14
U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II M.E. II - TP IIV PFPérez 2008 pag. 14 de 1 TRABAJO PRACTICO No 7 MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA INTRODUCCION TEORICA: Un contador es un instrumento que cuenta la cantidad de pulsos o hemiciclos de la señal de entrada durante un intervalo de tiempo determinado manualmente o en función de una señal de referencia. Este instrumento puede usarse en diferentes configuraciones internas a fin de poder usarlo para hacer mediciones de tiempo, periodo, frecuencia o relación de frecuencias. Este instrumento puede usarse como frecuencímetro pero este último “no” puede ser usado como contador. Dado que el contador es un instrumento digital, tiene la ventaja de no presentar errores de presentación y visualización que tienen los instrumentos analógicos, pero presenta otros tipos de errores inherentes a los instrumentos digitales. Como la frecuencia es la cantidad de eventos que ocurren en una unidad de tiempo, contando los pulsos correspondientes a una señal durante una base de tiempo fija se puede medir esa frecuencia mediante un contador controlado por un oscilador de precisión. El instrumento en cuestión para realizar estas mediciones estará compuesto por: Un amplificador de entrada con selección de AC/DC, atenuador, control de discriminación y conformador de señal. Esta etapa de entrada permite convertir la señal analógica de entrada en una señal cuadrada a partir de un nivel de la señal analógica. Dependiendo del nivel de la señal de entrada se puede usar acoplamiento AC o DC. Para señales de bajo nivel independiente de la frecuencia, o cuando es de baja frecuencia independientemente de su nivel, se debe usar DC UCD: Unidad Contadora Digital: Un divisor digital que cuenta los pulsos que ingresan a él durante un periodo de tiempo el cual es controlado por la base de tiempo. La salida digital de este contador es acoplada directamente al display de presentación de la información.

MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 1

TRABAJO PRACTICO No 7

MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA INTRODUCCION TEORICA: Un contador es un instrumento que cuenta la cantidad de pulsos o hemiciclos de la señal de entrada durante un intervalo de tiempo determinado manualmente o en función de una señal de referencia. Este instrumento puede usarse en diferentes configuraciones internas a fin de poder usarlo para hacer mediciones de tiempo, periodo, frecuencia o relación de frecuencias. Este instrumento puede usarse como frecuencímetro pero este último “no” puede ser usado como contador. Dado que el contador es un instrumento digital, tiene la ventaja de no presentar errores de presentación y visualización que tienen los instrumentos analógicos, pero presenta otros tipos de errores inherentes a los instrumentos digitales. Como la frecuencia es la cantidad de eventos que ocurren en una unidad de tiempo, contando los pulsos correspondientes a una señal durante una base de tiempo fija se puede medir esa frecuencia mediante un contador controlado por un oscilador de precisión. El instrumento en cuestión para realizar estas mediciones estará compuesto por: Un amplificador de entrada con selección de AC/DC, atenuador, control de discriminación y conformador de señal. Esta etapa de entrada permite convertir la señal analógica de entrada en una señal cuadrada a partir de un nivel de la señal analógica. Dependiendo del nivel de la señal de entrada se puede usar acoplamiento AC o DC. Para señales de bajo nivel independiente de la frecuencia, o cuando es de baja frecuencia independientemente de su nivel, se debe usar DC

UCD: Unidad Contadora Digital: Un divisor digital que cuenta los pulsos que ingresan a él durante un periodo de tiempo el cual es controlado por la base de tiempo. La salida digital de este contador es acoplada directamente al display de presentación de la información.

