Osciloscopio para PC2 Canales, 1400Vpp, 1MHz

En los últimos años hemos descripto una serie de progra -

mas “muestreadores” de señal que emplean la placa de

sonido de una computadora como elemento digitalizador

para poder mostrar señales de audio en la pantalla de la

PC. Sin embargo, todos ellos poseen un ancho de banda

limitado al límite de audio de 20kHz y poseen el inconve -

niente de admitir una muy baja tensión pico a pico de la

señal bajo prueba. El circuito que descri -

biremos permite mostrar señales de hasta

1200Vpp con una frecuencia máxima de

1MHz lo que es más que suficiente para la

mayoría de las aplicaciones en el taller de

todo técnico reparador y en el banco de

trabajo de un estudiante o aficionado.

Autor: Ing. Horacio D. Vallejo

hvquark@webelectronica.com.ar

Service & Montajes

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La mayoría de las escuelas técni-cas posee un aula de informáti-ca equipada con computadoras

para que los estudiantes realicen susexperiencias; sin embargo, a la horade tener que realizar prácticas delaboratorio de electrónica, normal-mente un osciloscopio debe ser com-partido por 2, 4 o hasta 8 estudiantesdado que estos instrumentos sonmuy costosos. Por tal motivo, el cir-cuito que describiremos puede seruna solución ya que con el equiva-lente a 60 dólares o menos es posi-ble montar una placa y conseguir lalicencia de un software para que sepueda emplear una computadoracomo un osciloscopio de dos canalescapaz de medir señales de muchaamplitud, como la tensión de la redeléctrica, o la señal de FI de AM enprácticas de modulación.

La idea es usar la placa de soni-do de una computadora y un divisormuestreador para poder alcanzarmayores frecuencias sin grandes dis-torsiones. No pretendemos haceruna analogía con un osciloscopiocomercial de 10MHz o 20MHz, perosi debemos aclarar que un equipo de10MHz en realidad permite tomarparámetros ciertos de señales que nosean de más de 1MHz, ya que luegoposee atenuaciones que dificultan latoma de tensiones reales ya queesos 10MHz indican el valor para elcual la señal mostrada puede sufriruna atenuación de 3dB. A d e m á s ,quien haya manejado un oscilosco-pio, sabe que por más que se visuali-ce una señal de 1MHz (en un osci-loscopio de 10MHz), por ejemplo, escasi imposible observar la forma deonda exacta porque se llega al límite

de la expansión de la escala de tiem-po.

Hago esta aclaración porquedecir que sin ningún artilugio pode-mos ver señales de 100kHz utilizan-do una placa de sonido parece muypoco, pero créame que es suficientepara la mayoría de las “necesidades”de un aficionado, técnico o estudian-te.

Además, con un pequeño mues-treador, es posible aumentar el rangoen 10 para tener una idea aproxima-da de cómo serían señales de hasta1MHz y todo con menos de un 30%de lo que vale un equipo comercialde similares características.

Las placas de sonido de las com-putadoras suelen tener un ancho debanda de 100kHz y están “seteadas”para muestreos de 44kHz, pero esteparámetro se puede modificar para

MONTAJE

que pueda reconocer señales demayor frecuencia desde la entradaauxiliar o desde el propio micrófono.Además, si Ud. mira las especifica-ciones de muchas placas (sobretodo de las computadoras moder-nas) la frecuencia máxima puede sermayor. Por lo tanto, el límite de fre-cuencia de una placa de sonido,para visualizar señales en formadirecta no es problema y así podre-mos ingresar señales de 100kHz. Elproblema se presenta con la ampli-tud, ya que el valor máximo nopuede superar 1Vpp porque comen-zaría a recortar la señal. En general,hasta 1,4Vpp no habría grandes dis-torsiones pero ese límite es muy bajosi se quiere usar la placa de sonidocomo elemento digitalizador parausar la PC como osciloscopio. Es poreso que se requiere utilizar atenua-dores por pasos sin que se vea per-judicado ningún parámetro de laseñal a medir y para ello empleamosatenuadores activos.

En la figura 1 se muestra el cir-cuito sugerido para utilizar como“interfase” para un osciloscopio de

un solo canal. IC1 es un amplificadoroperacional configurado como sepa-rador que garantiza la mantenciónde la forma de onda a mostrar. IC2 eIC3 son las partes de una llaveselectora de 1 polo (IC3) y 4 posicio-nes (IC2) que es empleada comoatenuador por pasos de la señal deentrada. Cuando se encuentra en laposición (x1) la entrada es directa yse podrán medir señales de hasta1,4V, en la posición (x10) se tieneuna atenuación de diez veces y asípodremos ver señales de hasta 14V.En la posición (x100) se admitenseñales de hasta 140V pico a pico yen la posición (x1000) la tensiónmáxima será de 1400Vpp.

