pantalla. Este punto luminoso es creado
por un haz de electrones que incide sobre el fósforo luminoso en el inte-
rior del TRC. Un voltaje positivo hace que el punto se mueva hacia arriba,
mientras que un voltaje negativo hace que el punto se mueva hacia abajo.
Conceptos básicos
Figura 13. Arquitectura de un osciloscopio analógico.

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La señal se desplaza también al sistema de disparo para iniciar, o dis-
parar, un barrido horizontal. El barrido horizontal es un término que se
refiere a la acción del sistema horizontal que permite que el punto lumi-
noso se mueva de izquierda a derecha de la pantalla del osciloscopio. El
disparo del sistema horizontal hace que la base de tiempos horizontal
mueva el punto luminoso de izquierda a derecha de la pantalla dentro de
un intervalo de tiempo específico. Muchos barridos en rápida secuencia
harán que el movimiento del punto luminoso parezca una línea continua. A
altas velocidades, el punto luminoso puede barrer la pantalla hasta
500.000 veces por segundo.
Conjuntamente, la acción de barrido horizontal y la acción de deflexión
vertical trazan en la pantalla un gráfico de la señal. El disparo es nece-
sario para estabilizar una señal repetitiva; así se asegura que el barrido
empieza siempre en el mismo punto de la señal repetitiva, lo que resulta
en una imagen clara, como se muestra en la Figura 14.
Adicionalmente, los osciloscopios analógicos tienen controles de enfoque e
intensidad que se pueden ajustar para crear una presentación nítida y
legible.
A menudo, se prefieren los osciloscopios analógicos cuando resulta impor-
tante mostrar variaciones de señales rápidas en "tiempo real", o sea, con-
forme ocurren. La pantalla basada en fósforo químico de un osciloscopio
analógico tiene una característica conocida como gradación de intensi-
dad, que hace la traza más brillante donde los rasgos de la señal ocurren
más frecuentemente. Esta gradación de intensidad facilita la distinción de
los detalles de la señal simplemente observando los niveles de intensidad
de la traza.
Osciloscopios digitales
A diferencia de un osciloscopio analógico, un osciloscopio digital utiliza
un convertidor analógico digital (ADC) para convertir el voltaje medido en
información digital. Estos osciloscopios adquieren la forma de onda como
una serie de muestras, y las almacenan hasta que acumulan muestras
suficientes como para describir una forma de onda. El osciloscopio digital
reconstruye entonces la forma de onda para su presentación en pantalla
(vea la Figura 15).
Los osciloscopios digitales se pueden clasificar en osciloscopios de
memoria digital, o simplemente, osciloscopios digitales (DSO), oscilosco-
pios de fósforo digital (DPO), y osciloscopios de muestreo.
La técnica digital permite que el osciloscopio pueda representar cualquier
frecuencia dentro de su rango, con estabilidad, brillantez y claridad. Para
señales repetitivas, el ancho de banda del osciloscopio digital es una fun-
ción del ancho de banda analógico de los componentes de entrada del
osciloscopio, comúnmente conocido como el punto de atenuación a -3dB.
Para eventos transitorios y de disparo único, tales como pulsos y
escalones, el ancho de banda puede verse limitado por la velocidad de
muestreo del osciloscopio. Vea la sección Velocidad de muestreo,
en Términos y consideraciones acerca de las prestaciones, para un
análisis más detallado.
Conceptos básicos
Figura 14. El disparo estabiliza una forma de onda repetitiva, creando una
imagen clara de la señal.
Figura 15. Los osciloscopios analógicos "dibujan" señales, mientras que los
osciloscopios digitales muestrean señales y reconstruyen su representación.

Osciloscopios de memoria digital
Un osciloscopio digital convencional se conoce como osciloscopio de
memoria digital, o simplemente, osciloscopio digital (DSO). Típicamente, su
presentación depende de una pantalla de barrido en lugar de una de fós-
foro luminoso.
Los osciloscopios de memoria digital (DSO) permiten la captura y visua-
lización de eventos que ocurren solamente una vez y a los que se conoce
como transitorios. Debido a que la información de la forma de onda existe
en forma digital como una serie de valores binarios almacenados, ésta
puede ser analizada, archivada, imprimida, y procesada de cualquier otra
forma dentro del propio osciloscopio o por un ordenador externo. No es
necesario que la forma de onda sea continua, y puede ser mostrada en
pantalla incluso cuando la señal ha desaparecido. Contrariamente a los
osciloscopios analógicos, los osciloscopios de memoria digital proporcio-
nan un almacenamiento permanente de la señal y un extenso procesado
de la forma de onda. Sin embargo, los DSO no tienen típicamente
gradación de intensidad en tiempo real; por lo tanto, no pueden mostrar
niveles de variación de intensidad en una señal "viva".
Algunos de los subsistemas que componen los DSO son similares a los de
los osciloscopios analógicos. Sin embargo, los DSO contienen subsistemas
adicionales de procesado de datos que se utilizan para recomponer y
mostrar los datos de la forma de onda completa. Un DSO utiliza una arqui-
tectura de procesado en serie para capturar y mostrar una señal en su
pantalla, como se indica en la Figura 16. A continuación, se describe esta
arquitectura de procesado en serie.
Arquitectura de procesado en serie
Como en un osciloscopio analógico, la primera etapa (de entrada) de un
DSO es un amplificador vertical. Los controles verticales permiten ajustar
la amplitud y el rango de posición en esta etapa.
Seguidamente, el convertidor analógico digital (CAD) del sistema horizontal
muestrea la señal en puntos aislados en el tiempo y convierte el voltaje de
la señal presente en estos puntos en valores digitales, denominados pun-
tos de muestreo. Este proceso se conoce como digitalización de una
señal. El reloj de muestreo del sistema horizontal determina con qué fre-
cuencia el CAD recoge muestras. Esta velocidad se llama velocidad de
muestreo y se expresa en muestras por segundo. (S/s).
Conceptos básicos
Figura 16. Arquitectura de procesado en serie de un osciloscopio digital (DSO).

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14
Las muestras del CAD son almacenadas en la memoria de adquisición
como puntos de la forma de onda. Varias muestras pueden conformar
un punto de la forma de onda. Todos los puntos de la forma de onda en
conjunto conforman el registro de forma de onda. El número de puntos de
forma de onda utilizados para crear un registro se denomina longitud de
registro. El disparo del sistema determina los puntos de comienzo y para-
da del registro.
La ruta de la señal del DSO incluye un microprocesador a través del cual
pasa la señal medida en su camino hacia la pantalla. Este microproce-
sador procesa la señal, coordina las actividades de presentación, gestiona
los controles del panel frontal, etc. La señal pasa entonces a través de la
memoria de presentación, y aparece en la pantalla del osciloscopio.
Dependiendo de las capacidades del osciloscopio, se podrán efectuar
procesados adicionales en los puntos de muestreo, lo que mejorará la pre-
sentación. También puede disponerse de un predisparo, que permite ver
eventos antes del punto de disparo. La mayoría de los osciloscopios digi-
tales actuales proporcionan también una selección de medidas con
parámetros automáticos, lo cual simplifica el proceso de medida.
Un DSO proporciona altas prestaciones en un instrumento multicanal de
tiempo real (vea la Figura 17). Los DSO son ideales para aplicaciones de
baja velocidad de repetición o de ocurrencia única, de alta velocidad, y de
diseño que precisen múltiples canales. En el mundo real del diseño digital,
un ingeniero normalmente examina 4 o más señales simultáneamente, lo
que hace del DSO un colaborador muy estimable.
Conceptos básicos
Figura 17. El TDS694C proporciona alta velocidad y adquisición en disparo
único a través de canales múltiples, aumentando la posibilidad de capturar
espurios infrecuentes así como eventos transitorios.

Osciloscopios de fósforo digital
El osciloscopio de fósforo digital (DPO) ofrece un nuevo concepto de arqui-
tectura de osciloscopio. Esta arquitectura permite al osciloscopio alcanzar
capacidades de adquisición y presentación sin igual para reconstruir una
señal con precisión.
Mientras que un DSO utiliza una arquitectura de procesado en serie para
capturar, presentar, y analizar señales, un DPO utiliza una arquitectura de
procesado en paralelo para llevar a cabo estas funciones, como se indica
en la Figura 18. La arquitectura del DPO utiliza ASIC de hardware exclu-
sivos para adquirir imágenes de las formas de onda, proporcionando altas
velocidades de captura de forma de onda, que redundan en un elevado
nivel de visualización de la señal. Esta prestación aumenta la probabilidad
de observar los eventos transitorios que ocurren en los sistemas digitales,
tales como pulsos de escasa amplitud (seudopulsos o "runt"), espurios y
errores de transición. A continuación, se describe la arquitectura de proce-
sado en paralelo.
Arquitectura de procesado en paralelo
La primera etapa (de entrada) de un DPO es similar a la de un oscilosco-
pio analógico —un amplificador vertical—, y su segunda etapa es similar
a la de un DSO —un ADC. Pero el DPO difiere significativamente de sus
predecesores a partir de esta conversión analógica/digital.
En cualquier osciloscopio —analógico, DSO o DPO— hay siempre un
tiempo de retención ("holdoff") durante el cual el instrumento procesa los
datos más recientemente adquiridos, restaura el sistema, y espera el si-
guiente evento de disparo. Durante este tiempo, el osciloscopio está ciego
ante cualquier actividad de la señal. La probabilidad de ver un evento
infrecuente o de baja repetición, disminuye conforme aumenta este tiempo
de retención.
Debe tenerse en cuenta que es imposible determinar la probabilidad de
captura simplemente analizando la velocidad de actualización de la pan-
talla. Si se depende solamente de la velocidad de actualización, es fácil
cometer el error de creer que el osciloscopio está capturando toda la
información pertinente acerca de la forma de onda cuando, en realidad, no
es así.
El osciloscopio de memoria digital procesa en serie las formas de onda
capturadas. La velocidad de su microprocesador es un cuello de botella en
este proceso, porque limita la velocidad de captura de las formas de onda.
El DPO explora los datos digitalizados de la forma de onda sobre una base
de datos de fósforo digital. Cada 1/30 de segundo —tan rápido como la
propia percepción del ojo humano— se envía directamente al sistema de
presentación una instantánea de la imagen de la señal que está almace-
nada en esta base de datos. Esta exploración directa de los datos de la
forma de onda y su copia directa en la memoria de presentación desde la
base de datos, elimina el cuello de botella del procesado de datos, inhe-
rente a otras arquitecturas. El resultado es una mejora del tiempo de
actividad del osciloscopio, y una viva actualización de la presentación. Los
detalles de la señal, los eventos intermitentes, y las características dinámi-
cas de la señal, se capturan en tiempo real. El microprocesador del DPO
trabaja en paralelo con este sistema de adquisición integrado para la
gestión de la presentación, la automatización de las medidas, y el control
del instrumento, para que ello no afecte a la velocidad de adquisición del
osciloscopio.
Conceptos básicos
Figura 18. Arquitectura de procesado en paralelo de un osciloscopio de fósforo digital (DPO).

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16
Un DPO emula fielmente los mejores atributos de presentación de un
osciloscopio analógico, presentando la señal en tres dimensiones: tiempo,
amplitud y distribución de la amplitud en el tiempo, y todo ello en tiempo
real.
Contrariamente a la confianza en el fósforo químico de un osciloscopio
analógico, un DPO utiliza un fósforo digital puramente electrónico que, en
realidad, es una base de datos constantemente actualizada. Esta base de
datos dispone de una "celda" individual de información por cada pixel en
la pantalla del osciloscopio. Cada vez que se captura una forma de onda
—es decir, cada vez que el osciloscopio se dispara— ésta queda mapea-
da dentro de las celdas del fósforo digital de la base de datos. Cada celda
representa un punto de la pantalla y si una celda resulta "tocada" por la
forma de onda, su información de intensidad quedará reforzada, mientras
que las otras celdas no cambiarán. De esta forma, la información de la
intensidad aumentará en las celdas por donde la forma de onda pasa con
mayor frecuencia.
Cuando la información de la base de datos de fósforo digital llega a la
pantalla del osciloscopio, la presentación ilumina áreas de la forma de
onda en proporción a la frecuencia de ocurrencia de la señal en cada
punto, muy similar a las características de la gradación de intensidad. El
DPO también permite la presentación en pantalla de información acerca
de la variación de la frecuencia de ocurrencia mediante contraste de co-
lores, a diferencia de un osciloscopio analógico. Con un DPO es fácil
observar la diferencia entre una forma de onda que ocurre en casi todos
los disparos y otra que ocurre, por ejemplo, cada 100 disparos.
Los osciloscopios de fósforo digital (DPO) rompen la barrera existente
entre las tecnologías de osciloscopios digitales y analógicos. Son igual-
mente apropiados para la visualización de altas y bajas frecuencias, para
formas de onda repetitivas, transitorios, y para variaciones de la señal en
tiempo real. Solamente un DPO proporciona el eje Z (intensidad) en tiempo
real, el cual no está disponible en los DSO convencionales.
Un DPO es ideal para quienes necesitan la mejor herramienta para diag-
nóstico y diseño de propósito general en un amplio rango de aplicaciones
(vea la Figura 19). Un DPO es magnífico para test de máscaras de comu-
nicaciones, depuración digital de señales intermitentes, diseño digital
repetitivo, y aplicaciones de medidas de tiempo.
Conceptos básicos
Figura 19. Algunos DPO pueden adquirir millones de formas de onda en
cuestión de segundos, lo cual aumenta de forma significativa la probabilidad
de captura de eventos infrecuentes e intermitentes, y revela el compor-
tamiento dinámico de la señal.

Osciloscopios de muestreo
Cuando se están midiendo señales de alta frecuencia, es posible que el
osciloscopio no sea capaz de recoger suficientes muestras en un solo ba-
rrido. Un osciloscopio de muestreo es una herramienta ideal para la cap-
tura precisa de señales cuyas componentes de frecuencia son mucho más
elevadas que la velocidad de muestreo del osciloscopio (vea la Figura 21).
Este osciloscopio es capaz de medir señales de hasta un orden de magni-
tud más rápida que cualquier otro osciloscopio. Puede alcanzar anchos de
banda y tiempos de alta velocidad diez veces más elevados que otros
osciloscopios para señales repetitivas. Se dispone de osciloscopios de
muestreo secuencial en tiempo equivalente con anchos de banda de hasta
50 GHz.
En contraste con las arquitecturas de memoria digital y de los oscilosco-
pios de fósforo digital, la arquitectura del osciloscopio de muestreo invierte
la posición del atenuador/amplificador y del puente de muestreo, como se
indica en la Figura 20. La señal de entrada se muestrea antes de que se
realice cualquier atenuación o amplificación. Posteriormente, se podrá uti-
lizar un amplificador de bajo ancho de banda después del puente de
muestreo, dado que la señal ya ha sido convertida a una frecuencia infe-
rior por la puerta de muestreo, resultando un instrumento de ancho de
banda mucho más elevado.
El precio pagado por este elevado ancho de banda, sin embargo, es la li-
mitación del rango dinámico de muestreo del osciloscopio. Puesto que no
existe ningún atenuador/amplificador enfrente de la puerta de muestreo,
no existe ninguna función para escalar la entrada. El puente de muestreo
deberá ser capaz de manejar en todo momento el rango dinámico de la
señal en su totalidad. Por lo tanto, el rango dinámico de la mayoría de los
osciloscopios de muestreo queda limitado a, aproximadamente, 1 V pico a
pico. Por el contrario, los osciloscopios de memoria digital y los oscilosco-
pios de fósforo digital pueden manejar de 50 a 100 voltios.
Además, los diodos de protección no pueden ser colocados frente a la
puerta de muestreo dado que esto limitaría el ancho de banda, lo cual
reduce la seguridad del voltaje de salida de un osciloscopio de muestro a
aproximadamente 3 V, comparados con los 500 V disponibles en otros
osciloscopios.
El XYZ del osciloscopio
Conceptos básicos
Figura 21. Presentación de reflectometría en el dominio del tiempo (TDR)
en un osciloscopio de muestreo TDS8000 con un módulo 80E04 de 20 GHz.
Figura 20. Arquitectura de un osciloscopio de muestreo.

