F3M1

Formación para la Investigación 
Escuela de Física, Facultad de Ciencias 
Universidad Industrial de Santander 
Construimos Futuro 
 
INTRODUCCIÓN AL USO DE LAS FUNCIONES 
BÁSICAS DE UN OSCILOSCOPIO 
 
Resumen 
El osciloscopio permite representar mediante gráficos (x, y) señales eléctricas que 
bien pueden se directas (DC) o alternas (AC). Los campos de aplicación de estas 
señales van desde la ingeniería electrónica, hasta las ciencias básicas. Por lo tanto, 
se espera que en este proyecto de investigación el estudiante adquiera destrezas en 
el uso de las funciones básicas del osciloscopio. Por medio del simulador DCAClab 
el estudiante debe entender conceptos sobre Volt/div, time/div, canales de entrada, 
posiciones verticales y horizontales, frecuencia, periodo y fase; en el simulador 
MultisimLive obtendrá valores de voltaje y frecuencia de diferentes circuitos con 
capacitores. Finalmente los estudiantes podrán responder en el reporte de 
investigación ¿qué es un desfase del voltaje entre dos señales? ¿cómo se halla un 
período en una señal de osciloscopio? y ¿qué es una relación de ganancia? 
 
Planteamiento del Problema 
Un osciloscopio es un instrumento de medida que se utiliza para realizar medidas de 
señales eléctricas en DC y AC. Este instrumento es ampliamente usado en el 
laboratorio para visualizar algunos fenómenos de la física ondulatoria. El osciloscopio 
permite la visualización en una pantalla de señales eléctricas, usualmente de voltaje 
(representadas en el eje vertical o eje y) contra tiempo (representadas en el eje 
horizontal o eje x). Este instrumento también permite mediciones y visualización de 
múltiples señales dependiendo de la cantidad de entradas o canales que posea, 
permitiendo representar voltajes tanto en el eje y como en el eje x, señales conocidas 
como curvas de Lissajous. Con todas las opciones que tiene un osciloscopio el 
estudiante debe cuestionarse acerca de ¿qué diferencia un osciloscopio de un 
multímetro? ¿En qué momento o bajo qué condiciones se debe usar un osciloscopio 
en lugar de un multímetro? ¿Cómo interpretar la información mostrada en la pantalla 
del osciloscopio? Luego, es necesario que el estudiante que se está introduciendo en 
el estudio de la física ondulatoria se familiarice con el uso del osciloscopio. 
 
Objetivo general 
Familiarizar al estudiante con el uso de las funciones básicas de un osciloscopio y el 
análisis de señales. 
 
 
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Objetivos específicos 
 Comprender los términos y cantidades físicas asociadas al uso del 
osciloscopio. 
 Entender los controles básicos de un osciloscopio digital. 
 Medir señales eléctricas en circuitos de corriente alterna a través de un 
simulador interactivo. 
 Interpretar los resultados de las mediciones de señales eléctricas adquiridas 
con el osciloscopio. 
 