D1 es un enclavadote que puedeemplearse como protección, paraque no se dañe el equipo si se colo-ca una señal de entrada muy grandey puede colocarse si se va a emple-ar el circuito en colegios o por usua-rios inexpertos que están realizandosus primeros pasos; sin embargo,este diodo puede introducir distorsio-nes y por ello recomendamos nocolocarlo, teniendo en cuenta que en

ese caso pasa lo mismo que con unosciloscopio comercial, es decir, sise coloca una tensión elevada en laentrada, el circuito se dañará. Eloperacional puede ser un 741 comúnpero si se quiere emplear para medirseñales de hasta 1MHz recomenda-mos el uso de AO con entrada FETtales como el TL081 o el LF356.

Con VR1 conseguimos una ate-nuación continua, funcionando deforma análoga a la de un oscilosco-pio normal, es por eso que parahacer mediciones debe estar siem-pre girado en posición de máximaresistencia para tener nuestro instru-mento calibrado (igual que lo queocurre con un instrumento comer-cial).

Como todo osciloscopio, nuestroequipo posee un oscilador que gene-ra una señal para calibración forma-do por IC6 y sus componentes aso-ciados. Con los valores de la figura 1se genera una señal de unos 220Hz,valor que puede variar hasta en un20% (de 180Hz a 260Hz aproxima-damente) debido a la tolerancia delos componentes. La señal de salida

Figura 1

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Montaje

de este generador es recortada porlos diodos D3 y D4, de manera detener una señal de salida de 1,2Vppa 1,3Vpp (dado que cada diodoposee una tensión de barrera de uno0,6V).

No nos interesa una señal exactaya que, como sabemos, el oscilosco-pio es un instrumento que se empleapara visualizar señales y no es taninteresante (para aplicaciones gene-rales) tener lectura exacta de susparámetros y, en general, puedenexistir errores mayores por la lectura

del observador que por la precisióndel equipo.

Se trata de un osciloscopio de unsolo trazo, ideal para ser empleadoen notebooks que tengan placa desonido con un solo canal para micró-fono o auxiliar.

Cuando tenga la posibilidad deusar placas estéreo, entonces reco-mendamos usar un circuito como elde la figura 2 de dos canales. Yatenemos el hardware y ahora nosfalta el software.

Desde Internet puede descargar

una gran variedad de programas que,en general, son útiles solamentehasta 20kHz. Sin embargo, tambiénpuede utilizar otros programas conlicencia para poder aumentar el lími-te superior de frecuencia de la señala medir, encontrando utilidades concostos equivalentes a 10 dólares yotros (para 10MHz) que cuestan elequivalente a 75 dólares.

Nosotros describiremos el uso deesta placa con el programaSoundcard Scope, versión V 1.30que es de uso permitido para estu-

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Figura 2

diantes y cualquieraplicación que notenga fines comercia-les.

SoundCard

Scope V 1.30

Se trata de un pro-grama que permiteobtener un oscilosco-pio digital con ungenerador de señalesintegrado, un analiza-dor de espectros (FFT)y un grabador dearchivos de onda. Elautor “reafirma” que no es un softwa-re gratuito y que para su uso en apli-caciones comerciales se debe tenerla licencia correspondiente. Losrequerimientos mínimos para su fun-cionamiento son:

Windows 2000, XP, Vista ó 7

Una PC con una tarjeta de sonido

instalada.

50MB de espacio en disco.

Para la instalación descargue elarchivo ZIP desde el link brindado ennuestra página y haga click en“setup.exe”. El programa se puedeiniciar a partir de ahí a través delmenú de programasdel sistema operativoWindows.

Este software sepuede usar para la pre-sentación y el análisisde ondas sonoras. Losdatos se pueden gra-bar tanto directamentede la tarjeta de sonido(con un micrófono odesde la entrada LINE)como de una fuente talcomo un CD oMediaplayer. La entra-da del osciloscopio sedefine con el mezcla-dor de sonido de

Windows, tal como veremos másadelante. El software obtiene susdatos desde la entrada de la tarjetade sonido mediante la interfaz deWindows. No se comunica directa-mente con la tarjeta de sonido. Por lotanto, los problemas que pudiera

tener la tarjeta desonido se debensolucionar a niveldel sistema operati-vo. La interfaz delusuario está dis-puesta como unosciloscopio con-vencional. Sinembargo, en laventana del progra-ma, se suministranposiciones adicio-nales para la pre-sentación XY y elanálisis de frecuen-cia.Cuando instalemos

el programa y lo ejecutemos, apare-cerá la imagen de la figura 3. El soft-ware muestra la señal presente en elcanal izquierdo y el derecho de la tar-jeta de sonido. El canal izquierdo serepresenta como una línea verde y elcanal derecho como una línea roja.En la ventana de la interfaz del usua-rio hay perillas y ventanas de entradapara las tres funciones siguientes:Amplitud, Tiempo y Disparo.