Page 2: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 2

UBT Unidad de Base de Tiempo: Un oscilador a cristal, normalmente de 10MHz, acoplado a un divisor digital para dividir la frecuencia. Esto es para lograr base de tiempo grandes para el caso de mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia reducir los errores. La UDD es la Unidad Divisora Decimal que permite obtener un tiempo de referencia o apertura de ventana grande partiendo de la frecuencia entregada por el cristal. UCL Unidad de Control Lógico: Ella permite seleccionar la base de tiempo o ancho de ventana (Th) necesaria y suficiente para permitir que el contador cuente los pulsos suficientes para tener una indicación adecuada sin saturar al contador. Esto ocurre cuando se usa una base de tiempo grande para medir una frecuencia alta, con lo cual el contador se saturaría y la lectura seria errónea. La UCL automáticamente selecciona la salida adecuada del divisor UDD para tener una base de tiempo acorde a la frecuencia de entrada a medir. CP: Compuerta Principal de control que entrega al UCD los pulsos de entrada conformados durante el tiempo establecida por la ventana Th generada por el UBT. Ella, básicamente tiene dos entradas y actúa como una compuerta AND (Y) que deja salir los pulsos en la entrada 1 sólo cuando la entrada 2 está en alto. El instrumento indicará el número de pulsos contados que son función de la frecuencia de entrada y del tiempo Th durante el cual se dejan pasar los pulsos por la compuerta CP. Presentación = Numero de pulsos contados = fx . Th = fx . Tp .n

Donde n : es el factor de división del UDD para obtener una base de tiempo adecuado a la

frecuencia de la señal de entrada para no saturar el contador. Tp: Es la base de tiempo de referencia dada por el oscilador a cristal. Normalmente de 0,1 µseg.

Errores del Contador de frecuencia: La precisión de la medición esta dada por: Precisión de la medición de intervalo de tiempo = + 1 cuenta + Error de la base de tiempo + Error de discriminación a)- La medición digital siempre da una incertidumbre inherente de una cuenta, o sea como los pulsos de entrada no son angostos y la cuenta se produce sobre el flanco creciente o decreciente de ellos; y al abrirse y cerrarse la ventana de muestreo, un pulso de entrada que esta entrando o saliendo en ese momento, puede no ser contado, porque el flanco de conteo queda fuera de la ventana. Para reducir este error es necesario tener una ventana grande para poder contar la mayor cantidad de pulso posibles, pero esto se dificulta al medir bajas frecuencias. O sea, este error es preponderante en baja frecuencia. En este caso, se preferible medir el periodo de la señal y hacer su inversa.

Page 3: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 3

En alta frecuencia este error es preponderante al medir periodos, ya que estos son pequeños, por lo cual para reducir este error en esta medición, se recomienda medir su frecuencia (donde el error es despreciable) y hacer la inversa. Error + 1 ( % ) = + 1 evento x 100 / N° de Eventos contados b)- El error de la base de tiempo depende de la estabilidad del oscilador a corto plazo y del corrimiento a largo plazo del mismo. c)- El error de discriminación esta dado por la variación del punto donde se conforma a la señal de entrada y es causada por la variación de la amplitud de la señal de entrada y por la variación de la señal de continua del ajuste de Level del contador. Si la señal de entrada es de bajo nivel y/o ruidosa, este error es apreciable. Este error es preponderante en medición de tiempo o de intervalo de tiempo. Para reducir este error en medición de intervalo de tiempo, se recurre a una solución de bajo costo que consiste en tomar una medición promedio. d)- Existen otras consideraciones del circuito de entrada que contribuyen con los errores en la medición, como son: El ancho de banda del amplificador de entrada, el retardo introducido por este circuito, la sensibilidad de él, su rango dinámico y los niveles de Disparo disponibles. El ingreso de señales de alta frecuencia esta limitado por el tiempo de subida aceptada por el amplificador de entrada. Es inútil tratar de medir un tiempo de subida de 10 nseg con un amplificador que solo puede medir 100 nseg. Algunos instrumentos pueden dar presentaciones con errores de la frecuencia, debido al limitado ancho de banda de sus amplificadores de entrada. Este error se puede minimizar en la mayoría de los casos ajustando los controles de disparo de modo de colocar el punto de discriminación en la parte mas rápida ( de mayor pendiente) de la onda. El ancho de banda limitado de los amplificadores introduce un retardo de propagación finito a la señal a través del amplificador. Dado que en la algunas mediciones hacemos uso de dos amplificadores y es casi imposible aparear los dos amplificadores y por lo tanto habrá un retardo entre los dos. Esto introducirá un error significativo de medición inherente al contador, especialmente en alta frecuencia. Una técnica para reducir este error, es relativamente sencilla. Usando un tren de pulsos perfectamente conocido, medir el intervalo de tiempo entre pulsos, usando medición de tiempos de los dos canales de entrada. Si la medición da significativamente alta, agregue un cable de longitud adecuada para generar un retardo en el canal mas rápido (menor retardo). Esto tenderá a compensar el retardo introducido por el canal más rápido. La sensibilidad debe ser alta para poder manejar señales de menor nivel sin necesidad de amplificadores. La excesiva sensibilidad también es causa de error, porque en amplificadores de buen ancho de banda, también será detectado el ruido y generará errores de disparo.