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18
Sistemas y controles de un
osciloscopio
Un osciloscopio básico se compone de cuatro sistemas diferentes: el sis-
tema vertical, el sistema horizontal, el sistema de disparo, y el sistema de
presentación. La comprensión de cada uno de estos sistemas le permitirá
aplicar el osciloscopio con efectividad para abordar los problemas de sus
medidas específicas. Recuerde que cada uno de estos sistemas contribuye
a la habilidad del osciloscopio para reconstruir una señal con precisión.
Esta sección describe brevemente los controles y sistemas básicos que se
pueden encontrar en los osciloscopios analógicos y digitales. Algunos con-
troles son diferentes en los osciloscopios analógicos y digitales; además,
su osciloscopio probablemente disponga de controles adicionales no trata-
dos en esta sección.
El panel frontal de un osciloscopio está dividido en tres secciones princi-
pales, denominadas vertical, horizontal, y de disparo. Puede que su
osciloscopio tenga otras secciones, dependiendo del modelo y del tipo
(analógico o digital), como se indica en la Figura 22. Trate de localizar
estas secciones del panel frontal en la Figura 22 y en su osciloscopio,
conforme va leyendo esta sección.
Al utilizar un osciloscopio, es necesario ajustar tres configuraciones bási-
cas para adaptar una señal entrante:
La atenuación o amplificación de la señal. Utilice el control voltios/div para
ajustar la amplitud de una señal al rango de medida deseado.
La base de tiempos. Utilice el control s/div para definir la cantidad de tiempo por
división representada horizontalmente a lo ancho de la pantalla.
El disparo del osciloscopio. Utilice el nivel de disparo para estabilizar una señal
repetitiva, o para disparar en un evento individual.
Sistema y controles verticales
Los controles verticales se utilizan para situar y definir verticalmente la
escala de la forma de onda. Los controles verticales también se utilizan
para configurar el acoplamiento de entrada y otros acondicionadores de la
señal, descritos más adelante en esta sección. Los controles verticales
habituales incluyen:
Terminación
1M Ohm
50 Ohm
Acoplamiento
CC
CA
GND (Tierra)
Limitador de ancho de banda
20 MHz
250 MHz
Total
Posición
Desplazamiento
Inversión – SÍ/NO
Escala
1-2-5-
Variable
Zoom (Magnificar)
Conceptos básicos
Figura 22. Sección de control del panel frontal de un osciloscopio.

Posición y voltios por división
El control de posición vertical le permite mover la forma de onda hacia
arriba o hacia abajo para situarla exactamente donde desee sobre la
pantalla.
El control voltios por división (escrito generalmente como volts/div) varía el
tamaño de la forma de onda en la pantalla. Un buen osciloscopio de
propósito general puede mostrar con precisión niveles de señal desde
4 milivoltios hasta 40 voltios.
La configuración volts/div es un factor de la escala. Si la configuración
volts/div es 5 voltios, entonces cada una de las 8 divisiones verticales re-
presentará 5 voltios y la pantalla podrá mostrar un total de 40 voltios
desde arriba hasta abajo, suponiendo que la retícula tenga 8 divisiones
principales. Si la configuración es de 0,5 volts/div, la pantalla podrá pre-
sentar 4 voltios desde arriba hasta abajo, etc. El voltaje máximo que se
puede presentar en la pantalla es el valor de volts/div multiplicado por el
número de divisiones verticales. Tenga en cuenta que la sonda que utilice,
1X o 10X, también puede influir en el factor de la escala. Deberá dividir la
escala volts/div entre el factor de atenuación de la sonda, si el oscilosco-
pio no realiza esta función por sí mismo.
Con frecuencia, la escala volts/div tiene un control de ganancia variable, o
de ganancia fina, para escalar la presentación de la señal a una magnitud
exacta de divisiones de amplitud. Utilice este control como ayuda en la
obtención de medidas de tiempo de subida.
Acoplamiento de la entrada
El acoplamiento se refiere al método utilizado para conectar una señal
eléctrica de un circuito a otro. En este caso, el acoplamiento de entrada es
la conexión del circuito bajo prueba al osciloscopio. El acoplamiento se
puede configurar como CC, CA o a tierra (GND). El acoplamiento de CC
muestra la totalidad de la señal de entrada. El acoplamiento de CA blo-
quea la componente de CC de la señal para que se pueda centrar la forma
de onda sobre cero voltios. La Figura 23 ilustra esta diferencia. La confi-
guración del acoplamiento de CA es útil cuando la totalidad de la señal
(corriente alterna más corriente continua) es demasiado grande para la
disposición del control de volts/div.
El acoplamiento a tierra (GND) desconecta la señal de entrada del sistema
vertical, lo cual permite ver dónde se encuentra la línea de cero voltios
sobre la pantalla. Con un acoplamiento de entrada conectado a tierra y el
modo de disparo en automático, se puede observar una línea horizontal en
la pantalla que representa los cero voltios. El cambio de CC a conexión a
tierra y viceversa, es muy útil para medir los niveles de voltaje de una
señal con respecto a tierra.
Conceptos básicos
Figura 23. Acoplamientos de entrada en CA y CC.

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20
Límite de ancho de banda
La mayoría de los osciloscopios tienen un circuito que limita su ancho de
banda. Al limitar el ancho de banda, se reduce el ruido que algunas veces
aparece en la forma de onda presentada, lo cual resulta en una pre-
sentación de señal más nítida. Tenga en cuenta que, a la par que se
reduce el ruido, la limitación del ancho de banda puede también reducir o
eliminar el contenido de altas frecuencias de la señal.
Modos de presentación alternado y troceado
En los osciloscopios analógicos, los canales múltiples se presentan uti-
lizando el modo alternado o el troceado (muchos osciloscopios digitales
pueden presentar canales múltiples simultáneamente sin necesidad de
ninguno de estos modos).
El modo alternado presenta cada canal alternadamente —el osciloscopio
completa un barrido sobre el canal 1, después un barrido sobre el canal 2,
después otro barrido sobre el canal 1, y así sucesivamente. Utilice este
modo con señales de media a alta velocidad, cuando la escala de s/div
esté configurada a 0,5 ms o más rápida (menos tiempo).
El modo troceado hace que el osciloscopio presente pequeñas partes de
cada señal, alternando constantemente de una a otra. La velocidad de
alternancia es demasiado rápida como para poder verla, por lo que la
forma de onda parecerá completa. Típicamente, este modo se utiliza con
señales lentas, que requieren velocidades de barrido de 1 ms por división
o inferiores. La Figura 24 muestra la diferencia entre los dos modos.
A menudo, es útil visualizar la señal en ambos modos, para asegurar que
se obtiene la mejor presentación de la misma.
Conceptos básicos
Figura 24. Modos de presentación multicanal.

Sistema y controles horizontales
El sistema horizontal de un osciloscopio está estrechamente relacionado
con la adquisición de una señal de entrada; la velocidad de muestreo y la
longitud de registro están entre estas consideraciones. Los controles hori-
zontales se utilizan para situar y definir horizontalmente la escala de la
forma de onda. Los controles horizontales habituales incluyen:
Principal
Retardo
XY
Escala
1-2-5
Variable
Separación de traza
Longitud de registro
Resolución
Velocidad de muestreo
Posición del disparo
Zoom
Controles de adquisición
Los osciloscopios digitales tienen funciones que permiten controlar cómo
el sistema de adquisición procesará la señal. Consulte las opciones de
adquisición de su osciloscopio digital a la vez que lee esta descripción.
La Figura 25 muestra un ejemplo de menú de adquisición.
Modos de adquisición
Los modos de adquisición controlan cómo se suceden los puntos de forma
de onda a partir de muestras. Las muestras son los valores digitales direc-
tamente derivados del convertidor analógico/digital (CAD). Los intervalos
de muestreo se refieren al tiempo entre estos puntos de muestreo. Los
puntos de la forma de onda son los valores digitales que están almace-
nados en memoria y que se presentan en la pantalla para reconstruir la
forma de onda. La diferencia del valor de tiempo entre los puntos de la
forma de onda se conoce como el intervalo de forma de onda.
El intervalo de muestreo y el intervalo de forma de onda pueden ser
iguales o no —de aquí que haya varios modos de adquisición en los que
cada punto de forma de onda está formado por varios puntos de muestreo
adquiridos secuencialmente. Además, los puntos de forma de onda se
pueden crear a partir de una composición de puntos de muestreo tomados
de adquisiciones múltiples, lo cual proporciona otro conjunto de modos de
adquisición. A continuación, se describen los modos de adquisición más
comúnmente utilizados:
Conceptos básicos
Figura 25. Ejemplo de un menú de adquisición.

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22
Modos de adquisición
Modo "Muestra": Este es el modo de adquisición más sencillo.
El osciloscopio crea un punto de forma de onda almacenando una
muestra durante cada intervalo de forma de onda.
Modo de Detección de picos: El osciloscopio almacena las muestras
mínimas y máximas tomadas entre dos intervalos de forma de onda, y
utiliza estos muestreos como los dos puntos de forma de onda corres-
pondientes. Los osciloscopios digitales con modo de detección de
picos ejecutan la CAD a una velocidad de muestreo muy rápida, inclu-
so para valores de la base de tiempos muy lentos (las bases de tiem-
pos lentas se traducen en largos intervalos de forma de onda) y
pueden capturar cambios rápidos de la señal que ocurrirían entre los
puntos de forma de onda si se estuviera operando en modo de
muestreo (Figura 26). El modo de detección de picos es particular-
mente útil para ver pulsos estrechos muy espaciados en el tiempo
(Figure 27).
Modo de Alta resolución: Al igual que en el modo de detección de
picos, el modo de alta resolución es una forma de obtener más infor-
mación en casos donde el CAD puede tomar muestras más rápida-
mente de lo que requiere la configuración de la base de tiempos. En
este caso, se promedian múltiples muestras tomadas dentro de un
intervalo de forma de onda, para producir un punto de la forma de
onda. El resultado es una disminución del ruido y una mejora de la
resolución para señales de baja velocidad.
Modo Envolvente: El modo envolvente es similar al modo de detección
de picos. Sin embargo, en el modo envolvente, se combinan los puntos
máximos y mínimos de la forma de onda a partir de adquisiciones
múltiples para crear una forma de onda que muestra los cambios
mín/máx en el tiempo. El modo de detección de picos suele utilizarse
para obtener registros que se combinan para crear una forma de onda
envolvente.
Modo Promediado: En el modo promediado, el osciloscopio almacena
una muestra durante cada intervalo de forma de onda, igual que en el
modo de muestreo. Sin embargo, los puntos de forma de onda a partir
de adquisiciones consecutivas se promedian para crear la forma de
onda final que aparecerá en la pantalla. El modo promediado reduce el
ruido sin pérdida de ancho de banda, pero requiere que la señal sea
repetitiva.
Conceptos básicos
Figura 26. La velocidad de muestreo varía con las disposiciones de la base
de tiempos —cuanto más lenta es la disposición de la base de tiempos, más
lenta es la velocidad de muestreo. Algunos osciloscopios digitales proporcio-
nan modos de detección de pico para capturar transitorios rápidos a bajas
velocidades de barrido.
Figura 27. El modo de detección de picos permite al osciloscopio de la Serie
TDS7000 capturar anomalías transitorias tan estrechas como 100 ps.

Inicio y parada del sistema de adquisición
Una de las grandes ventajas de los osciloscopios digitales es su capacidad
para almacenar formas de onda y visualizarlas posteriormente. A tal efec-
to, suele haber una o más teclas en el panel frontal que permiten iniciar y
detener el sistema de adquisición para poder analizar formas de onda a
voluntad. Además, se puede hacer que el osciloscopio deje de adquirir
información automáticamente después de completar una adquisición o
después de que un conjunto de registros se haya convertido en una forma
de onda envolvente o promediada. Esta característica se denomina habi-
tualmente barrido único o secuencia única, y sus controles se encuentran
normalmente junto a los otros controles de adquisición o junto a los con-
troles de disparo.
Muestreo
El muestreo es el proceso de convertir una porción de una señal de
entrada en un número de valores eléctricos individualizados con fines de
almacenamiento, procesamiento o presentación de los mismos. La magni-
tud de cada punto muestreado es igual a la amplitud de la señal de entra-
da en el instante del muestreo de la señal en el tiempo.
El muestreo es como una toma de instantáneas. Cada instantánea corres-
ponde a un punto específico en el tiempo en la forma de onda. Estas
instantáneas pueden ser luego dispuestas en un orden específico en el
tiempo con el fin de poder reconstruir la señal de entrada.
En la pantalla de un osciloscopio digital, se reconstruye un conjunto de
puntos muestreados, mostrando la amplitud medida en el eje vertical, y el
tiempo en el eje horizontal, tal como se ilustra en la Figura 28.
La señal de la forma de onda en la Figura 28 aparece como una serie de
puntos en la pantalla. Si los puntos están ampliamente espaciados y es
difícil interpretarlos como una forma de onda, pueden ser conectados uti-
lizando un proceso denominado interpolación. La interpolación interconec-
ta los puntos con líneas o vectores. Se dispone de determinados métodos
de interpolación que se pueden utilizar para crear una precisa repre-
sentación continua de una señal de entrada.
Controles de muestreo
Algunos osciloscopios digitales proporcionan una alternativa en el método
de muestreo —bien en tiempo real o en tiempo equivalente. Los controles
de adquisición disponibles en estos osciloscopios permiten seleccionar un
método de muestreo para la adquisición de las señales. Tenga en cuenta
que esta alternativa resulta indiferente para configuraciones lentas de la
base de tiempos y solamente produce efectos cuando el CAD no puede
realizar muestreos lo suficientemente rápidos como para completar el re-
gistro en un barrido con puntos de la forma de onda.
Métodos de muestreo
Aunque existe un número determinado de diferentes formas de aplicar la
tecnología de muestreo, los osciloscopios digitales actuales utilizan dos
métodos básicos de muestreo: muestreo en tiempo real y muestreo en
tiempo equivalente. A su vez, el muestreo en tiempo equivalente puede
dividirse en dos subcategorías: aleatorio y secuencial. Cada método posee
diferentes ventajas, dependiendo del tipo de medidas que se desee
realizar.
Conceptos básicos
Figura 28. Muestreo básico. Los puntos muestreados se conectan por
interpolación para crear una forma de onda continua.

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24
Muestreo en tiempo real
El muestreo en tiempo real resulta ideal para señales cuyo rango de fre-
cuencia es menor que la mitad de la velocidad máxima de muestreo del
osciloscopio. En este caso, el osciloscopio puede adquirir puntos más que
suficientes con un solo "barrido" de la forma de onda como para confor-
mar una imagen precisa, como se indica en la Figura 29. El muestreo en
tiempo real es la única forma de capturar señales transitorias rápidas de
ocurrencia única con un osciloscopio digital.
El muestreo en tiempo real representa una gran dificultad para los oscilos-
copios digitales debido a la velocidad de muestreo que se requiere para
digitalizar con precisión eventos transitorios de alta frecuencia, como se
indica en la Figura 30. Estos eventos ocurren solamente una vez, y deben
ser muestreados en el mismo intervalo de tiempo en que ocurren. Si la
velocidad de muestreo no es lo suficientemente rápida, las componentes
de alta frecuencia pueden "descender" a una frecuencia menor, pro-
duciendo aliasing en la pantalla. Adicionalmente, el muestreo en tiempo
real se complica aún más por las memorias de alta velocidad necesarias
para almacenar la forma de onda una vez que se la ha digitalizado. Vea las
secciones Velocidad de muestreo y longitud de registro, en el apartado
Términos y consideraciones acerca de las prestaciones para obtener
detalles adicionales sobre la velocidad de muestreo y longitud de registro
necesarios para caracterizar con precisión las componentes de alta fre-
cuencia.
Conceptos básicos
Figura 29. Método de muestreo en tiempo real.
Figura 30. Con el fin de capturar el pulso de 10 ns en tiempo real, la velocidad de muestreo debe ser lo suficientemente elevada como para definir los flancos
con precisión.