Posiciones de la amplitud:La escala de amplitud de los dos

canales se puede establecer inde-pendientemente así como en formaconjunta o sincronizada. Este último

caso se habilita alcomienzo del pro-grama y se pueded e s h a b i l i t a rmediante “Sync CH1&2” en el panelfrontal. En el casodel control de cana-les independiente,el canal activo tieneque seleccionarsemediante el botón “Select CH” (verfigura 4).Los valores deamplitud se dan enunidades por divi-sión de la pantalla

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Montaje

Figura 3

Figura 4

Figura 5

del osciloscopio y se mues-tran para ambos canalesarriba de esta pantalla. Elvalor de amplitud correspon-de al nivel de sonido digitali-zado dividido por 32768.Esto representa la resolu-ción en 16 bits de los datosque se toman de la tarjetade sonido. Debido a las dife-rentes posiciones del volu-men en el panel de controlde sonido en Windows elnivel de sonido absoluto nose puede determinar direc-tamente. Por lo tanto, losvalores presentados sedeben interpretar en unida-des arbitrarias. La posiciónde amplitud se refiere tantoa la ventana del oscilosco-pio como al gráfico XY. Sepuede asignar un corrimien-to a cada canal individual-mente; de esa manera losdos trazos se pueden sepa-rar entre sí, para ello debehacer un click en uno de loscampos de corrimiento y deinmediato aparecerán doscursores horizontales demodo que al mover uno deellos se producirá el cambiode posición de la señalmostrada en la pantalla delosciloscopio, también sepuede asignar un valornumérico en uno de loscampos (figura 5).

Si la señal del canal está fuera dela ventana visible de la pantalla, elcursor se mostrará en el borde supe-rior o inferior de la pantalla (depen-diendo de dónde está ubicada laseñal real). Los cursores desapare-cerán automáticamente de la pantalladespués de unos pocos segundos deno modificar el corrimiento.

Base de tiempoLa posición de “Tiempo” se refie-

re a todo el rango representado y NOal valor por unidad como en un osci-

loscopio normal. El rango va desdeun milisegundo hasta 10000 milise-gundos. Cuanto más grande sea elrango, más pequeña es la velocidadde exploración que se utiliza. Esto esinevitable a causa de la extensión deluso de la CPU de la computadora. Enla posición de disparo “single” la velo-cidad de exploración se aumenta denuevo, dado que la utilización de lacomputadora aquí es menos impor-tante.

DisparoLos modos de disparo son “off”,

“auto”, “normal” y “single”.Estos corresponden a losmodos normales de los osci-loscopios. El umbral de dispa-ro se puede ajustar ya sea enla ventana de entrada deselección de disparo o despla-zando la cruz amarilla de laventana del osciloscopiousando el mouse. El tiempode disparo sólo se puede ajus-tar desplazando la cruz con elmouse.En el modo de disparo singleSHOT la llave RUN/stop sedesactiva automáticamente yse requiere una nueva entradao toma de datos, se debe opri-mir nuevamente.El botón “Auto set” dispara elprograma para estimar la basede tiempo y el nivel de disparoóptimos. La frecuencia princi-pal que se encuentra en elcanal de disparo se usa paraobtener la base de tiempo. Elumbral se toma de la amplitudde la señal. Si la amplitud esdemasiada pequeña, el botónno tiene ningún efecto. Pordebajo de 20Hz el resultadono es confiable debido a lalimitada ventana de tiempoque se usa para el análisis.

Modo de canalPor defecto, se muestran doscanales en la ventana del osci-

loscopio. Con la llave de selección demodo en la parte inferior de la venta-na del programa, se puede elegir lasuma, la diferencia o el producto delos canales.

Análisis de los datosEn la interfaz del usuario también

hay una llave de corrida/detención, lacual se puede usar para interrumpirla toma de datos y dar tiempo paraanalizar el contenido presente de laventana. El selector “real time” permi-te conmutar mediciones en tiemporeal de la frecuencia principal, la

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Figura 6

Figura 7

amplitud pico a pico y el valoreficaz de la señal. El resulta-do se muestra en el bordesuperior de la pantalla, talcomo puede observarse enla figura 6. Esta mediciónrequiere cierta potencia de laCPU y debe apagarse si seobserva cualquier problema.

La amplitud oTiempo/Frecuencia se puedemedir con la ayuda de curso-res en la ventana del oscilos-copio. Los cursores corres-pondientes se pueden acti-var mediante la caja selecto-ra debajo de la ventana. Loscursores se pueden despla-zar con el mouse.