Page 4: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 4

El rango lineal del amplificador se conoce como rango dinámico. Si la señal de entrada excede el rango dinámico del amplificador de entrada, la distorsión introducida generará un error, y en algunos caso daño del amplificador. Para señales que superen ese rango dinámico, se debe usar atenuadores para ingresar la señal en ese rango, pero esto decrece la sensibilidad efectiva de entrada. Se debe procurar que el rango dinámico del contador sea lo mayor posible. Un rango dinámico de 20 db es considerado deseable. Configuraciones para las diferentes mediciones:

Medición de Frecuencias: En la medición de frecuencias, el contador se configura para ingresar la señal a medir a través del amplificador del canal #1 (A), conformar su señal y luego ingresar esta señal a la entrada #1 de la compuerta AND. El oscilador interno, se usa como ventana de lectura, dando el tiempo Th de referencia que permitirá que los pulsos de la señal a medir ingresen a la compuerta. La señal Th ingresa a la entrada #2 de la CP. El contador contará los pulsos de la señal de entrada que ingresaron a él durante el tiempo que la ventana esta abierta. Esta cuenta nos da la frecuencia de la señal de entrada. El Th es una relación de n veces el Tp (periodo del cristal). El valor n es el valor de la división de la frecuencia del cristal para conseguir una ventana adecuada para medir la frecuencia de entrada.

Configuración de teclas: Frecuencia Gate time: a mitad de rango Acoplamiento AC/DC según corresponda Att: en X1. Si la señal es mayor al rango dinámico, usar X10

Trigger level: + ó – (flanco creciente o decreciente) según se desee. Level: Ajustar al nivel de discriminación deseada. SEP/COM A: SEP Ingresar señal a medir en Canal #A. Para medición de bajas frecuencias, debido a que los tiempos Th deberían ser muy largos y aumenta

Page 5: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 5

el valor del error de medición, por lo cual se debe usar la medición de periodo y luego hacer su inversa.

Medición de Periodo: En la medición de periodos, el contador se configura para ingresar la señal a medir a través del amplificador del canal #1 (A), conformar su señal y luego ingresar esta señal a la entrada #2 de la compuerta AND. En esta configuración, la señal incógnita actúa como ventana de conteo. El oscilador interno se conecta a la entrada #1 del CP. Esto nos permite disminuir el error en una medición de frecuencia con una señal de baja frecuencia. Para el caso de necesitar medir el periodo de una señal de alta frecuencia, se tiene que hacer una medición de frecuencia y luego hacer la inversión. Esto se debe porque para alta frecuencia, los periodos a medir son comparables a los periodos del reloj y por lo tanto hay mucha indeterminación por los pocos pulsos que entran en la ventana. La otra solución a este defecto, es el uso de la medición promedio del periodo o tiempo (Average Period). En este esquema, la señal de entrada se la divide por n en el UDD para agrandar la ventana de medición con lo cual entran en la ventana mayor cantidad de pulsos y se mejora la resolución del contador. La modulo UCL se encarga automáticamente en ajustar el punto decimal para indicar el valor correcto de periodo o tiempo. El Th es n veces el Tx. El valor n es el valor de la división de la frecuencia de entrada para conseguir una ventana adecuada para medir el periodo de entrada.