Muestreo en tiempo real con interpolación. Los osciloscopios digitales
toman muestras individuales de la señal que puede ser presentada. Sin
embargo, puede resultar difícil visualizar la señal representada por puntos,
sobre todo porque puede haber solamente unos pocos puntos represen-
tando porciones de alta frecuencia de la señal. Para ayudar en la visuali-
zación de las señales, los osciloscopios digitales típicamente tienen modos
de presentación con interpolación.
En términos simples, la interpolación "conecta los puntos" para que una
señal que solamente se ha muestreado unas pocas veces en cada ciclo
pueda ser presentada de forma precisa. Al utilizar muestreo en tiempo real
con interpolación, el osciloscopio recoge unos pocos puntos de muestreo
de la señal en un solo barrido y en modo de tiempo real, y utiliza la inter-
polación para rellenar los espacios intermedios. La interpolación es una
técnica de procesado que se utiliza para estimar el aspecto de la forma de
onda, basándonos tan solo en unos pocos puntos.
La interpolación lineal conecta los puntos de las muestras mediante líneas
rectas. Este método está limitado a la reconstrucción de señales de flan-
cos rectos, tales como las ondas cuadradas, según se ilustra en la
Figura 31.
La interpolación seno x/x más versátil conecta los puntos de las muestras
mediante curvas, como se muestra en la Figura 31. La interpolación seno
x/x es un proceso matemático en el que se calculan los puntos que relle-
narán el espacio entre las muestras reales. Este tipo de interpolación se
presta más a formas de señales curvadas e irregulares, que son mucho
más habituales en el mundo real que las puras ondas cuadradas y los pul-
sos. En consecuencia, la interpolación seno x/x es el método preferido
para aplicaciones donde la velocidad de muestreo es de 3 a 5 veces el
ancho de banda del sistema.
Muestreo en tiempo equivalente
Cuando se miden señales de alta frecuencia, el osciloscopio puede no ser
capaz de recoger suficientes muestras en un barrido. El muestreo en tiem-
po equivalente se puede utilizar entonces para adquirir con precisión
señales cuya frecuencia excede la mitad de la velocidad de muestreo del
osciloscopio, como se ilustra en la Figura 32. Los digitalizadores (sistemas
de muestreo) en tiempo equivalente se aprovechan de la circunstancia de
que la mayoría de los eventos naturales y los producidos por el hombre
son repetitivos. El muestreo en tiempo equivalente construye una imagen
de una señal repetitiva, capturando tan solo una parte de la información
en cada repetición. La forma de onda se va creando lentamente como una
cadena de puntos luminosos, que se ilumina uno a uno. Este modo per-
mite al osciloscopio capturar con precisión señales cuyas componentes de
frecuencia son mucho más elevadas que la velocidad de muestreo del
osciloscopio.
Existen dos tipos de muestreo en tiempo equivalente: aleatorio y secuen-
cial. Cada uno tiene sus ventajas. El muestreo en tiempo equivalente
alteatorio permite la presentación de la señal de entrada antes del punto
de disparo, sin la utilización de una línea de retardo. El muestreo en
tiempo equivalente secuencial proporciona una resolución en tiempos y
una precisión mucho mayores. Ambos métodos necesitan que la señal de
entrada sea repetitiva.
Conceptos básicos
Figura 31. Interpolación lineal y seno x/x. Figura 32. Algunos osciloscopios utilizan muestreo en tiempo equivalente
para capturar y presentar señales repetitivas muy rápidas.

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26
Muestreo en tiempo equivalente aleatorio. Los digitalizadores (sistemas
de muestreo) en tiempo equivalente aleatorio utilizan un reloj interno que
funciona de forma asíncrona con respecto a la señal de entrada y al dis-
paro de la señal, según se ilustra en la Figura 33. Las muestras se
adquieren de forma continua, independientemente de la posición del dis-
paro, y su presentación está basada en la diferencia de tiempo existente
entre la muestra y el disparo. Aunque las muestras se adquieren de forma
secuencial en el tiempo, son aleatorias con respecto al disparo —de aquí
el nombre de muestreo "aleatorio" en tiempo equivalente. Los puntos de
muestreo aparecen aleatoriamente a lo largo de la forma de onda cuando
se muestran en la pantalla del osciloscopio.
La ventaja principal de esta técnica de muestreo es su capacidad de
adquirir y presentar muestras antes del punto de disparo, eliminando así la
necesidad de señales externas de predisparo o de líneas de retardo.
Dependiendo de la velocidad de muestreo y de la ventana temporal de la
presentación, el muestreo aleatorio puede también permitir la adquisición
de más de una muestra por evento de disparo. Sin embargo, a velocidades
de barrido muy rápidas, la ventana de adquisición se reduce hasta que el
digitalizador no es capaz de muestrear en cada disparo. Es en estas
velocidades de barrido más rápidas donde, a menudo, se efectúan medi-
das muy precisas de tiempos, y donde la extraordinaria resolución de
tiempos del muestreo en tiempo equivalente secuencial resulta más ben-
eficiosa. El límite de ancho de banda en el muestreo aleatorio en tiempo
equivalente es menor que en el muestreo en tiempo secuencial.
Muestreo en tiempo equivalente secuencial. El sistema de muestreo en
tiempo equivalente secuencial adquiere una muestra por disparo, indepen-
dientemente de la configuración tiempo/div o de la velocidad de barrido,
como se ilustra en la Figura 34. Cuando se detecta un disparo, se
adquiere una muestra después de un retardo muy corto, pero muy bien
definido. Cuando se produce el próximo disparo, se añade un pequeño
incremento de tiempo —delta t— a este retardo y el digitalizador
adquiere otra muestra. Este proceso se repite muchas veces, añadiéndose
un "delta t" a cada adquisición previa, hasta que se completa la ventana
de tiempos. Los puntos de las muestras aparecen de izquierda a derecha
de forma secuencial a lo largo de la forma de onda en la pantalla del
osciloscopio.
Desde un punto de vista tecnológico, es más fácil generar un "delta t"
muy corto y preciso que medir con precisión las posiciones horizontal y
vertical de una muestra con relación al punto de disparo, conforme
requieren los sistemas de muestreo aleatorios. Este retardo tan precisa-
mente medido es lo que proporciona a los sistemas de muestreo secuen-
ciales su inigualable resolución de tiempos. Puesto que con el muestreo
secuencial la muestra se adquiere una vez que se ha detectado el nivel de
disparo, el punto de disparo no puede ser presentado sin una línea
analógica de retardo que puede, a su vez, reducir el ancho de banda del
instrumento. Si se puede proporcionar un predisparo externo, el ancho de
banda no se verá afectado.
Conceptos básicos
Figura 33. En el muestreo en tiempo equivalente aleatorio, el reloj de
muestreo ocurre de forma asíncrona con la señal de entrada y con el
disparo.
Figura 34. En el muestreo secuencial en tiempo equivalente, se adquiere
una muestra por cada disparo reconocido después de un retardo de tiempo
que se incrementa en cada ciclo.

Posición y segundos por división
El control de posición horizontal mueve la forma de onda de izquierda a
derecha para colocarla exactamente donde se desee en la pantalla.
La configuración de segundos por división (normalmente escrito como
sec/div) permite seleccionar la velocidad a la que se traza la forma de
onda en la pantalla (también conocida como configuración de la base de
tiempos o velocidad de barrido). Esta configuración es un factor de escala.
Si la configuración es 1 ms, cada división horizontal representa 1 ms y la
totalidad del ancho de la pantalla representará 10 ms, o diez divisiones. El
cambio de la configuración sec/div permite ver intervalos de tiempo más
largos o más cortos de la señal de entrada.
Al igual que la escala vertical de volts/div, la escala horizontal de sec/div
puede tener una escala de tiempo variable, permitiendo ajustar la escala
de tiempo horizontal entre los valores discretos de la configuración.
Selecciones de la base de tiempos
El osciloscopio tiene una base de tiempos, normalmente conocida como
la base de tiempos principal. Muchos osciloscopios tienen también lo que
se denomina base de tiempos retardada —una base de tiempos con un
barrido que puede empezar (o ser disparada para empezar) con relación a
un tiempo predeterminado en el barrido de la base de tiempos principal.
La utilización del barrido de la base de tiempos retardada permite ver los
eventos más claramente o, incluso, ver eventos que sería imposible ver
solamente con el barrido de base de tiempos principal.
La base de tiempos retardada requiere la configuración del retardo de
tiempo y la posible utilización de modos de disparo retardado, así como
otras configuraciones que no se describen en este manual. Consulte el
manual suministrado con su osciloscopio para informarse acerca de cómo
utilizar estas características.
Zoom
El osciloscopio puede tener configuraciones especiales de magnificación
(zoom) que permiten mostrar en pantalla una ampliación de una sección
de la forma de onda. La operación en un osciloscopio de memoria digital
(DSO) se realiza con los datos digitalizados y almacenados.
Modo XY
La mayoría de los osciloscopios analógicos tienen un modo XY que les
permite mostrar una señal de entrada, en vez de la base de tiempos, en el
eje horizontal. Este modo de operación abre un área totalmente nueva de
técnicas de medida de desplazamiento de fase, que se explican en la sec-
ción Técnicas de medida de este manual.
Eje Z
Un osciloscopio de fósforo digital (DPO) tiene una alta densidad de pre-
sentación de muestras y una capacidad innata de capturar la información
de intensidad. Con su eje de intensidad (eje Z), el DPO es capaz de pro-
porcionar una presentación tridimensional en tiempo real, similar a la de
un osciloscopio analógico. Cuando se observa la traza de la forma de onda
de un DPO, se pueden ver áreas brillantes —las áreas donde la señal
ocurre con más frecuencia. Esta presentación permite distinguir la forma
básica de la señal de un transitorio que ocurre sólo intermitentemente —
la señal básica aparecería mucho más brillante. Una aplicación del eje Z
consiste en enviar señales temporales especiales a la entrada indepen-
diente Z para crear "marcas" de puntos realzados a intervalos conocidos
en la forma de onda.
Modo XYZ
Algunos DPO pueden utilizar la entrada Z para crear una presentación XY
con gradación de intensidad. En este caso, el DPO muestrea el valor de
los datos instantáneos en la entrada Z y utiliza esos valores para cualificar
una parte específica de la forma de onda. Una vez que se obtienen las
muestras cualificadas, éstas se pueden acumular, dando como resultado
una presentación XYZ con gradación de intensidad. El modo XYZ es espe-
cialmente útil para mostrar patrones polares comúnmente utilizados en
pruebas de dispositivos de telefonía móvil, por ejemplo, un diagrama de
constelación.
Conceptos básicos

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28
Sistema de disparo y controles
La función de disparo de un osciloscopio sincroniza el barrido horizontal
en el punto correcto de la señal, función esencial para una clara caracteri-
zación de la señal. Los controles de disparo permiten estabilizar las for-
mas de onda repetitivas y capturar formas de onda de ocurrencia única.
El disparo hace que las formas de onda repetitivas aparezcan inmóviles en
la pantalla del osciloscopio, mostrando repetidamente la misma sección de
la señal de entrada. No es difícil imaginar la confusión que se produciría si
cada barrido empezara en un punto diferente de la señal, como se ilustra
en la Figura 35.
El disparo por flanco, disponible en los osciloscopios analógicos y digi-
tales, es el tipo de disparo básico y más común. Además del umbral de
disparo que ofrecen los osciloscopios analógicos y digitales, muchos
osciloscopios digitales ofrecen un conjunto de configuraciones de disparos
especializados que no ofrecen los instrumentos analógicos. Estos disparos
responden a condiciones específicas de la señal de entrada y facilitan la
detección, por ejemplo, de un pulso que sea más estrecho de lo que
debería ser. Sería imposible detectar tal condición con un disparo de
umbral de voltaje solamente.
Los controles de disparos avanzados permiten aislar eventos específicos
de interés para optimizar la velocidad de muestreo del osciloscopio y la
longitud de registro. Las capacidades de disparos avanzados de algunos
osciloscopios proporcionan un control altamente selectivo. Se puede dis-
parar en pulsos definidos por su amplitud (tales como seudopulsos), cuali-
ficados por tiempo (ancho de pulso, espurio ("glitch"), velocidad de transi-
ción, tiempos de establecimiento y retención, y lapso de tiempo o "time-
out"), y definidos por su estado lógico o patrón (disparo lógico).
Los controles de disparo opcional en algunos osciloscopios están específi-
camente diseñados para examinar las señales de comunicaciones. La
interfaz intuitiva de usuario disponible en algunos osciloscopios permite
también una rápida configuración de los parámetros de disparo, con una
amplia flexibilidad en la configuración de test para maximizar la
productividad.
Cuando se utilizan más de cuatro canales para el disparo sobre señales, la
herramienta ideal es un analizador lógico. Por favor, consulte el XYZ de los
Analizadores Lógicos de Tektronix, si desea más información acerca de
estos valiosos instrumentos de test y medida.
Conceptos básicos
Figura 35. Presentación no disparada.

Posición del disparo
El control de la posición del disparo horizontal solamente está disponible
en los osciloscopios digitales. El control de la posición del disparo puede
estar ubicado en la sección de controles horizontales del osciloscopio. De
hecho, éste representa la posición horizontal del disparo en el registro de
la forma de onda.
La variación de la posición del disparo horizontal permite capturar lo que
ocurrió en una señal antes de un evento de disparo, lo que se conoce
como visualización del predisparo. De esta forma, determina la cantidad
de señal visible antes y después del punto de disparo.
Los osciloscopios digitales pueden proporcionar una visualización del pre-
disparo porque procesan constantemente la señal de entrada, indepen-
dientemente de que se haya recibido un disparo o no. Un flujo estable de
datos entra a través del osciloscopio; el disparo solamente le indica al
osciloscopio que almacene los datos existentes en ese momento en la
memoria. Por el contrario, los osciloscopios analógicos solamente presen-
tan la señal, es decir, la dibujan en el tubo de rayos catódicos (TRC),
después de recibir el disparo. Por lo tanto, la visualización del predisparo
no está disponible en los osciloscopios analógicos, con la excepción de
una pequeña porción de predisparo proporcionada por una línea de retardo
en el sistema vertical.
La visualización del predisparo es una valiosa ayuda para el diagnóstico. Si
un problema ocurre de forma intermitente, se podrá disparar en el proble-
ma, almacenar los eventos que lo originaron y, posiblemente, localizar la
causa.
Conceptos básicos
Disparo por velocidad de transición. Las señales de alta fre-
cuencia con velocidades de transición más rápidas de lo espe-
rado o de lo necesario, pueden radiar energía causante de
problemas. El disparo por velocidad de transición supera al dis-
paro por flanco convencional, añadiendo el elemento tiempo y
permitiendo el disparo selectivo sobre flancos lentos o rápidos.
Disparo por espurios ("glitch"). El disparo por espurios per-
mite disparar en pulsos digitales que son más estrechos o
más anchos que un límite de tiempo definido por el usuario.
Este control de disparo permite examinar las causas de los
más infrecuentes espurios y sus efectos sobre otras señales.
Disparo por ancho de pulso. Utilizando el disparo por ancho
de pulso se puede monitorizar indefinidamente una señal y
efectuar el disparo en la primera ocurrencia de un pulso cuya
duración (ancho de pulso) esté fuera de los límites permisibles.
Disparo por lapso de tiempo (timeout). El disparo por lapso
de tiempo permite disparar en un evento sin necesidad de
esperar a que termine el pulso del disparo, disparando en base
a un lapso de tiempo especificado.
Disparo por seudopulso ("runt"). El disparo por seudopulso
permite capturar y examinar pulsos que cruzan un umbral lógi-
co, pero no ambos.
Disparo lógico. El disparo lógico permite disparar en cualquier
combinación lógica de canales de entrada disponibles, siendo
especialmente útil en la verificación de operaciones de lógica
digital.
Disparo por tiempo de establecimiento y retención ("Setup"
y "Hold"). Solamente el disparo por tiempo de establecimiento y
retención permite capturar de forma determinística una transgre-
sión aislada de los tiempos de establecimiento y retención de un
dispositivo que, casi con toda seguridad, no sería posible capturar
utilizando otros modos de disparo. Este modo facilita la captura de
detalles específicos de calidad de la señal y de temporización
cuando una señal de datos síncronos no llega a cumplir las
especificaciones de los tiempos de establecimiento y retención.
Disparo de comunicaciones. Disponible opcionalmente en
ciertos modelos de osciloscopios, estos modos de disparo
cubren la necesidad de adquirir una amplia variedad de
señales de comunicaciones tales como Inversión Alternada de
Marca (AMI), Inversión de Código y Marca (CMI) y No Retorno a
Cero (NRZ).