Marco Teórico 
Osciloscopio 
Un osciloscopio es un instrumento electrónico de medida que muestra señales 
eléctricas, usualmente como voltajes (en el eje Y vertical) contra tiempo (eje X 
horizontal). Hay complementos y funciones en el osciloscopio que le permiten 
representar señales de corriente en el eje Y, y además de tiempo en el eje X también 
puede representar frecuencia o voltaje de otra señal. Los osciloscopios son usados 
para medir señales eléctricas en respuesta a un estímulo, tales como: sonido, fuerza, 
presión, luz o calor. 
Los osciloscopios son comúnmente usados en aplicaciones tales como: 
 Observar de la forma de onda de una señal (continua, cuadrada, triangular, 
diente de sierra, senoidal). 
 Medir de amplitud de una señal. 
 Medir de la frecuencia de una señal. 
 Medir del tiempo entre dos eventos. 
 Observar si una señal es de corriente directa (DC) o corriente alterna (AC). 
 Observar ruido en una señal mediante funciones que permiten manipular 
cursores en la grilla llamada gratícula. 
Un Osciloscopio digital muestra una forma de onda luego de acondicionar la señal de 
entrada en un amplificador de vertical, muestreando la señal analógica de entrada 
(según el ancho de banda del osciloscopio), convirtiendo en una representación digital 
de muestras mediante un conversor análogo-digital, para luego almacenar las 
muestras en memoria, y finalmente reconstruir la forma de onda vista en pantalla. 
Hay muchas especificaciones para considerar en el rendimiento de un osciloscopio, 
como se mencionó en el párrafo anterior uno de los más importantes es el ancho de 
banda, el tiempo de activación del flanco (rise time), el tiempo de muestreo y la 
longitud de grabación. El ancho de banda es el rango de frecuencias del osciloscopio, 
usualmente medido en (MHz). Siendo su máxima frecuencia a la que la amplitud de 
una señal de frecuencia comparable medida es atenuada un 70.7%. Se recomienda 
 
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que el ancho de banda del osciloscopio sea por lo menos 5 veces mayor que la 
frecuencia que se necesita medir. Al igual el (rise time) del osciloscopio debe ser 5 
veces menor que el (rise time) de la señal a medir y el tiempo de muestreo del 
osciloscopio igualmente 5 veces menor que el periodo de la señal a medir, tal como 
lo indica el teorema de Nyquist. 
 
Controles de un osciloscopio digital. 
 
Figura 1. Panel frontal y descripción de los controles de un osciloscopio digital. 
Imagen recuperada desde https://www.d.umn.edu/~djohns30/phys1002-
labs/Lab%206%20Oscilloscope.pdf (04/04/2020). 
En la figura 1 se describen los botones, perillas y parámetros en pantalla, que posee 
un típico osciloscopio digital. En general los osciloscopios digitales muestran en 
pantalla, en el indicador de escala vertical y en el punto de referencia, mediante código 
de colores (azul y amarillo) la señal de cada canal. Un osciloscopio digital muestra en 
pantalla un sistema cartesiano con 8 divisiones en el eje vertical (cada una con 5 
subdivisiones) y 10 divisiones en el eje horizontal (cada una con 5 subdivisiones) (ver 
pantallas figura 1 y 2). 
https://www.d.umn.edu/~djohns30/phys1002-labs/Lab%206%20Oscilloscope.pdf
https://www.d.umn.edu/~djohns30/phys1002-labs/Lab%206%20Oscilloscope.pdf
 
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Al lado derecho de la pantalla hay un recuadro llamado menú en pantalla, donde 
generalmente se suelen mostrar los parámetros de la señal. Por ejemplo, frecuencia, 
periodo, voltaje pico a pico, valor medio del voltaje, entre otros. Este menú está 
directamente ligado a los botones de selección de menú, que también permiten elegir 
entre opciones avanzadas del osciloscopio como transformaciones de Fourier, 
superposición y otros tratamientos para las señales. 
El osciloscopio también cuenta con los controles de VERTICAL. Cada canal tiene 
una perilla control vertical para ajustar los voltios/división, perillas de posición vertical 
para cambiar el offset de las señales, y un botón para Activar/Desactivar el canal y 
conectores tipo BNC (Entrada canal X) para entrada de las señales. 
En los controles de HORIZONTAL se encuentra la perilla control horizontal (tiempo) 
de ajuste de escala de tiempo/div, la perilla de posición horizontal que permite mover 
la señal en el eje horizontal, y el botón de cambio de modo para presentar el eje 
horizontal, el tiempo o para presentar la amplitud de voltaje de una segunda señal. 
También está el modo de disparo (TRIGGER) que tiene la función de congelar la señal 
en el dominio del tiempo. La perilla de disparo (TRIGGER) configura el nivel de voltaje 
para el cual el osciloscopio hará el disparo para la captura de la señal. Generalmente 
se usa el TRIGGER al 50% para estabilizar la señal.