Configuración de teclas: Periodo Gate time: a mitad de rango Acoplamiento AC/DC según corresponda Att: en X1. Si la señal es mayor al rango dinámico, usar X10

Trigger level: + ó – (flanco creciente o decreciente) según se desee. Level: Ajustar al nivel de discriminación deseada. SEP/COM A: SEP

Page 6: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 6

Ingresar señal a medir en Canal #A

Relación de Frecuencias: Los contadores tienen la posibilidad si disponen de dos canales de entrada de medir relación de frecuencias entre esas dos señales. En este caso, el contador se configura para ingresar en la entrada #1 del CP la señal del canal #1. Esta señal conformada serán los pulsos a ser contados. La señal del canal #2 se ingresará a la entrada #2 del CP a través del UDD y del FFCP como señal de referencia. Ventana de control.

Los pulsos contados N serán los pulsos de la señal #1 que entraron durante el periodo de la señal #2, en consecuencia:

N = f1 . Th = f1 . T2 = f1 / f2 T1 es el periodo de la señal #1 T2 es el periodo de la señal #2 Th es la ventana que en este caso es Th = T2 Cuando las señales son de frecuencia muy similar, el error aumenta, por lo cual en este caso se divide la frecuencia de entrada #2 por n con el UDD a fin de aumentar el tiempo de recepción de pulsos #1 por parte de la CP. Cuando las señales contienen ruido, la medición se hace difícil ya que el error puede ser grande. Para ese caso, es conveniente colocar un filtro pasabajos a cada canal, pero esto reduce la sensibilidad. Configuración de teclas:

Relación de Frecuencias (RATIO) SEP/COM A: SEP Ingresar las señales a medir en Canal #A (mayor frecuencia) y Canal #B (menor frecuencia) Gate time: a mitad de rango Acoplamiento AC/DC según corresponda Att: en X1. Si la señal es mayor al rango dinámico, usar X10

Page 7: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 7

Trigger level: + ó – (flanco creciente o decreciente) según se desee. Level: Ajustar al nivel de discriminación deseada.

Medición de intervalo de tiempo. Los contadores tienen la ventaja de poder hacer mediciones de intervalo de tiempo entre dos señales distintas o intervalo de tiempo entre dos puntos de una misma señal. En ambos casos se requiere de dos canales de entrada. En ambos casos se debe usar un osciloscopio como ayuda para la determinación correcta de los puntos de discriminación, para permitir que ambas señales se disparen en el mismo punto o para la correcta determinación de los puntos de disparo de una misma señal. Si los niveles de disparo están indiscriminadamente ajustados, se generaran errores de lecturas especialmente para bajas frecuencias. La señal o señales en estudio son inyectadas al Canal A y B del osciloscopio y a los canales A y B del contador; y los terminales o conectores de Trigger level del contador se conectan al eje Z del osciloscopio, de modo de modular la intensidad del oscilograma con el pulso de disparo del contador, para visualizar el punto exacto de disparo sobre la señal en estudio. Variando el potenciómetro de Level del contador, se moverá el punto intensificado, con lo cual se puede hacer un ajuste muy preciso del nivel de disparo de cada canal del contador.

En el caso de mediciones de relación de frecuencia o de desfasaje de dos señales, ellas se introducen al contador en dos canales independientes con ajustes igualmente independientes. El contador se debe configurar para entradas SEParadas. La señal #1 arranca el contador, mientras que las señal #2 lo detiene. Durante esa ventana de control iniciada por la señal #1 y terminada por la señal #2, los pulsos del reloj (oscilador a cristal) ingresan al contador. Ellos son contados y