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30
Nivel y pendiente de disparo
Los controles de nivel y pendiente de disparo proporcionan la definición
básica del punto de disparo y determinan cómo se presentará una forma
de onda, según se ilustra en la Figura 36.
El circuito de disparo actúa como un comparador. Usted mismo selecciona
la pendiente y el nivel de voltaje en una entrada del comparador. Cuando
la señal de disparo en la otra entrada del comparador iguala los paráme-
tros seleccionados, el osciloscopio genera un disparo.
El control de la pendiente determina si el punto de disparo está en el flanco de
subida o en el de bajada. Un flanco de subida es una pendiente positiva, y un
flanco de bajada es una pendiente negativa.
El control del nivel determina en qué punto del flanco ocurre el punto de disparo.
Fuentes de disparo
El osciloscopio no necesita disparar en la señal que se está mostrando.
Varias fuentes pueden disparar el barrido:
Cualquier canal de entrada
Una fuente externa distinta de la señal aplicada a un canal de entrada
La señal de alimentación
Una señal definida internamente por el osciloscopio a partir de uno o más canales
de entrada
La mayoría de las veces se podrá dejar el osciloscopio configurado para
disparar con el canal mostrado. Algunos osciloscopios proporcionan una
salida de disparo para poder enviar la señal de disparo a otro instrumento.
El osciloscopio puede utilizar una fuente de disparo alternativa, esté o no
presentada, por lo que se deberá cuidar de no disparar inadvertidamente
en el canal 1 mientras se está mostrando el canal 2, por ejemplo.
Modos de disparo
El modo de disparo determina si el osciloscopio traza o no una forma de
onda basándose en una condición de señal. Los modos habituales de dis-
paro incluyen el normal y el automático.
En el modo normal, el osciloscopio solamente genera un barrido si la señal
de entrada alcanza el punto de disparo establecido; de lo contrario, no
aparecerá la traza en la pantalla (en un osciloscopio analógico) o la última
forma de onda adquirida quedará congelada (en un osciloscopio digital). El
modo normal puede desorientar al usuario, puesto que en un principio no
se verá la señal si el control de nivel no está correctamente ajustado.
El modo automático hace que el osciloscopio genere un barrido, incluso
sin que haya disparo. Si no hay una señal presente, un temporizador en el
osciloscopio disparará el barrido. Esto asegura que la traza no desaparez-
ca de la pantalla si la señal no genera un disparo.
En la práctica, probablemente se utilizarán los dos modos: el modo nor-
mal, porque permite ver exactamente la señal de interés, incluso cuando
el disparo ocurre a una velocidad lenta, y el modo automático, porque
requiere menos ajustes.
Muchos osciloscopios incluyen también modos especiales para barridos
individuales, disparo en señales de vídeo, o configuración automática del
nivel de disparo.
Acoplamiento del disparo
Así como se puede seleccionar el acoplamiento de CA o CC para el sis-
tema vertical, también se puede seleccionar el tipo de acoplamiento para
la señal de disparo.
Además del acoplamiento de CA y CC, el osciloscopio también puede
disponer de acoplamientos de disparo de rechazo a la alta frecuencia, re-
chazo a la baja frecuencia, y rechazo al ruido. Estas configuraciones espe-
ciales son útiles para eliminar el ruido en la señal de disparo y evitar así
falsos disparos.
Conceptos básicos
Figura 36. Disparo en los flancos positivo y negativo.

Retención del disparo (“holdoff”)
A veces se requiere una gran habilidad para conseguir que el osciloscopio
dispare en la parte deseada de una señal. Muchos osciloscopios tienen
características especiales para facilitar esta tarea.
La retención del disparo es un período de tiempo ajustable después de un
disparo válido durante el cual el osciloscopio no puede disparar. Esta ca-
racterística es útil cuando se está disparando sobre formas de onda com-
plejas, de manera que el osciloscopio solamente pueda disparar sobre un
punto de disparo válido. La Figura 37 muestra cómo la utilización de la
retención del disparo ayuda a crear una presentación útil.
Sistema de presentación y controles
El panel frontal de un osciloscopio incluye la pantalla de presentación y los
controles, teclas, interruptores, e indicadores, utilizados para el control de
la adquisición de la señal y de su presentación. Como se menciona al
comienzo de esta sección, los controles del panel frontal generalmente
están divididos en las secciones horizontal, vertical y de disparo. El
panel frontal incluye también los conectores de entrada.
Echemos un vistazo a la pantalla del osciloscopio. Observe las marcas de
la rejilla en la pantalla —estas marcas crean la retícula. Cada línea verti-
cal y horizontal constituye una división principal. La retícula se presenta
usualmente en un patrón de 8 por 10 divisiones. La rotulación en los con-
troles del osciloscopio (p. ej., volt/div y sec/div) siempre se refiere a divi-
siones principales. Las acotaciones en las líneas verticales y horizontales
de la retícula, como se indica en la Figura 38 (vea página siguiente), se
denominan divisiones menores. Muchos osciloscopios muestran en la pan-
talla los voltios que representa cada división vertical y los segundos que
representa cada división horizontal.
Conceptos básicos
Figura 37. Retención del disparo ("holdoff").
Nivel de disparo
Indica los
puntos de
disparo
Intervalo de
adquisición
Intervalo de
adquisición
Los nuevos disparos no son reconocidos durante el tiempo de retención.
Retención Retención Retención

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32
Los sistemas de disparo varían entre los osciloscopios analógicos y los
osciloscopios digitales. Entre los controles habituales se incluyen:
Un control de intensidad, para ajustar el brillo de la forma de onda. Conforme se
incrementa la velocidad de barrido de un osciloscopio analógico, se necesita
aumentar el nivel de intensidad.
Un control de enfoque, para ajustar la nitidez de la forma de onda, y un control de
rotación de la traza, para alinear la traza de la forma de onda con el eje horizontal
de la pantalla. La posición del osciloscopio con relación al campo magnético de la
tierra afecta a la alineación de la forma de onda. Los osciloscopios digitales, que
utilizan pantallas basadas en barrido y LCD, pueden no disponer de estos con-
troles porque el total de la pantalla está predeterminado como en la pantalla de
un ordenador personal. Por el contrario, los osciloscopios analógicos utilizan una
pantalla de haz electrónico directo o vectorial.
En muchos DSO y en los DPO, una paleta de color controla la selección de co-
lores de la traza y los niveles de color de gradación de intensidad.
Otros controles de presentación pueden permitir el ajuste de la intensidad de ilu-
minación de la retícula y la presentación o ausencia de cualquier información en
la pantalla, tales como los menús.
Otros controles del osciloscopio
Operaciones matemáticas y medidas
El osciloscopio puede también realizar operaciones que permiten sumar
dos formas de onda, creando así una nueva forma de onda. Los oscilosco-
pios analógicos combinan las señales, mientras que los osciloscopios digi-
tales crean una nueva forma de onda matemáticamente. Otra operación
matemática es la resta de formas de onda. En osciloscopios analógicos, se
puede restar utilizando la función inversora de canal en una señal y luego
utilizando la operación de suma. Los osciloscopios digitales suelen dispo-
ner típicamente de una operación de resta. La Figura 39 ilustra una ter-
cera forma de onda creada sumando dos señales diferentes.
Utilizando la potencia de los procesadores internos, los osciloscopios digi-
tales ofrecen muchas operaciones matemáticas avanzadas: multiplicación,
división, integración, Transformada Rápida de Fourier (FFT), etc.
Conceptos básicos
Figura 38. Retícula de un osciloscopio. Figura 39. Suma de canales.

Hemos descrito lo que un principiante necesita saber acerca de los con-
troles básicos de un osciloscopio. Tal vez su osciloscopio disponga de
otros controles para diversas funciones. Algunos de estos controles
podrían incluir:
Medidas paramétricas automáticas
Cursores de medida
Teclados para operaciones matemáticas o introducción de datos
Capacidades de impresión
Interfaces para la conexión del osciloscopio a un ordenador o directamente a
Internet
Observe las opciones disponibles en su osciloscopio y consulte el manual
del mismo para obtener más información acerca de éstos y otros
controles.
El sistema completo de medida
Sondas
Incluso el instrumento más avanzado sólo puede ser tan preciso como los
datos que recibe. Una sonda funciona conjuntamente con un osciloscopio
como parte de un sistema de medida. La precisión de las medidas
comienza en la punta de la sonda. Las sondas adecuadas adaptadas al
osciloscopio y al dispositivo bajo prueba (DUT) no sólo permiten que la
señal sea llevada al osciloscopio limpiamente, sino que también amplifican
y preservan la señal para conseguir una mayor integridad y precisión de la
medida.
En realidad, las sondas se convierten en parte del circuito, introduciendo
cargas resistivas, capacitivas e inductivas que, inevitablemente, alteran la
medida. Para lograr los resultados más precisos, se intentará seleccionar
una sonda que ofrezca una carga mínima. La adaptación ideal de la sonda
con el osciloscopio minimizará esta carga y permitirá tener acceso a toda
la potencia, características y capacidades del osciloscopio.
Otra consideración en la selección de la importante conexión al DUT es el
tamaño de la sonda. Las sondas de pequeño tamaño facilitan el acceso a
las circuiterías con densos encapsulados de la actualidad (vea la
Figura 40).
A continuación, se describen los diferentes tipos de sondas. Por favor,
consulte el manual del ABC de las Sondas de Tektronix para obtener más
información acerca de este componente esencial del sistema general de
medida.
Conceptos básicos
Para asegurar una precisa reconstrucción de la señal,
trate de elegir una sonda que, junto con el oscilosco-
pio, supere en cinco veces el ancho de banda de la
señal.
Figura 40. Los dispositivos y sistemas de elevada densidad requieren
sondas de pequeño tamaño.

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34
Sondas pasivas
Para la medida de niveles típicos de señal y voltaje, las sondas pasivas
ofrecen sencillez de utilización y un amplio rango de capacidades de
medida, a un precio asequible. El apareamiento de una sonda pasiva de
voltaje con una sonda de corriente ofrecerá una solución ideal para las
medidas de potencia.
La mayoría de las sondas pasivas tienen algún factor de atenuación, tales
como 10X, 100X, etc. Convencionalmente, en los factores de atenuación,
tales como la sonda atenuadora 10X, la X se ubica detrás del factor. Por el
contrario, en los factores de amplificación, la X se ubica delante.
La sonda atenuadora 10X (se lee "por diez") minimiza la carga del circuito,
en comparación con una sonda 1X, y se trata de una excelente sonda
pasiva de propósito general. La carga del circuito se hace más pronuncia-
da en el caso de fuentes de señal de frecuencias elevadas o impedancias
altas. Por lo tanto, habrá de asegurarse de analizar estas interacciones de
carga sonda/señal antes de seleccionar una sonda. La sonda atenuadora
10X mejora la exactitud de las medidas, pero también reduce en un factor
10 la amplitud de la señal visualizada en pantalla.
Debido a la atenuación en la señal, la sonda atenuadora 10X dificulta la
visualización de señales menores de 10 milivoltios pico a pico. La sonda
1X es similar a la sonda atenuadora 10X, pero carece del circuito de ate-
nuación. Sin este circuito se introducen más interferencias al circuito bajo
prueba. Utilice habitualmente la sonda atenuadora 10X, pero mantenga la
sonda 1X a mano para medir señales de baja velocidad y de baja ampli-
tud. Algunas sondas ofrecen la ventaja de poder cambiar la atenuación
entre 1X y 10X en la punta de la sonda. Si su sonda posee esta carac-
terística, asegúrese de utilizar la atenuación correcta antes de comenzar
las medidas.
Muchos osciloscopios pueden detectar si se está utilizando una sonda de
1X o de 10X y ajustan la lectura de la pantalla de acuerdo con la sonda.
Sin embargo, en algunos osciloscopios se necesita seleccionar el tipo de
sonda utilizada o, incluso, utilizar el factor 1X o 10X adecuado en el con-
trol volts/div.
La sonda atenuadora 10X funciona balanceando las características eléctri-
cas de la sonda con las características eléctricas del osciloscopio. Antes
de utilizar una sonda atenuadora 10X, es necesario ajustar este balance
para su osciloscopio en particular. Este ajuste se denomina compensación
de la sonda, y se describe con mayor detalle en la sección Operación del
osciloscopio de este manual.
Conceptos básicos
Figura 41. Una sonda pasiva típica con accesorios.

Las sondas pasivas proporcionan excelentes soluciones para pruebas de
tipo general. Sin embargo, las sondas pasivas de tipo general no pueden
medir con exactitud señales con flancos de subida extremadamente rápi-
dos, y pueden cargar excesivamente ciertos circuitos sensibles. Este cons-
tante incremento en las velocidades de señal de reloj y velocidades de
flanco requiere sondas de mayor velocidad con menores efectos de carga.
Las sondas diferenciales y activas de alta velocidad proporcionan una
solución ideal para la medida de señales de alta velocidad o diferenciales.
Sondas activas y diferenciales
El aumento de las velocidades de la señal y de las familias lógicas de más
bajo voltaje dificulta la obtención de resultados exactos en las medidas. La
fidelidad de una señal y la carga del dispositivo son factores críticos. Una
completa solución de medida a estas altas velocidades incluirá soluciones
de sondas de alta velocidad y alta fidelidad que se adapten a las presta-
ciones del osciloscopio (vea la Figura 42).
Las sondas activas y diferenciales utilizan circuitos especialmente desa-
rrollados para conservar la señal durante su acceso y transmisión al
osciloscopio, asegurando la integridad de las mismas. Para medidas de
señales con tiempos de subida rápidos, una sonda activa o diferencial de
alta velocidad proporcionará resultados más precisos.
Conceptos básicos
Figura 42. Las sondas de altas prestaciones son críticas cuando se miden
los rápidos relojes y flancos que se encuentran en los buses de los
ordenadores y líneas de transmisión actuales.
Figura 43. Las sondas diferenciales pueden separar el ruido en modo
común del contenido de la señal de interés, en las actuales aplicaciones de
alta velocidad y bajo voltaje, una característica especialmente importante
conforme las señales digitales siguen acercándose a los umbrales típicos de
ruido que se encuentran en los circuitos integrados.

Accesorios de las sondas
Muchos osciloscopios actuales proporcionan características especiales
automáticas, integradas en el cuerpo de la sonda y en los conectores de
entrada. En el caso de interfaces de sonda inteligentes, el acto de conec-
tar la sonda al instrumento informará al osciloscopio acerca del factor de
atenuación de la sonda, lo que, a su vez, ampliará la presentación, para
que la atenuación de la sonda sea considerada en las lecturas en pantalla.
Algunas interfaces de sonda también reconocen el tipo de sonda, es decir,
si es sonda activa, pasiva o de corriente. También la interfaz puede actuar
como una fuente de alimentación de CC para las sondas. Las sondas acti-
vas tienen su propio amplificador y circuitos de buffer que requieren una
alimentación de CC.
También se dispone de accesorios de toma de tierra y para punta de
sonda, con el fin de mejorar la integridad de la señal en la medida de
señales de alta velocidad. Los adaptadores de toma de tierra proporcionan
flexibilidad para el espacio existente entre las conexiones de la punta de
sonda y la conexión a tierra en el DUT, a la par que mantienen longitudes
muy cortas de cable desde la punta de sonda al DUT.
Consulte el manual ABC de las Sondas de Tektronix para obtener más
información acerca de los accesorios para sondas.
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36
Conceptos básicos
Figura 44. La interfaz TekConnect™ de Tektronix conserva la integridad de la
señal hasta más de 10 GHz, cubriendo las necesidades de ancho de banda
actuales y futuras.
Figura 45. Los adaptadores de la serie SureFoot™ SF200A y SF500 de
Tektronix proporcionan una conexión de punta de sonda fiable y muy corta
hasta un pin específico en un circuito integrado.

Términos y consideraciones acerca
de las prestaciones
Como ya se ha comentado anteriormente, un osciloscopio es análogo a
una cámara que captura imágenes de señal que se pueden observar e
interpretar. La velocidad del obturador, condiciones de iluminación, abertu-
ra y el tipo ASA de la película, afectan a la capacidad de la cámara para la
captura de una imagen clara y precisa. Del mismo modo, los sistemas
básicos de un osciloscopio y las consideraciones de sus prestaciones
afectan de forma significativa a su capacidad para conseguir la necesaria
integridad de la señal.
El aprendizaje de una nueva habilidad implica, a menudo, el aprendizaje
de un nuevo vocabulario. Esto es cierto en el aprendizaje de la utilización
de un osciloscopio. Esta sección describe algunos términos útiles de medi-
das y prestaciones de un osciloscopio. Estos términos se utilizan para
describir el criterio esencial para la elección del osciloscopio adecuado
para su aplicación. La comprensión de estos términos le servirá de ayuda
para la evaluación y comparación de un modelo de osciloscopio con otros.
Ancho de banda
El ancho de banda determina la capacidad básica de un osciloscopio
para medir una señal. Conforme aumenta la frecuencia de la señal, dis-
minuye la capacidad del osciloscopio para presentar la señal con exacti-
tud. Esta especificación indica el rango de frecuencia que el osciloscopio
puede medir con precisión.
El ancho de banda de un osciloscopio se define como la frecuencia a la
cual una señal sinusoidal se presenta atenuada un 70,7% respecto a la
amplitud real de la señal. Este punto se conoce como el punto a -3 dB,
término basado en una escala logarítmica (vea la Figura 46).
Sin un ancho de banda adecuado, el osciloscopio no podrá resolver los
cambios de alta frecuencia. La amplitud se distorsionará. Los flancos se
desvanecerán. Los detalles se perderán. Sin un ancho de banda adecuado,
todas las características y prestaciones de un osciloscopio no tendrán
ningún valor.
Para determinar el ancho de banda del osciloscopio necesario para carac-
terizar con precisión la amplitud de la señal en una aplicación específica,
aplique la "Regla de las 5 veces".
Un osciloscopio que se haya seleccionado utilizando la Regla de las 5
veces presentará menos del +/-2% de error en las medidas —típica-
mente suficiente para las aplicaciones actuales. Sin embargo, conforme
aumenten las velocidades de la señal, puede que no sea posible alcanzar
estas condiciones. Hay que tener siempre en cuenta que un mayor ancho
de banda proporcionará siempre una reproducción más precisa de la señal
(vea la Figura 47).
Conceptos básicos
Figura 47. Cuanto mayor es el ancho de banda, mayor es la precisión en la
reproducción de la señal, según se ilustra con una señal capturada a niveles
de ancho de banda de 250 MHz, 1 GHz y 4 GHz.
Regla de las 5 veces
Ancho de banda requerido del osciloscopio = Componente
de más alta frecuencia de la señal a medir x 5
Figura 46. El ancho de banda de un osciloscopio es la frecuencia a la que
una señal sinusoidal se presenta atenuada en un 70,7% respecto a la ver-
dadera amplitud de la señal. Este punto se conoce como el punto a -3 dB.

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38
Tiempo de subida
En el mundo digital, las medidas de tiempos de subidas son críticas. El
tiempo de subida puede ser una consideración de prestaciones más
apropiada cuando se van a medir señales digitales, tales como pulsos y
escalones. El osciloscopio deberá tener un tiempo de subida suficiente-
mente pequeño para capturar con precisión los detalles de las transiciones
rápidas.
El tiempo de subida describe el rango de frecuencia útil de un oscilosco-
pio. Para el cálculo del tiempo de subida requerido en un osciloscopio, se
utiliza la siguiente ecuación:
Observe que esta regla para la selección del tiempo de subida de un
osciloscopio es similar a la del ancho de banda. Como en el caso del
ancho de banda, la consecución de esta regla práctica puede no siempre
ser posible dada la alta velocidad de las señales actuales. Hay que recor-
dar siempre que un osciloscopio con tiempos de subida más rápidos cap-
turará más precisamente los detalles críticos de las transiciones rápidas.
En algunas aplicaciones, sólo se puede conocer el tiempo de subida de
una señal. El ancho de banda y el tiempo de subida de un osciloscopio se
pueden relacionar mediante una constante, utilizando la ecuación:
Algunas familias lógicas producen tiempos de subida inherentemente más
rápidos que otras, según se ilustra en la Figura 49.
Conceptos básicos
Señal típica Ancho de banda
Tiempo de subida calculado
Familia lógica de la señal
TTL 2 ns 175 MHz
CMOS 1,5 ns 230 MHz
GTL 1 ns 350 MHz
LVDS 400 ps 875 MHz
ECL 100 ps 3,5 GHz
GaAs 40 ps 8,75 GHz
Figura 49. Algunas familias lógicas producen tiempos de subida
inherentemente más rápidos que otras.
Figura 48. Caracterización del tiempo de subida de una señal digital de alta
velocidad.
Tiempo de subida requerido en el osciloscopio =
Tiempo de subida más rápido de la señal medida ÷ 5
Ancho de banda = k
Tiempo de subida
donde k es un valor entre 0,35 y 0,45, dependiendo
de la forma de la curva de respuesta de frecuencia
del osciloscopio y de la respuesta del tiempo de subi-
da. Los osciloscopios con un ancho de banda <1 GHz
típicamente tienen un valor de 0,35, mientras que los
osciloscopios con un ancho de banda >1 GHz tienen
habitualmente valores entre 0,40 y 0,45.

La velocidad de muestreo —especificada en muestras ("Samples") por
segundo (S/s)— especifica con qué frecuencia un osciloscopio digital
tomará una instantánea, o una muestra, de la señal, de forma análoga a
los fotogramas de una cámara de cine. Cuanto más rápida es la velocidad
de muestreo de un osciloscopio, mayores serán la resolución y el detalle
de la forma de onda presentada, y menor la probabilidad de que se pierda
información crítica o eventos de interés, como se muestra en la Figura 50.
La velocidad de muestreo mínima también puede ser importante si se
necesitan ver señales que cambian lentamente a lo largo de grandes
períodos de tiempo. Típicamente, la velocidad de muestreo presentada
cambia con los cambios realizados en el control de la escala horizontal
con el fin de mantener un número constante de puntos en el registro de la
forma de onda presentada.
¿Cómo se pueden calcular los requerimientos de velocidad de muestreo?
El método difiere en función del tipo de forma de onda que se esté mi-
diendo y del método de reconstrucción de señal utilizado por el
osciloscopio.
Con el fin de reconstruir con precisión una señal y evitar el aliasing (pre-
sentación de señales no existentes), el teorema de Nyquist dice que hay
que muestrear la señal al menos dos veces más rápido que su compo-
nente de frecuencia más elevada. Este teorema, sin embargo, da por
supuesto una longitud de registro infinita y una señal continua. Puesto que
ningún osciloscopio ofrece una longitud de registro infinita y, por defini-
ción, los espurios no son continuos, el muestreo a solamente dos veces la
velocidad de la componente de frecuencia más elevada generalmente no
será suficiente.
En realidad, la reconstrucción precisa de una señal depende de la veloci-
dad de muestreo y del método de interpolación utilizado para rellenar los
espacios entre las muestras. Algunos osciloscopios permiten seleccionar
una interpolación seno (x)/x para la medida de señales sinusoidales, o bien
una interpolación lineal para señales cuadradas, pulsos y otros tipos de
señal.
Algunos sistemas de medida con velocidades de muestreo de hasta 20
GS/s y anchos de banda de hasta 4 GHz están optimizados para capturar
eventos muy rápidos, de ocurrencia única, y transitorios, muestreando en
exceso (sobremuestreo) hasta una velocidad de 5 veces el ancho de
banda.
Conceptos básicos
Figura 50. Una mayor velocidad de muestreo proporciona una mayor
resolución de la señal, asegurando así la observación de eventos
intermitentes.
Para una reconstrucción precisa utilizando la interpo-
lación seno (x)/x, el osciloscopio deberá tener una
velocidad de muestreo de al menos 2,5 veces la com-
ponente de frecuencia más elevada de la señal.
Utilizando la interpolación lineal, la velocidad de
muestreo deberá ser al menos 10 veces la compo-
nente de frecuencia más elevada de la señal.

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40
Velocidad de captura de formas de onda
Todos los osciloscopios parpadean, es decir, todos abren y cierran "sus
ojos" un determinado número de veces por segundo para capturar la
señal. Esto es la velocidad de captura de formas de onda, expresada
en formas de onda por segundo (wfms/s). Mientras que la velocidad de
muestreo indica con qué frecuencia el osciloscopio toma muestras de la
señal de entrada dentro de una forma de onda o ciclo, la velocidad de
captura indica la rapidez con la que un osciloscopio adquiere formas de
onda completas.
Las velocidades de captura de forma de onda varían ampliamente, depen-
diendo del tipo y nivel de prestaciones del osciloscopio. Los osciloscopios
con altas velocidades de captura de forma de onda ofrecen una profundi-
dad visual más completa acerca del comportamiento de la señal, y aumen-
tan extraordinariamente la probabilidad de que el osciloscopio capture rá-
pidamente anomalías transitorias tales como inestabilidades, seudopulsos,
espurios o errores de transición. (Consulte las Figuras 51 y 52).
Los osciloscopios de memoria digital (DSO) utilizan una arquitectura de
procesado en serie para capturar entre 10 y 5.000 wfms/s. Algunos DSO
poseen un modo especial que captura una ráfaga de múltiples señales
sobre una gran memoria, proporcionando temporalmente velocidades muy
elevadas de captura de formas de onda, seguidas por largos períodos de
tiempo de procesado, que reducen la probabilidad de capturar eventos
esporádicos e intermitentes.
La mayoría de los osciloscopios de fósforo digital (DPO) utilizan una arqui-
tectura de procesado en paralelo para proporcionar velocidades de captura
de forma de onda muchísimo más elevadas. Algunos DPO pueden adquirir
millones de formas de onda en cuestión de segundos, lo cual aumenta de
forma significativa la probabilidad de captura de eventos infrecuentes e
intermitentes, permitiendo ver más rápidamente los posibles problemas en
la señal. Además, la capacidad del DPO para adquirir y presentar tres
dimensiones del comportamiento de la señal en tiempo real —amplitud,
tiempo y distribución de la amplitud en el tiempo— da como resultado un
nivel superior de análisis del comportamiento de la señal.
La longitud de registro, expresada como el número de puntos que
conforman un registro completo de longitud de onda, determina la
cantidad de datos que se pueden capturar en cada canal. Puesto que
un osciloscopio puede almacenar solamente un número limitado de
muestras, la duración (el tiempo) de la forma de onda será inversa-
mente proporcional a la velocidad de muestreo del osciloscopio.
Conceptos básicos
Figura 51. Un DSO es la solución ideal para
aplicaciones de diseño digital con requeri-
mientos multicanal, de alta velocidad y de
señal no repetitiva.
Figura 52. Un DPO permite un nivel superior
de observación del comportamiento de la
señal, proporcionando velocidades de captura
de forma de onda mucho más grandes y una
presentación tridimensional, convirtiéndose en
la mejor herramienta de diagnóstico y locali-
zación de fallos en diseños de tipo general
para un amplio rango de aplicaciones.
Figura 53. La captura en detalle de las altas
frecuencias en esta portadora de señal modu-
lada de 85 MHz requiere una elevada resolu-
ción de muestreo (100 ps). La observación de
la envolvente completa de modulación de la
señal requiere un gran período de tiempo
(1 ms). Utilizando una gran longitud de registro
(10 MB), el osciloscopio podrá mostrar ambos
elementos de la señal.
Intervalo de tiempo =

Los actuales osciloscopios permiten seleccionar la longitud de registro
para optimizar el nivel de detalle necesario en su aplicación. Si se está
analizando una señal sinusoidal extremadamente estable, puede que una
longitud de registro de 500 puntos sea suficiente, pero si se están ais-
lando las causas de anomalías de tiempo en una trama compleja de datos
digitales, pueden ser necesarios un millón de puntos o más para una lon-
gitud de registro determinada.
Capacidades del disparo
La función de disparo de un osciloscopio sincroniza el barrido horizontal
con el punto correcto de la señal, siendo esencial para una clara caracte-
rización de la señal. Los controles de disparo permiten estabilizar las for-
mas de onda repetitivas y la captura de formas de onda de ocurrencia
única.
Consulte la sección de Disparo, en el apartado Consideraciones y condi-
ciones de las prestaciones, para obtener más información acerca de las
capacidades del disparo.
Bits efectivos
Los bits efectivos representan un baremo de la capacidad de un oscilo-
scopio digital para reconstruir con precisión el aspecto de una señal sinu-
soidal. Este baremo compara el error real del osciloscopio con el de un
digitalizador teórico "ideal". Dado que los errores actuales incluyen ruido y
distorsión, se deberán especificar la frecuencia y la amplitud de la señal.
Respuesta en frecuencia
El ancho de banda por sí solo no es suficiente para asegurar que un
osciloscopio pueda capturar con precisión una señal de alta frecuencia. El
objetivo en el diseño del osciloscopio es un tipo específico de respuesta
de frecuencia: Planitud Máxima del Retardo de Envolvente (MFED,
"Maximally Flat Envelope Delay"). Una respuesta de frecuencia de este
tipo proporciona una excelente fidelidad a los pulsos, con un mínimo de
sobreimpulso y oscilación. Puesto que un osciloscopio digital está com-
puesto de amplificadores, atenuadores, ADC, interconexiones y relés
reales, la respuesta MFED es un objetivo al que sólo nos podemos aproxi-
mar. La fidelidad de los pulsos varía según el modelo y el fabricante (la
Figura 46 ilustra este concepto).
Sensibilidad vertical
La sensibilidad vertical indica hasta qué punto el amplificador vertical
puede amplificar una señal débil —medida habitualmente en milivoltios
(mV) por división. El voltaje más pequeño que puede detectar un oscilos-
copio de tipo general es, típicamente, de alrededor de 1 mV por división
vertical de la pantalla.
Velocidad de barrido
La velocidad de barrido indica la rapidez con la que la traza puede barrer
la pantalla del osciloscopio, permitiendo ver la imagen con total nitidez. La
velocidad de barrido de un osciloscopio se mide en tiempo (segundos) por
división.
Precisión de la ganancia
La precisión de la ganancia indica la precisión con que el sistema verti-
cal atenúa o amplifica una señal, habitualmente indicada como un por-
centaje de error.
Precisión horizontal (base de tiempos)
La precisión horizontal (o de la base de tiempos) indica con qué pre-
cisión el sistema horizontal presenta la temporización de una señal, habi-
tualmente indicada como un porcentaje de error.
Resolución vertical
(convertidor analógico/digital)
La resolución vertical del ADC, y por lo tanto, del osciloscopio digital, indi-
ca la precisión con la que el instrumento puede convertir señales de volta-
je a valores digitales. La resolución vertical se mide en bits. Las técnicas
de cálculo pueden mejorar la resolución efectiva, como en los ejemplos
con modo de adquisición de alta resolución. Consulte Sistema horizontal y
controles, en la sección Sistemas y controles de un osciloscopio.
Conceptos básicos

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42
Conectividad
La necesidad de análisis de los resultados de medida sigue siendo de
máxima importancia. La necesidad de documentar y compartir la informa-
ción y resultados de medida de forma fácil y frecuente a través de las
redes de comunicaciones de alta velocidad ha crecido también en
importancia.
La conectividad de un osciloscopio proporciona capacidades avanzadas de
análisis y simplifica la documentación y la posibilidad de compartir los
resultados. Las interfaces estándar (GPIB, RS-232, USB, Ethernet) y módu-
los de comunicación en red permiten a algunos osciloscopios proporcionar
un amplio conjunto de funcionalidad y control.
Algunos osciloscopios avanzados también permiten:
Crear, editar y compartir documentos en el osciloscopio —todo ello, a la vez que
se continúa trabajando con el osciloscopio en su entorno particular
Acceder a los recursos de impresión y compartir ficheros en la red
Acceder al entorno Windows®
Ejecutar software de análisis y documentación
Enlace a redes
Acceso a Internet
Enviar y recibir correo electrónico
Conceptos básicos
Figura 54. Un osciloscopio de la Serie TDS7000 pone en comunicación a
equipos y personas para ahorrar tiempo e incrementar la productividad total
del grupo.
Memoria
Unidad
Zip
LAN
sin hilos
Serie/
Paralelo
Dispositivos
USB
Software
de análisis
Monitor
dual
Explorador
web
Procesador
de textos
Hoja
de cálculo
Correo
electrónico
Windows de sobremesa
Plataforma abierta Windows
Figura 55. Un osciloscopio de la Serie TDS3000 proporciona un
amplio conjunto de interfaces de comunicaciones, tales como
puerto estándar Centronics y módulos opcionales Ethernet/
RS-232, GPIB/RS-232, y VGA/RS-232.