Page 8: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 8

determinan el intervalo de tiempo entre las dos señales incógnitas. Este modo también permite determinar el desfasaje entre dos señales de igual frecuencia, haciendo una relación de regla de tres entre el tiempo correspondiente al desfasaje y el periodo de la señal analizada. Para ello se configura el contador para medición de tiempos a igual punto de discriminación, y se procede con esta medición. Luego se configura para medición de periodos y se mide el periodo de la señal #1. Luego se hace la regla de tres: Desfase = 360° x Tiempo T∆ / Periodo En el caso de medición de intervalo de tiempo entre dos puntos de una misma señal, se usa una configuración igual a la anterior, con la única diferencia de que la misma señal se introduce en ambos canales de entrada. Para ello se debe configurar el contador para entradas COM A. Los contadores normalmente ya tienen una tecla para realizar esa conmutación de señales para el canal #2. En la posición SEP, las señales conectadas a los conectores de cada canal son procesadas en forma independiente. En la posición COM A, la señal inyectada al canal #1 es automáticamente inyectada al amplificador y conformador #2. De modo que en este caso, la misma señal es analizada en ambos canales. Este modo es sumamente adecuado para medir tiempo de subida o bajada de pulsos, ya que se ajusta el discriminador #1 para el 10% de la señal y el discriminador #2 para el 90%. Modulando el eje Z del osciloscopio se puede determinar correctamente ambos puntos. Configuración de teclas:

Modo: Medición de tiempos Medición de Fase Tiempo 10-90% Ti A -> B Ti A -> B Ti A -> B SEP/COM A: SEP SEP COM A Ingresar las señales a medir en Canal #A y Canal #B Sólo en # A

Gate time: a mitad de rango Acoplamiento AC/DC según corresponda Att: en X1. Si la señal es mayor al rango dinámico, usar X10

Trigger level: + ó – (flanco creciente o decreciente) según se desee. Level: Ajustar igual nivel para ambos canales Ajustar canal A a 10% Ajustar canal B a 90% Práctica de Laboratorio • Objetivo: Familiazarse con distintos tipos de Contadores de Frecuencia y realizar mediciones

de tiempo, frecuencia, periodo, relación de frecuencias y conteo de señales en distintas condiciones.

• Elementos a utilizar: - Contadores de Frecuencia: Marca: Hewlett Packard 5316B/ Beckman / Tecktronic Número de serie: Max. Frecuencia de trabajo: Max. Señal de entrada: - Puntas de Prueba Simples.

Page 9: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 9

- Generadores de funciones: - Marca: Número de serie: Rango de trabajo: - Generador de RF: Marca: Número de serie: Rango de trabajo: -OSCILOSCOPIO: Marca: Número de serie: Rango de trabajo: - Circuitos usados: Diagrama y valores de los componentes (capacitores y resistencias). • Procedimiento: 1- Verificar forma de alimentación segura de los instrumentos a usar y de los máximos voltajes y

frecuencias aplicables a cada instrumento. Ajustar los niveles de salida de los generadores a igual valor y que no superen los valores máximos admitidos por el contador.

2- Familiarícese con los controles del contador. Verificar la frecuencia del oscilador interno.

Ajustar el Gate Time al valor adecuado para una visualización rápida y más o menos constante. Seleccionar Hold y verificar que ocurre.

Si el contador tiene salida de Threhold en por medio de un pulso, y además control de valor del mismo (punto de enganche de conteo), seguir el siguiente procedimiento.

3- Arme el circuito de paso #6 para ingresar la señal de los generadores en el contador. 4- Realizar mediciones de frecuencia y periodo para señales de frecuencia media. 5- Realizar mediciones de frecuencia en señales de frecuencia menores a 1 Hz. Obtener el valor de

frecuencia por medición del periodo (método indirecto) y comparar el error obtenido al realizar la medición de frecuencia por el método directo.

6- Realizar mediciones de Periodo de señales de alta frecuencia, próximas a la frecuencia del oscilador del contador. Determinar el periodo, por el método indirecto (medición de frecuencia y calculando su inversa). Comparar los errores obtenidos.