Capacidades de expansión
Un osciloscopio debe ser capaz de adaptarse a sus necesidades conforme
éstas van evolucionando. Algunos osciloscopios permiten:
Añadir memoria a los canales para análisis con mayores longitudes de registro
Añadir capacidades específicas de aplicaciones de medida
Complementar la potencia del osciloscopio con un amplio rango de sondas y
módulos
Trabajar con software genérico para análisis y productividad, compatible con
Windows
Añadir accesorios, tales como paquetes de baterías y kits de montaje en bastidor
Los módulos de aplicación y el software pueden permitir la transformación
de un osciloscopio en una herramienta de análisis altamente especializa-
da, capaz de realizar funciones tales como análisis de inestabilidad ("jit-
ter") y tiempo, verificación del sistema de memoria de un microprocesador,
test de estándares de comunicaciones, medidas de unidades de disco,
medidas de vídeo, medidas de potencia, y mucho más.
Conceptos básicos
Figura 56. El paquete de software opcional
TDSJIT2 para los osciloscopios de la Serie
TDS7000 está específicamente diseñado para
cubrir las necesidades de medida de inestabi-
lidad de los actuales ingenieros de diseño
digital de alta velocidad.
Figura 57. Equipe los osciloscopios de la Serie
TDS700 con el módulo de aplicación
TDSCEM1 para test de conformidad de más-
caras de comunicaciones.
Figura 58. El módulo de vídeo TDS3SDI hace
del osciloscopio de la Serie TDS3000 una he-
rramienta rápida y completa para diagnóstico
de vídeo.
Figura 59. El software avanzado de análisis y
productividad, tal como MATLAB®
, puede ser
instalado en los osciloscopios de la Serie
TDS7000 para realizar análisis local de señal.

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44
Facilidad de utilización
Tanto el aprendizaje como la utilización de un osciloscopio deben resultar
fácil, y el instrumento debe ayudarle a trabajar con el máximo de eficacia
y productividad. Del mismo modo que no existe un conductor de automóvil
típico, tampoco existe un usuario típico de osciloscopios. Actualmente,
existen tanto usuarios tradicionales del instrumento como aquellos que
han crecido en la era Windows®/Internet. La clave para satisfacer a tan
variado grupo de usuarios es la flexibilidad en el estilo de operación.
Muchos osciloscopios ofrecen un equilibrio entre prestaciones y simplicidad,
proporcionando al usuario muchas formas de utilizar el instrumento. Una
determinada disposición del panel frontal proporciona controles dedicados
para los sistemas horizontal, vertical y de disparo. Una interfaz gráfica de
usuario, rica en iconos, ayuda a entender y a utilizar de forma intuitiva capaci-
dades avanzadas. Una pantalla sensible al tacto resuelve los problemas en
espacios con bancos de trabajo y carros abarrotados, a la vez que propor-
ciona un acceso a teclas en pantalla autoexplicativas. La ayuda en línea pro-
porciona un adecuado manual de referencia integrado. Los controles intuitivos
permiten, incluso a los usuarios ocasionales del osciloscopio, sentirse tan
cómodo manejando un osciloscopio como conduciendo un automóvil, a la vez
que proporcionan a los usuarios experimentados un fácil acceso a las carac-
terísticas más avanzadas del osciloscopio. Además, muchos osciloscopios son
portátiles, haciendo que el instrumento resulte eficaz en muchos y diferentes
entornos de operación, en laboratorio o en campo.
Sondas
Una sonda funciona como un componente crítico en un sistema de medi-
da, asegurando la integridad de la señal y permitiendo disponer de toda la
potencia y prestaciones del osciloscopio. Consulte El sistema completo
de medida en la Sección Sistemas y controles de un osciloscopio, o el
manual del ABC de las Sondas de Tektronix, para obtener información
adicional.
Conceptos básicos
Figura 60. Los mandos tradicionales de
estilo analógico controlan la posición, escala,
intensidad, etc., exactamente como usted
esperaría.
Figura 61. Obviamente, la pantalla sensible al
tacto resuelve los problemas de espacio con
bancos de trabajo y carros abarrotados, a la
vez que proporciona un acceso a teclas en
pantalla autoexplicativas.
Figura 62. Utilice las ventanas de control
gráfico para acceder a las más sofisticadas
funciones con confianza y facilidad.
Figura 63. La portabilidad de muchos
osciloscopios hace de ellos un instrumento
eficaz en muchos entornos operativos.

Configuración
Esta sección explica brevemente cómo configurar y empezar a utilizar un
osciloscopio —en concreto, cómo hacer la conexión a tierra, cómo dejar
los controles en su posición normal, y cómo compensar la sonda.
Una conexión a tierra adecuada es un paso importante al preparar el
osciloscopio para adquirir muestras o para trabajar sobre un circuito. Una
adecuada conexión a tierra del osciloscopio le protegerá de una descarga
peligrosa, y la conexión a tierra del usuario protegerá de daños a los cir-
cuitos con los que trabaja.
Conexión a tierra del osciloscopio
Conectar el osciloscopio a tierra significa conectarlo a un punto de refe-
rencia eléctricamente neutro (tal como una toma de tierra). Conéctelo
enchufando un cable de alimentación de tres hilos a un enchufe con toma
de tierra.
La conexión a tierra del osciloscopio es necesaria por una cuestión de
seguridad. Si un alto voltaje entra en contacto con el chasis de un osci-
loscopio sin conexión a tierra, cualquier parte del chasis, incluyendo los
controles que parecen aislados, puede provocarle una descarga eléctrica.
Sin embargo, con el osciloscopio debidamente conectado a tierra, la co-
rriente pasará por el camino de retorno a tierra y no a través del usuario
a tierra.
La conexión a tierra también es necesaria para realizar medidas precisas.
El osciloscopio necesita compartir la misma conexión a tierra que los cir-
cuitos que va a comprobar.
Algunos osciloscopios no necesitan una conexión a tierra por separado.
Estos osciloscopios tienen chasis y controles aislados, que protegen al
usuario contra cualquier peligro de descarga.
Conéctese a tierra
Si está trabajando con circuitos integrados (CI), usted también necesitará
estar conectado a tierra. Los circuitos integrados poseen débiles rutas de
conducción susceptibles de dañarse por la electricidad estática que se
acumula en su cuerpo. Simplemente caminar sobre una alfombra o
quitarse un jersey antes de tocar los contactos puede destruir un costoso
CI. Para resolver este problema, utilice una muñequera de conexión a tie-
rra, como se indica en la Figura 64. Esta muñequera permite que las car-
gas eléctricas acumuladas en su cuerpo pasen libremente a tierra.
Conceptos básicos
C
Figura 64. Típica muñequera de conexión a tierra.

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46
Configuración de los controles
Después de encender el osciloscopio, observe al panel frontal. Como se ha
descrito anteriormente, el panel frontal está típicamente divido en tres
secciones principales, denominadas vertical, horizontal y de disparo. Es
posible que su osciloscopio tenga otras secciones, dependiendo del mode-
lo y del tipo —analógico o digital.
Observe los conectores de entrada del osciloscopio —ahí es donde se
conectan las sondas. La mayoría de los osciloscopios tiene al menos dos
canales de entrada, y cada canal puede mostrar una forma de onda en la
pantalla. Los canales múltiples son muy útiles para la comparación de for-
mas de onda.
Algunos osciloscopios tienen teclas de autoconfiguración (AUTOSET) y/o
POR DEFECTO (DEFAULT SETUP) que pueden configurar los controles
automáticamente para adaptarse a la señal de entrada. Si su osciloscopio
no dispone de esta capacidad, resultará útil disponer los controles en
posiciones normales antes de empezar a realizar medidas.
Las instrucciones generales para configurar el osciloscopio en sus posi-
ciones normales son:
Configure el osciloscopio para presentar el canal 1
Configure la escala de voltios/división y posicione los controles en su punto medio
Apague/inhabilite la función voltios/división variable
Apague/inhabilite la función de amplificación
Configure el acoplamiento de entrada del canal 1 a CC
Configure el modo de disparo en automático
Configure la fuente de disparo para el canal 1
Desconecte o ponga al mínimo la retención de disparo
Ponga los controles de intensidad a un nivel de presentación normal, si es posible
Ajuste el control de enfoque para una presentación nítida, si es posible
Configure el tiempo/división horizontal y los controles de posición en su punto
medio
Consulte el manual que acompaña a su osciloscopio para obtener instruc-
ciones más detalladas. La sección Sistemas y controles de un oscilos-
copio describe estos controles con más detalle.
Utilización de las sondas
Ahora ya puede conectar una sonda al osciloscopio. Una sonda, si está
bien adaptada al osciloscopio, permitirá acceder a toda la potencia y
prestaciones del osciloscopio, y asegurará la integridad de la señal
a medir.
Consulte el Sistema completo de medida, en la sección Sistemas y
controles de un osciloscopio, o el ABC de la Sondas de Tektronix, para
obtener información adicional.
Conexión de la pinza de toma de tierra
La medida de una señal requiere realizar dos conexiones: la conexión de
la punta de la sonda y la conexión a tierra de la sonda. Las sondas dispo-
nen de una pinza de cocodrilo para conectarla al circuito bajo prueba. En
la práctica, la pinza de tierra se conecta a un punto de tierra conocido en
el circuito, tal como el chasis de metal de un equipo estéreo que se esté
reparando, y se toca con la punta de la sonda en los puntos de prueba
del circuito.
Conceptos básicos

Compensación de la sonda
Las sondas pasivas de atenuación de tensión deben ser compensadas con
el osciloscopio. Antes de utilizar una sonda pasiva, será necesario com-
pensarla, es decir, balancear sus propiedades eléctricas con las de un
osciloscopio en particular. Se debería tener la costumbre de compensar la
sonda cada vez que se configura un osciloscopio. Una sonda mal compen-
sada puede significar que las medidas sean menos precisas. La Figura 65
ilustra los efectos de una señal de test de 1 MHz cuando se utiliza una
sonda que no está adecuadamente compensada.
La mayoría de los osciloscopios disponen de una señal de referencia de
onda cuadrada en un terminal del panel frontal, que se utiliza para com-
pensar la sonda de la siguiente forma:
Conecte la sonda a un canal vertical.
Conecte la punta de la sonda al punto de compensación de la sonda, por ejemplo,
a la señal de referencia de onda cuadrada.
Conecte la pinza de tierra de la sonda a un punto de tierra.
Visualice la señal de referencia de onda cuadrada.
Realice los ajustes adecuados en la sonda para que las esquinas de la onda
cuadrada sean un ángulo recto.
Conceptos básicos
Figura 65. Efectos de una inadecuada compensación de la sonda.

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48
Cuando se compensa una sonda, hay que conectar siempre los accesorios
que se vayan a utilizar y conectar la sonda al canal vertical que se piense
utilizar. Esto asegurará que el osciloscopio tenga las mismas propiedades
eléctricas que tendrá cuando se realicen las medidas.
Técnicas de medida con
osciloscopios
Esta sección describe las técnicas básicas de medida. Las dos medidas
más básicas que se pueden realizar son medidas de voltaje y medidas de
tiempo. Casi todas las demás medidas están basadas en una de estas dos
técnicas fundamentales.
Esta sección expone métodos para realizar medidas visuales en la pantalla
del osciloscopio. Ésta es una técnica habitual con instrumentos analógi-
cos, y puede también resultar útil en interpretaciones a primera vista de
las pantallas de los DSO y DPO.
Tenga en cuenta que la mayoría de los osciloscopios digitales incluyen
herramientas automáticas de medida. Saber cómo realizar estas medidas
manualmente, según se describe aquí, le ayudará a comprender y con-
trastar las medidas automáticas de los DPO y DSO. Las medidas automáti-
cas también se explican más adelante en esta sección.
Medidas de voltaje
El voltaje es la cantidad de potencial eléctrico, expresada en voltios, entre
dos puntos de un circuito. Normalmente, uno de estos puntos es una
conexión a tierra (cero voltios), pero no siempre. Los voltajes también
pueden medirse pico a pico desde el punto máximo de una señal hasta su
punto mínimo. Se debe tener cuidado al especificar qué voltaje se va a
medir.
Básicamente, el osciloscopio es un dispositivo de medida de voltaje. Una
vez que se ha medido un voltaje, algún cálculo más es suficiente para
medir otras cantidades. Por ejemplo, la ley de Ohm dice que el voltaje
entre dos puntos de un circuito es igual a la corriente multiplicada por la
resistencia. A partir de cualquiera de estas dos cantidades, se puede cal-
cular la tercera utilizando la siguiente fórmula:
Otra fórmula útil es la Ley de la potencia: la potencia de una señal de CC
es igual al voltaje multiplicado por la corriente. Para señales de CA, los
cálculos son más complicados, pero lo importante aquí es que la medida
del voltaje es el primer paso que conduce al cálculo de otros parámetros.
La Figura 70 muestra el voltaje de pico (Vp) y el voltaje pico a pico (Vp–p).
Conceptos básicos
Voltaje = Corriente * Resistencia
Corriente = Voltaje
Resistencia
Resistencia = Voltaje
Corriente
Ley de potencia: Potencia = Voltaje * Corriente
Figura 66. Voltaje de pico (Vp) y voltaje pico a pico (Vp-p).

El método más básico para realizar medidas de voltaje es contar el
número de divisiones que ocupa una forma de onda en la escala vertical
del osciloscopio. Ajustando la señal para cubrir la mayor parte de la pan-
talla vertical, permitirá obtener las mejores medidas de voltaje (vea la
Figura 67). Cuanta más área de pantalla se utilice, más precisa será la
lectura en la pantalla.
Muchos osciloscopios poseen líneas de cursores en la pantalla que per-
miten realizar medidas automáticas de la forma de onda sin necesidad de
contar las divisiones de la retícula. Un cursor es simplemente una línea
que se puede desplazar de un lado a otro de la pantalla. Las dos líneas de
cursor horizontales se pueden desplazar hacia arriba y hacia abajo para
fijar la amplitud de una forma de onda en medidas de voltaje, y las dos
líneas (cursores) verticales se pueden desplazar a derecha e izquierda
para medir tiempos. Una lectura en pantalla indicará el voltaje o el tiempo
para cada una de sus posiciones.
Medidas de tiempo y frecuencia
Las medidas de tiempo se pueden realizar utilizando la escala horizontal
del osciloscopio. Las medidas de tiempo incluyen la medida del período y
del ancho de pulso. La frecuencia es la recíproca del período; por lo tanto,
una vez que se conoce el período, la frecuencia será 1 dividido por el
período. Al igual que en las medidas de voltaje, las medidas de tiempo son
más precisas cuando se ajusta la porción de la señal que se va a medir de
forma que cubra una amplia zona de la pantalla, como se ilustra en la
Figura 68.
Medidas de ancho de pulso y de tiempos de
subida
En muchas aplicaciones, los detalles de la forma de los pulsos son impor-
tantes. Los pulsos pueden experimentar distorsiones y hacer que un cir-
cuito funcione incorrectamente, y la temporización en un tren de pulsos
es, con frecuencia, muy significativa.
Las medidas habituales de pulsos son el ancho del pulso y el tiempo de
subida. El tiempo de subida es la cantidad de tiempo que tarda un pulso
en cambiar desde su voltaje bajo al alto. Por convención, el tiempo de
subida se mide desde el 10% al 90% del voltaje total del pulso. Esto eli-
mina cualquier irregularidad en las esquinas de transición del pulso. El
ancho de pulso es la cantidad de tiempo que el pulso tarda desde una
transición de voltaje bajo a alto hasta una transición de voltaje alto a bajo,
o viceversa. Por convención, el ancho del pulso se mide al 50% del voltaje
total. La Figura 69 (vea la siguiente página) ilustra estos puntos de
medida.
Las medidas de pulsos con frecuencia necesitan una configuración minu-
ciosa del disparo. Para convertirse en un experto en la captura de pulsos,
se deberá aprender a utilizar la retención del disparo y a configurar el
osciloscopio digital para capturar datos anteriores al disparo, según se
describe en la sección Sistemas y controles de un osciloscopio. La
magnificación horizontal es otra característica útil para medir pulsos,
puesto que permite ver los sutiles detalles de un pulso rápido.
Conceptos básicos
Figura 67. Medida de voltaje en el centro de la escala vertical de la retícula. Figura 68. Medida de tiempo en el centro de la escala horizontal de la
retícula.