7- Medición de tiempos de subida o bajada de onda cuadrada, y/o desfasaje entre dos señales.

El contador a utilizar en este caso es el HP 5316B que posee controles de nivel de disparo y una salida acorde con el punto de disparo para ambos canales. Esta salida entregada por el contador es un nivel de continua, el cual es la referencia que permite al comparador de entrada determinar el punto de disparo del contador. Si ese valor de continua es mayor a la cresta positiva, o menor a la cresta negativa, el contador no se dispara y ninguna lectura es indicada en el visor.

Si el nivel de continua se encuentra entre la cresta negativa y la positiva de la señal a analizar,

el contador se dispara desde el momento en que el valor instantáneo de la señal en estudio alcanza dicho valor de continua. Regulando el control LEVEL, se controla el nivel de continua y en consecuencia el punto de inicio de la cuenta.

Nota: si la salida entregada por el contador fuese un pulso angosto coincidente con el momento

de disparo, este pulso se podría inyectar al eje Z de un osciloscopio para indicar en que punto de la señal estamos iniciando la cuenta.

Page 10: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 10

En este caso, al no ser así, hay que diseñar otro procedimiento para determinar en que punto de

la señal se inicia la cuenta y en que punto la finaliza, aprovechando los niveles de continua entregada por cada canal (A y B) del contador.

Se observa que cuando el nivel de continua es mayor o menor a la crestas, el Led de disparo

deja de parpadear. Cuando hay un disparo, este Led parpadea indicando el inicio de una cuenta.

Aprovechando este indicador, inyectáremos la misma señal ingresada en cada canal del

contador, al canal Y (A) de un osciloscopio, y se selecciona el atenuador de entrada para visualizar la máxima reflexión vertical sobre la pantalla.

Luego se inyecta la salida Trigger Level del contador, al canal X (B) del oscilocopio. Previamente, se ajusta el nivel cero de ambos canales a la línea central de la pantalla. Luego se

ajusta el control Level del contador,en el sentido negativo, justo en el momento en que el led deja de parpadear. En ese punto, se ajusta la ganancia variable del atenuador del canal X hasta lograr que el nivel de continua coincida con la cresta negativa de la señal a analizar.

Luego, se desplaza el control Level en el sentido contrario (disparo positivo) hasta que el led

deje de parpadear. El nivel de continua se deberá desplazar positivamente hasta el extremo superior de la señal. Si el nivel no coincide con la cresta superior, ajustar alternativamente la ganancia y la posición del canal X para hacer que al variar el control LEVEL del contador, el nivel de continua se desplace entre las dos crestas usando como indicativo el momento en que el led deja de parpadear.

Luego de haber calibrado el osciloscopio para visualización de la señal y del nivel de continua

de trigger, estamos listos para realizar las mediciones deseadas. Ajustar en esas condiciones el nivel de continua al punto donde se desea que el contador inicie

la cuenta, y no tocar más el control del canal A del contador.

Page 11: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 11

Conectar en el osciloscopio la entrada al canal B y la salida Level Trigger B del contador usando igual procedimiento y ajustando el nivel de continua hasta fijarlo en el punto donde se desea parar la cuenta del contador.

Configurar el contador para Canales Separados. Inyectar dos trenes de pulsos separados entre sí

por un tiempo delta t, a los canales A y B. Configurar el contador para medir diferencia de tiempos. Finalizado la selección de los puntos de inicio y final de cuenta, realizar la medición de tiempo en esas condiciones.

8- Configurar el contador para medición de relación de frecuencias. Inyectar dos señales

cuadradas de distinta frecuencia a los canales A y B. Ajustar los niveles de discriminación a igual valor aproximadamente. Realizar la medición de relación de frecuencias.

Rel f1/f2 =

9- Manteniendo la configuración del paso #7, inyectar una señal sinusoidal al canal #A. Por medio

de un desfasador, desfasar esta señal. Inyectar la salida del desfasador (señal desfasada) como señal en el canal B. Realizar la medición de tiempo (∆t) entre la señal original en el canal #A y su desfasada del canal #B. Realizar la medición del periodo (T) de la señal A. Utilizando la regla de tres, determinar el desfasaje entre ambas señales.