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50
Medidas de desplazamiento de fase
Un método para medir el desplazamiento de fase —la diferencia en tiem-
po entre dos señales periódicas que, por lo demás, son idénticas— es uti-
lizar el modo XY. Esta técnica de medida implica introducir una señal en el
sistema vertical de la forma habitual, y la segunda señal en el sistema
horizontal. Esto se denomina medida XY, porque tanto el eje X como el eje
Y del osciloscopio representan sendos voltajes. La forma de onda resul-
tante de esta configuración se denomina Figura de Lissajous (en referen-
cia al físico francés Jules Antoine Lissajous). De la forma de la Figura de
Lissajous se puede determinar la diferencia de fase entre las dos señales.
También se puede determinar la relación de frecuencia. La figura 70
muestra Figuras de Lissajous para varias relaciones de frecuencia y dife-
rencias de fase.
La técnica de medida XY tiene su origen en los osciloscopios analógicos.
Los DSO pueden tener dificultades para crear presentaciones XY en tiem-
po real. Algunos DSO crean una imagen XY acumulando datos de las
señales en el tiempo y mostrando luego dos canales como una pre-
sentación XY.
Los DPO, por el contrario, pueden adquirir y presentar una verdadera ima-
gen en modo XY en tiempo real, utilizando una trama continua de datos
digitalizados. Los DPO pueden también mostrar una imagen XYZ con áreas
intensificadas. Contrariamente a las presentaciones XY de los DSO y DPO,
este tipo de presentaciones en los osciloscopios analógicos están típica-
mente limitadas a unos pocos megaciclos de ancho de banda.
Otras técnicas de medida
Esta sección ha explicado diversas técnicas básicas de medidas. Otras técni-
cas de medida involucran la configuración del osciloscopio para verificar
componentes eléctricos en una línea de ensamblaje, capturar señales transi-
torias infrecuentes, etc. Las técnicas de medida que se utilicen dependerán
mucho de la aplicación, pero lo aprendido hasta el momento es suficiente
para comenzar. Practique utilizando el osciloscopio y documéntese más sobre
todo ello. Muy pronto, la operación de un osciloscopio le resultará suma-
mente sencilla.
Conceptos básicos
Figura 69. Puntos de medida del tiempo de subida y del ancho de pulso. Figura 70. Figuras de Lissajous.

Conceptos básicos
Ejercicios escritos
Esta sección contiene ejercicios escritos que cubren la información pre-
sentada en este manual. Los ejercicios están divididos en dos partes,
Parte I y Parte II.
La Parte I cubre la información presentada en las siguientes secciones:
El osciloscopio
La Parte II cubre la información presentada en las siguientes secciones:
Técnicas de medida
Los siguientes ejercicios cubren el vocabulario e información sobre
aplicaciones.
Compruebe lo que ha aprendido de la información en estas secciones
haciendo este breve autotest. Las respuestas comienzan en la página 55.
Parte I
El osciloscopio
Término Definición
1. __Adquisición A La unidad de diferencia de potencial eléctrico.
2. __Analógico B Una medida de rendimiento que indica la precisión de un ADC medida en bits.
3. __Ancho de banda C Término utilizado para referirse a los puntos en grados del período de una señal.
4. __Fósforo digital D El número de veces que una señal se repite en un segundo.
5. __Frecuencia E La cantidad de tiempo que una onda tarda en completar un ciclo.
6. __Espurio F Un valor digital almacenado, que representa el voltaje de una señal en un punto específico en el tiempo sobre la pantalla.
7. __Período G Una forma de onda habitual que tiene un flanco de subida, un ancho y un flanco de bajada.
8. __Fase H Una medida del rendimiento que indica la rapidez del flanco de subida de un pulso.
9. __Pulso I Circuito del osciloscopio que controla la temporización del barrido.
10. __Punto de forma de onda J Un pico intermitente en un circuito.
11. __Tiempo de subida K Una señal medida por el osciloscopio que solamente ocurre una vez.
12. __Punto de muestreo L El proceso del osciloscopio de toma de puntos de muestreo del ADC, su procesado y almacenamiento en memoria.
13. __Memoria digital M Algo que opera con valores continuamente cambiantes.
14. __Base de tiempos N Osciloscopio digital que captura 3 dimensiones de la información de la señal en tiempo real.
15. __Transitorio O Osciloscopio digital con procesado en serie.
16. __Resolución del ADC P Un rango de frecuencias sinusoidales definido por el punto a -3dB.
17. __Voltio Q Los datos sin procesar de un ADC utilizados para el cálculo y presentación de los puntos de forma de onda.
Ejercicio de vocabulario - Escriba junto a cada término en la columna de la izquierda la letra de la definición correspondiente en la
columna de la derecha.
51

Parte I
El osciloscopio
Ejercicio de aplicación
Trace un círculo alrededor de las respuestas correctas para cada frase.
Algunas frases tienen más de una respuesta correcta.
1. Con un osciloscopio, se puede:
a. Calcular la frecuencia de una señal.
b. Localizar componentes eléctricos con funcionamiento
defectuoso.
c. Analizar los detalles de una señal.
d. Todo lo anterior.
2. La diferencia entre osciloscopios analógicos y osciloscopios
digitales es que:
a. Los osciloscopios analógicos no tienen menús en pantalla.
b. Los osciloscopios analógicos aplican un voltaje de medida
directamente al sistema de presentación, mientras que los
osciloscopios digitales primero convierten el voltaje a valores
digitales.
c. Los osciloscopios analógicos miden datos analógicos, mientras
que los osciloscopios digitales miden dígitos.
d. Los osciloscopios analógicos no tienen sistema de adquisición.
3. La sección vertical de un osciloscopio:
a. Adquiere puntos de muestreo con un ADC.
b. Inicia un barrido horizontal.
c. Permite ajustar el brillo de la pantalla.
d. Atenúa o amplifica la señal de entrada.
4. El control de la base de tiempos de un osciloscopio:
a. Ajusta la escala vertical.
b. Muestra la hora actual del día.
c. Configura la cantidad de tiempo representado por el ancho
horizontal de la pantalla.
d. Envía un pulso de reloj a la sonda.
5. En la pantalla de un osciloscopio:
a. El voltaje está en el eje vertical y el tiempo está en el eje
horizontal.
b. Una traza recta en diagonal indica que el voltaje está
cambiando a una velocidad estable.
c. Una traza recta horizontal significa que el voltaje es constante.
6. Todas las ondas repetitivas tienen las siguientes propiedades:
a. Una frecuencia que se mide en ciclos.
b. Un período que se mide en segundos.
c. Un ancho de banda que se mide en ciclos.
7. Si se explora el interior de un ordenador con un osciloscopio, es
muy probable encontrar los siguientes tipos de señal:
a. Trenes de pulsos.
b. Ondas en rampa.
c. Ondas sinusoidales.
8. Al evaluar las prestaciones de un osciloscopio analógico, algunos
de los detalles que se debe tener en cuenta son:
a. El ancho de banda.
b. La sensibilidad vertical.
c. La resolución del ADC.
d. La velocidad de barrido.
9. La diferencia entre los osciloscopios de memoria digital y los
osciloscopios de fósforo digital es que:
a. El DSO tiene un mayor ancho de banda.
b. El DPO captura tres dimensiones de información de la forma de
onda en tiempo real.
c. El DSO tiene una pantalla en color.
d. El DSO captura más detalles de la señal.
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52
Conceptos básicos

Conceptos básicos
Parte II
Técnicas de medida
Término Definición
1. __Modo promediado A La interacción no intencionada de la sonda y el osciloscopio con el circuito bajo prueba, lo cual distorsiona una señal.
2. __Carga del circuito B Un conductor que conecta la corriente eléctrica a tierra.
3. __Compensación C Un método de muestreo en el que el osciloscopio digital recoge tantas muestras como sea posible conforme ocurre la señal, y
después construye una visualización de ésta utilizando la interpolación si fuera necesario.
4. __Acoplamiento D Un método de muestreo en el que el osciloscopio digital construye una imagen de una señal repetitiva, capturando tan solo un bit de
información en cada repetición.
5. __Toma de tierra E Un dispositivo que convierte un estímulo físico específico, tal como el sonido, la presión, el esfuerzo, o la intensidad de la luz, en una
señal eléctrica.
6. __Tiempo equivalente F Un dispositivo de prueba para introducir una señal a la entrada de un circuito.
7. __Retícula G Una técnica de procesado utilizada por los osciloscopios digitales para eliminar el ruido en la presentación de una señal.
8. __Interpolación H Un método para conectar dos circuitos entre sí.
9. __Tiempo real I Una técnica de procesado para "conectar los puntos" y estimar el aspecto de una forma de onda rápida, basándose solamente en
unos pocos puntos de muestreo.
10. __Generador de señal J Las líneas de la retícula para medir formas de onda con el osciloscopio.
11. __Barrido único K Un modo de disparo que inicia el barrido una vez y debe restaurarse para aceptar un nuevo evento de disparo.
12. __Transductor L Un ajuste de la sonda para sondas atenuadoras 10X que balancea las propiedades eléctricas de la sonda con las propiedades
eléctricas del osciloscopio.
Ejercicio de vocabulario - Escriba junto a cada término en la columna de la izquierda la letra de la definición correspondiente en
la columna de la derecha.

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54
Parte II
Técnicas de medida - Parte II
Técnicas de medida
Ejercicio de aplicación
Trace un círculo alrededor de las respuestas correctas para cada frase.
Algunas frases tienen más de una respuesta correcta.
1. Para operar con seguridad un osciloscopio, se debe:
a. Conectar el osciloscopio a tierra con el cable de alimentación de
tres hilos adecuado.
b. Aprender a reconocer los componentes eléctricos potencial-
mente peligrosos.
c. Evitar tocar conexiones expuestas en un circuito bajo prueba,
incluso si la alimentación está desconectada.
2. La conexión a tierra de un osciloscopio es necesaria:
a. Por razones de seguridad.
b. Para proporcionar un punto de referencia a las medidas.
c. Para alinear la traza con el eje horizontal de la pantalla.
3. La carga de un circuito está provocada por:
a. Una señal de entrada con un voltaje demasiado elevado.
b. La interacción del osciloscopio y la sonda con el circuito bajo
prueba.
c. Una sonda atenuadora 10X que no está compensada.
d. Poner demasiado peso en un circuito.
4. La compensación de una sonda es necesaria para:
a. Balancear las propiedades de la sonda atenuadora 10X con el
osciloscopio.
b. Prevenir daños en el circuito bajo prueba.
c. Mejorar la precisión de las medidas.
5. El control de rotación de traza es útil para:
a. Cambiar de escala las formas de onda en la pantalla.
b. Detectar señales de onda sinusoidal.
c. Alinear la traza de la forma de onda con el eje horizontal de la
pantalla de un osciloscopio analógico.
d. Medir el ancho de un pulso.
6. El control de voltios por división se utiliza para:
a. Ajustar la escala vertical de una forma de onda.
b. Posicionar una forma de onda verticalmente.
c. Atenuar o amplificar la señal de entrada.
d. Ajustar el número de voltios que representa cada división.
7. Al poner a tierra el acoplamiento de entrada vertical:
a. Se desconecta la señal de entrada al osciloscopio.
b. Hace que aparezca una línea horizontal con el disparo
automático.
c. Permite ver dónde se encuentra el punto de cero voltios sobre
la pantalla.
8. El disparo es necesario para:
a. Estabilizar en pantalla formas de onda repetitivas.
b. Capturar formas de onda de ocurrencia única.
c. Definir un punto específico de una adquisición.
9. La diferencia entre el modo de disparo automático y el normal
es que:
a. En el modo normal, el osciloscopio barre solamente una vez y
luego se detiene.
b. En el modo normal, el osciloscopio barre solamente si la señal
de entrada alcanza el punto de disparo y, en caso contrario, no
aparece nada en pantalla.
c. El modo automático hace que el osciloscopio barra continua-
mente, incluso sin ser disparado.
10. El modo de adquisición que mejor reduce el ruido en una señal
repetitiva es el:
a. Modo de muestreo.
b. Modo de detección de picos.
c. Modo envolvente.
d. Modo promediado.
Conceptos básicos

11. Las dos medidas más básicas que se pueden hacer con un
osciloscopio son:
a. Medidas de tiempo y frecuencia.
b. Medidas de tiempo y voltaje.
c. Medidas de voltaje y ancho de pulso.
d. Medidas de ancho de pulso y desplazamiento de fase.
12. Si los voltios/división están configurados a 0,5, la señal más
grande que se puede mostrar en la pantalla (suponiendo que sea
de 8 x 10 divisiones) es:
a. 62,5 milivoltios pico a pico.
b. 8 voltios pico a pico.
c. 4 voltios pico a pico.
d. 0,5 voltios pico a pico.
13. Si los segundos/división están configurados a 0,1 ms, la cantidad
de tiempo representada por el ancho de la pantalla es:
a. 0,1 ms.
b. 1 ms.
c. 1 segundo.
d. 0,1 kHz.
14. Por convención, el ancho de un pulso se mide:
a. Al 10% del voltaje pico a pico (p-p) del pulso.
b. Al 50% del voltaje pico a pico (p-p) del pulso.
c. Al 90% del voltaje pico a pico (p-p) del pulso.
d. Al 10% y 90% del voltaje pico a pico (p-p) del pulso.
15. Usted conecta una sonda al circuito bajo prueba pero no aparece
nada en pantalla. Deberá:
a. Comprobar que la intensidad de la pantalla está habilitada.
b. Comprobar que el osciloscopio está configurado para mostrar el
canal al que está conectada la sonda.
c. Configurar el modo de disparo en automático, ya que el modo
normal no muestra nada en pantalla
d. Poner el acoplamiento de entrada vertical a CA y configurar los
voltios/división a su mayor valor, puesto que una señal grande
de CC podría salirse por el borde superior o inferior de la
pantalla.
e. Comprobar que la sonda no tiene un cortocircuito y asegurarse
de que está adecuadamente conectada a tierra.
f. Comprobar que el osciloscopio está configurado para disparar
en el canal de entrada que se está utilizando.
g. Todo lo anterior.
Clave de respuestas
Esta sección facilita las respuestas a todos los ejercicios escritos de las
secciones anteriores.
Parte I: Respuestas a los ejercicios de vocabulario
1. L 5. D 9. G 13. O
2. M 6. J 10. F 14. I
3. P 7. E 11. H 15. K
4. N 8. C 12. Q 16. B
17. A
Parte I: Respuestas a los ejercicios de aplicación del
osciloscopio
1. D 3. D 5. D 7. A
2. B,D 4. C 6., A,B 8. A,B,D
9. B
Parte II: Respuestas a los ejercicios de vocabulario
1. G 4. H 7. J 10. F
2. A 5. B 8. I 11. K
3. L 6. D 9. C 12. E
Parte II: Respuestas a los ejercicios de aplicación del
osciloscopio
1. D 5. C 9. B,C 13. B
2. A,B 6. A,C,D 10. D 14. B
3. B 7. D 11. B 15. G
4. A,C 8. D 12. C
Conceptos básicos