Desfasaje = 360 º x ∆t / T

10- Desconectar la señal inyectada al canal B. Configurar el contador para señales comunes a los dos Canales (COM A). Usar la misma configuración circuital del paso #7. Inyectar en el canal A una señal cuadrada de alta frecuencia en el canal A. Ajustar el Level trigger del canal A al 10 % de la amplitud. Luego, ajustar el control Level del canal B hasta alcanzar el 90 % de la amplitud Ajustados ambos controles Level, no mover los controles del osciloscopio ni los del contador. En estas condiciones, hacer la medición de tiempo entre los puntos 10 y 90 %.

T 10-90 =

11- Desconectar la configuración circuital anterior. Inyectar una señal cuadrada de baja frecuencia en el canal A. Configurar el contador para Conteo. Pulsar la techa Start y a cabo de un tiempo la techa Stop. Tomar la lectura dada por el visor.

Tomar los datos, hacer tablas de valores, los diagramas circuitales usados y fundamentalmente indicar las conclusiones arribadas.

Page 12: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 12

Preguntas:

1- En la medición de relación de frecuencias, donde se tiene que colocar la señal de mayor

frecuencia y porqué? 2- Cómo se puede conocer la frecuencia del oscilador a cristal? 3- Qué función cumple Gate Time y que afecta?

CONTADOR DE FRECUENCIAS BECkMAN

Sección de Funciones Sección de Entrada

Page 13: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 13

CONTADOR DE FRECUENCIAS TEKTRONIX

Sección de Entradas Sección de Funciones

CONTADOR DE FRECUENCIAS HEWLLETT PACKARD 5316B

Page 14: MEDICIONES CON CONTADOR DE FRECUENCIA · mediciones de baja frecuencia a fin de que entren dentro de la ventana de muestreo la mayor cantidad de pulsos de entrada y en consecuencia

U.T.N. - F.R.M. MEDIDAS ELECTRÓNICAS II

M.E. II - TP IIV – PFPérez 2008 pag. 14 de 14

HP / Agilent 5315B / 5316B

Universal Counters

• Frequency to 100 MHz, optional C-Channel to 1.0 GHz

• Time Interval to 100 ns, T. I. Averaging to 10 ps

• Additional Measurements:

i. Period A ii. Ratio A/B

iii. A by B iv. Totalize v. Standard Time Base:

Frequency: 10 MHz Aging Rate: < 3 x 10-7/ mo.

Display: 8-digit LED display, with engineering units annunciator.

Input Characteristics (channel A and channel B) Frequency DC coupled, 0 to 100 MHz. AC coupled, 30 Hz to 100 MHz. Sensitivity 10 mV rms sine wave to 10 MHz. 25 mV rms sine wave to 100 MHz. Dynamic Range 30 mV to 5 V peak-to-peak, 0 to 10 MHz. 75 mV to 5 V peak-to-peak, 10 to 100 MHz. Coupling AC or DC, switchable. Impedance 1 M ohm Nominal Additional HP / Agilent 5316B Specifications:

• Oscillator Output: 10 MHz, 50 mV p-p into 50 ohms load on rear panel. • External Frequency Standard Input: 1, 5, 10 MHz, 1 V rms into 50 ohms, or rear panel.

HPIB (Hewlett-Packard Interface Bus) Options: Option 001: High Stability Time Base (TCXO)

• Aging Rate: <1 x 10-7/ mo. Option 002: Battery Option 003: C channel

Range: 50 to 1000 MHz, prescaled by 10. Sensitivity: 15 mV rms sine wave (-23.5 dBm) to 650 MHz; 75 mV rms sine wave (-9.5 dBm) to 1000 MHz

Option 004: High Stability OVEN Time Base Aging Rate: < 3 x 10-8/ mo.