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Acoplamiento – El método de conectar dos circuitos entre sí. Los cir-
cuitos conectados con un hilo conductor son acoplados directamente (CC).
Los circuitos conectados a través de un condensador o de un transfor-
mador son conectados indirectamente (CA).
Amplificación – Un incremento en la amplitud de la señal durante su
transmisión de un punto a otro.
Amplitud – La magnitud de una cantidad o energía de una señal. En elec-
trónica, la amplitud suele referirse al voltaje o a la potencia.
Analizador lógico – Un instrumento utilizado para presentar los estados
lógicos de muchas señales digitales en el tiempo. Analiza los datos digi-
tales y puede representarlos como una ejecución de software en tiempo
real, como valores de flujo de datos, como secuencias de estados, etc.
Ancho de banda – Un rango de frecuencias, habitualmente con un límite
a -3 dB.
Ancho de pulso – La cantidad de tiempo que dura un pulso desde su
flanco descendente hasta el ascendente, o viceversa. Medido por regla
general al 50% del voltaje máximo.
Atenuación – Una disminución de la amplitud de la señal durante su
transmisión de un punto a otro.
Barrido – Una exploración horizontal de izquierda a derecha del haz de
electrones de un osciloscopio a lo ancho de la pantalla del TRC.
Barrido horizontal – La acción del sistema horizontal que produce el
trazado de la forma de onda.
Barrido único – Un modo de disparo para visualizar una pantalla dispara-
da de una señal y después pararla.
Base de tiempos – Circuito del osciloscopio que controla el tiempo del
barrido. La base de tiempos está configurada por el control de
segundos/división.
Base de tiempos retardada – Una base de tiempos con un barrido que
puede empezar (o puede ser disparada para empezar) con relación a un
tiempo predeterminado respecto del barrido principal de la base de tiem-
pos. Permite ver los eventos más detalladamente y ver eventos que no son
visibles con el simple barrido principal de la base de tiempos.
Bits efectivos – Un baremo de la capacidad de un osciloscopio digital
para reconstruir con precisión la forma de una señal de onda sinusoidal.
Este baremo compara el error actual del osciloscopio con el de un digita-
lizador teórico "ideal".
Carga – La interacción no intencionada de la sonda y el osciloscopio con
el circuito bajo prueba, que distorsiona una señal.
Carga de un circuito – La interacción no intencionada de la sonda y el
osciloscopio con el circuito bajo prueba, que distorsiona la señal.
Ciclo (Hz) – Un ciclo por segundo; la unidad de frecuencia.
Precisión horizontal (Base de tiempos) – Una indicación de la precisión
con la que el sistema horizontal presenta la temporización de la señal, y
se representa habitualmente como un porcentaje de error.
Compensación – Un ajuste de sonda para sondas de atenuación pasiva,
que equilibra la capacitancia de la sonda con la capacitancia del
osciloscopio.
Convertidor analógico/digital (ADC) – Un componente electrónico digital
que convierte una señal eléctrica en valores binarios discretos.
Corriente alterna (CA) – Una señal en la que la corriente y el voltaje
cambian conforme a un patrón repetitivo a lo largo del tiempo. También se
utiliza para indicar un tipo de acoplamiento.
Corriente continua (CC) – Una señal con un voltaje y/o corriente cons-
tante. También se utiliza para indicar un tipo de acoplamiento de la señal.
Cursor – Una línea en la pantalla que se puede alinear con una forma de
onda para hacer medidas más precisas.
Desplazamiento de fase – La diferencia en temporización entre dos
señales similares.
Detección de picos – Un modo de adquisición disponible en los oscilos-
copios digitales, que permite la observación de detalles de la señal que,
de otra forma, podrían no ser percibidos. Resulta particularmente útil para
la observación de pulsos estrechos muy espaciados en el tiempo.
Digitalizar – El proceso por el cual un convertidor analógico digital (ADC)
en el sistema horizontal muestrea una señal en puntos separados en el
tiempo y convierte el voltaje de la señal en estos puntos a valores digi-
tales, denominados puntos de muestreo.
Disparo – El circuito que determina un barrido horizontal en un
osciloscopio.
División – Marcas de medida en la retícula del tubo de rayos catódicos
(TRC) del osciloscopio.
Eje Z – El atributo de presentación de un osciloscopio, que muestra varia-
ciones de brillo conforme se va formando la traza.
Conceptos básicos
Glosario

Enfoque – El control del osciloscopio que ajusta el haz de electrones del
tubo de rayos catódicos (TRC) para controlar la nitidez de la presentación.
Envolvente – El contorno de los picos más altos y más bajos de una
señal, adquiridos a lo largo de muchas repeticiones de la forma de onda
presentada.
Espurio – Un error intermitente de alta velocidad que ocurre en un
circuito.
Exploración – Un tipo de presentación.
Fase – La cantidad de tiempo que transcurre desde el principio de un
ciclo hasta el principio del ciclo siguiente, medido en grados.
Forma de onda – Una representación gráfica de un voltaje que cambia
con el tiempo.
Frecuencia – El número de veces que una señal se repite en un segundo,
medida en Hertzios (ciclos por segundo). La frecuencia es igual a
1/período.
Fuente de señal – Un dispositivo de test utilizado para inyectar una señal
a la entrada de un circuito; la salida del circuito será leída por un oscilos-
copio. También conocida como generador de señal.
Gigahertzio (GHz) – Una unidad de frecuencia de 1.000.000.000 de
Hertzios.
Gradación de intensidad – Información de la frecuencia de ocurrencia,
esencial para entender lo que está sucediendo realmente en la forma
de onda.
Integridad de la señal – La reconstrucción exacta de una señal. Está
determinada por los sistemas y prestaciones de un osciloscopio, además
de la sonda utilizada para la adquisición de la señal.
Interpolación – Una técnica de procesado para "conectar los puntos" y
estimar mejor el aspecto de una forma de onda rápida, basándose sola-
mente en unos pocos puntos de muestreo. Existen dos tipos;
lineal y seno x/x.
Kilociclo (kHz) – 1.000 ciclos; una unidad de frecuencia.
Longitud de registro – El número de puntos de forma de onda utilizados
para crear el registro de una señal.
Megaciclo (MHz) – 1.000.000 ciclos; una unidad de frecuencia.
Megamuestras por segundo (MS/s) – Una unidad de velocidad de
muestreo igual a un millón de muestras por segundo.
Microsegundo (µs) – Una unidad de tiempo equivalente a
0,000,001 segundos.
Milisegundo (ms) – Una unidad de tiempo equivalente a 0,001 segundos.
Modo alternado – Un modo de operación de la presentación en el que el
osciloscopio completa el trazado de un canal antes de comenzar el trazado
de otro canal.
Modo de adquisición – Modos que controlan los puntos de forma de
onda que se adquieren a partir de los puntos de muestreo. Entre los tipos
se incluyen los de muestreo, detección de picos, alta resolución, envol-
vente, y promediado.
Modo troceado – Un modo de operación de la presentación en el que
se trazan secuencialmente pequeñas partes de tiempo de cada canal
para que pueda aparecer en pantalla más de una forma de onda
simultáneamente.
Modos de disparo – Un modo que determina si el osciloscopio traza o no
una forma de onda cuando no detecta un disparo. Los modos comunes de
disparo son el normal y el automático.
Muestra – Los datos en bruto provenientes de un ADC utilizados para cal-
cular los puntos de la forma de onda.
Muestreo – La conversión de una porción de la señal de entrada a un
número discreto de valores eléctricos con el fin de almacenarlo, procesarlo
y/o presentarlo en un osciloscopio. Existen dos tipos de muestreo:
muestreo en tiempo real y muestreo en tiempo equivalente.
Muestreo en tiempo equivalente – Un método de muestreo en el que el
osciloscopio construye una imagen de una señal repetitiva capturando
algunas muestras de información en cada repetición. Existen dos tipos de
muestreo equivalente: aleatorio y secuencial.
Muestreo en tiempo real – Un modo de muestreo en el que el oscilosco-
pio recoge tantas muestras como le es posible en cada disparo de
adquisición. Ideal para señales cuyo rango de frecuencia es menor que la
mitad de la velocidad máxima de muestreo del osciloscopio.
Nanosegundo (ns) – Una unidad de tiempo equivalente a
0,000,000,001 segundos.
Nivel de disparo – El nivel de voltaje que una señal de fuente de disparo
debe alcanzar antes de que el circuito de disparo inicie un barrido.
Ocurrencia única – Una señal medida por un osciloscopio, que solamente
ocurre una vez (también denominada evento transitorio).
Conceptos básicos

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Onda – El término genérico para un patrón que se repite en el tiempo. Los
tipos comunes son sinusoidal, cuadrada, rectangular, en diente de sierra,
triangular, en escalón, pulsos, periódica, no periódica, síncrona, asíncrona.
Onda cuadrada – Una forma de onda habitual consistente en pulsos
cuadrados repetitivos.
Onda sinusoidal – Una forma de onda curva habitual, que está definida
matemáticamente.
Osciloscopio – Un instrumento utilizado para hacer visibles los cambios
de voltaje en el tiempo. La palabra osciloscopio proviene de "oscilar",
puesto que los osciloscopios se utilizan con frecuencia para medir voltajes
oscilantes.
Osciloscopio analógico – Un instrumento que crea una presentación de
la forma de onda aplicando la señal de entrada (condicionada y amplifica-
da) al eje vertical de un haz de electrones que se mueve horizontalmente a
lo largo de un tubo de rayos catódicos (TRC) sobre la pantalla de izquierda
a derecha. Un fósforo químico que reviste el TRC y crea una traza brillante
en cualquier lugar donde incide el haz.
Osciloscopio de fósforo digital (DPO) – Un tipo de osciloscopio digital
que emula con fidelidad las características de presentación de un oscilos-
copio analógico, a la vez que proporciona las ventajas de un osciloscopio
digital tradicional (almacenamiento de formas de onda, medidas automáti-
cas, etc.). El DPO utiliza una arquitectura de procesado en paralelo para
enviar la señal a la pantalla de tipo exploración, que proporciona una vi-
sualización de las características de la señal con gradación de intensidad
en tiempo real. El DPO presenta las señales en tres dimensiones: ampli-
tud, tiempo y distribución de la amplitud en el tiempo.
Osciloscopio de memoria digital (DSO) – Un osciloscopio digital que
adquiere las señales a través del muestreo digital (utilizando un conver-
tidor analógico digital). Utiliza una arquitectura de procesado en serie para
controlar la adquisición, la interfaz de usuario y la pantalla de exploración.
Osciloscopio de muestreo digital – Un tipo de osciloscopio digital que
utiliza un método de muestreo en tiempo equivalente para capturar y pre-
sentar muestras de una señal y que resulta ideal para capturar con pre-
cisión señales cuyas componentes de frecuencia son mucho más elevadas
que la velocidad de muestreo del osciloscopio.
Osciloscopio digital – Un tipo de osciloscopio que utiliza un convertidor
analógico digital (ADC) para convertir en información digital el voltaje
medido. Existen tres tipos: osciloscopios de memoria digital (o simple-
mente osciloscopios digitales), de fósforo digital y de muestreo.
Pantalla – La superficie de presentación en la que se produce un patrón
visible; el área de presentación.
Pendiente – En un gráfico o en una pantalla de osciloscopio, la relación
de una distancia vertical con una distancia horizontal. Una pendiente posi-
tiva aumenta de izquierda a derecha, mientras que una pendiente negativa
disminuye de izquierda a derecha.
Pendiente de disparo – La pendiente que una señal de fuente de disparo
debe alcanzar antes de que el circuito de disparo inicie un barrido.
Período – La cantidad de tiempo que tarda una onda en completar un
ciclo. El período es igual a 1/frecuencia.
Pico (Vp) – El nivel máximo de voltaje medido a partir de un punto de re-
ferencia cero.
Pico a Pico (Vp-p) – El voltaje medido desde el punto máximo de una señal
hasta el punto mínimo de la misma.
Precisión de ganancia – Una indicación de la precisión con la que el sis-
tema vertical atenúa o amplifica una señal, y se representa habitualmente
como un porcentaje de error.
Promediado – Una técnica de procesado utilizada por los osciloscopios
digitales para reducir el ruido en la presentación de una señal.
Pulso – Un aspecto común de forma de onda formado por un flanco rápi-
do de subida, un ancho, y un flanco rápido de bajada.
Punto de forma de onda – Un valor digital que representa el voltaje de
una señal en un punto específico en el tiempo. Los puntos de forma de
onda se calculan a partir de los puntos de muestreo y se almacenan en
la memoria.
Rampas – Transiciones entre los niveles de voltaje de las ondas sinu-
soidales que cambian a una velocidad constante.
Resolución vertical (convertidor analógico-digital) – Una indicación,
medida en bits, de la precisión con la que un convertidor analógico-digital
(ADC) en un osciloscopio digital puede convertir voltajes de entrada a va-
lores digitales. Las técnicas de cálculo, tales como el modo de adquisición
en alta resolución, pueden aumentar la resolución efectiva.
Respuesta de frecuencia – Gráfica de Bode de la respuesta entrada/sali-
da de un amplificador o atenuador para ondas sinusoidales de amplitud
constante a diferentes frecuencias sobre un rango de frecuencias
determinado.
Conceptos básicos

Retención del disparo ("holdoff") – Un control que permite ajustar el
período de tiempo después de un disparo válido durante el cual el oscilos-
copio no puede disparar de nuevo.
Retícula – Las líneas de la rejilla en pantalla para la medida de trazas en
el osciloscopio.
Ruido – Un voltaje o corriente no deseado en un circuito eléctrico.
Señal analógica – Una señal con voltajes que varían de forma continua.
Señal digital – Una señal cuyas muestras de voltaje están representadas
por números binarios discretos.
Sensibilidad vertical – Una indicación de la cantidad que un amplificador
vertical puede amplificar una señal débil, habitualmente medida en mili-
voltios (mV) por división.
Sonda – Un dispositivo de entrada al osciloscopio, que habitualmente
tiene una punta de metal para hacer contacto eléctrico con un elemento
de un circuito, un cable para conexión a la referencia a tierra del circuito,
y un cable flexible para transmisión de la señal al osciloscopio.
Tiempo de subida – El tiempo que tarda el flanco ascendente de un
pulso en cambiar de su valor mínimo al máximo. Medido típicamente del
10% al 90%.
Tierra –
1. Una conexión conductora por la cual un equipo o circuito eléctrico
está conectado a tierra para establecer y mantener un nivel de re-
ferencia de voltaje.
2. El punto de voltaje de referencia en un circuito.
Toma de tierra – Un conductor que envía las corrientes eléctricas a tierra.
Traza – Las formas visibles dibujadas en un TRC por el movimiento del
haz de electrones.
Tren de pulsos – Un conjunto de pulsos que viajan juntos.
Tubo de rayos catódicos (TRC) – Un tubo de haz de electrones en el que
el haz puede ser concentrado en una pantalla luminiscente y variar en
posición e intensidad para producir un patrón visible. La pantalla de un
televisor es un TRC.
Velocidad de barrido – Igual que base de tiempos.
Velocidad de captura de forma de onda – Se refiere a la velocidad con
que un osciloscopio adquiere formas de onda, expresada en formas de
onda por segundo (wfms/s).
Velocidad de escritura – La capacidad de un osciloscopio analógico para
proporcionar una traza visible del movimiento de una señal de un punto a
otro. Esta capacidad es restrictiva para señales de baja repetición que
tienen detalles rápidos de movimiento, tales como las señales lógicas
digitales.
Velocidad de muestreo – Indica las veces que un osciloscopio digital
toma muestras de la señal. Especificada en muestras por segundo (S/s).
Visualización del predisparo – La capacidad de un osciloscopio digital
para capturar lo que ocurrió en una señal antes de un evento de disparo.
Determina la longitud de la señal visible tanto antes como después del
punto de disparo.
Voltaje – La diferencia en potencial eléctrico, expresada en voltios, entre
dos puntos.
Voltio – La unidad de diferencia de potencial eléctrico.
Conceptos básicos

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Notas:
Conceptos básicos

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Updated March 01, 2004
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