En el modo de amplitudse muestran los valores delos dos cursores así como ladiferencia de amplitud, de laforma mostrada en la figura7.

Para el modo de tiempo,la diferencia de tiempo y lafrecuencia apropiada semuestran directamente. Losdatos también se puedenexaminar con mayor detalleusando el zoom. El detallealrededor de la posición de lalínea de disparo perpendicu-lar se aumenta. Desplazandola línea de disparo, se puedecambiar el rango.

Gráfico X-YAquí se muestran dos

canales comparándolosentre sí. Por lo tanto se pue-den producir por ejemplo,figuras de Lissajous (figura8). Para este caso las fre-cuencias se pueden ajustaren el generador de señales.

El cursor encima del grá-fico permite cambiar el tiem-po de persistencia de los datos mos-trados. Para una posición mayor detiempo, aumenta la ventana de tiem-po mostrada en la pantalla. Las seña-

les que cambian rápido se debenmostrar mejor con una persistenciamás corta.

Los controladores a lo largo de

los ejes X e Y permiten unescalamiento del canal apro-piado. El rango representadose elige ajustando la perillade amplitud de la ventana delprograma.

Análisis de frecuenciaEn la ventana de análisis defrecuencia, la presentaciónmuestra el resultado del aná-lisis de Fourier del canalseleccionado. El canal sepuede elegir con el botón deselección encima de la grilla.Por defecto, el gráfico mues-tra la amplitud de señales de

0 a 10kHz. La amplitud, asícomo la frecuencia, se pue-den mostrar con una escalalogarítmica.La escala vertical se puedeajustar automáticamenteseleccionando la caja de con-trol de autoescala que estáencima del gráfico (vea lafigura 9). Se puede realizar unajuste manual haciendo dobleclick en el valor máximo omínimo del eje e ingresandoun nuevo valor. Esto se debehacer sólo si se inhabilita laautoescala.Debajo del gráfico hay unabarra rodante y un control dedesplazamiento del zoom;permiten cambiar el rangoindicado. Estos controlessólo deben usarse si se hadetenido la toma de datoscon el botón decorrida/detención. El cursordel zoom muestra detallesdel análisis de frecuencia:use el mouse para establecerla línea amarilla perpendicu-lar en la frecuencia de interésy accione el cursor del zoomhasta el detalle deseado.

Los dos valores de salida debajode los cursores muestran la frecuen-cia en la posición del cursor y el valorde la frecuencia más fuerte encontra-

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Montaje

Figura 8

Figura 9

Figura 10

da a partir de un análisis armónico delos datos. Note que el análisis deFourier siempre se basa en datos conuna velocidad plena de muestreo de44,1kHz. Por lo tanto el controladorde tiempo automáticamente salta aun valor predefinido cuando esta ven-tana está activa.

Seleccionando “peak hold” permi-te almacenar los valores máximos deamplitud del análisis de Fourier. Estopermite mostrar la función de transfe-rencia cuando se usa un generadorde ruido blanco (figura 10).

Dentro del análisis de frecuencia,también se provee un filtro ajustablede selección de frecuencia (filtroBessel de décimo orden). Se puedenseleccionar tres tipos de filtros: pasa-bajos, pasaaltos y pasabanda. Lasfrecuencias críticas se pueden ajus-tar con los controles de desplaza-miento. Por encima del filtro de selec-ción de frecuencia hay un botón paraabrir un control de filtro en una venta-na separada. Esta función le permitea uno observar el efecto del filtrodirectamente en la ventana del osci-loscopio. Haciendo doble click en elbotón, o cerrando la ventana, se res-tablecen las posiciones originales.

Función de transferenciaAdemás del análisis de frecuen-

cia de un canal individual, es posiblemedir la función de transferencia.Esta medición usa la relación del

Canal 1 y el Canal 2 paradeterminar la dependenciade la frecuencia con lacaracterística de transfe-rencia. Para obtener la fun-ción de transferencia sedebe seleccionar una señalde ruido o una onda cua-drada en el generador deseñales a fin de cubrir todoel espectro de frecuenciaen una sola medición.Alternativamente se puedeutilizar un barrido de fre-cuencia. El Canal 1 debecontener la señal original yel Canal 2 debe contener laseñal filtrada.

Generador de señalesEn el programa se inte-

gra un generador de señales de doscanales. El generador se puede libe-rar de la ventana del programa opri-miendo el botón que se encuentraencima del panel, se desplegará unaimagen como la de la figura 11.

El generador produce ondas sinu-soidales, rectangulares, triangularesy diente de sierra con amplitud varia-ble y frecuencia variable. También seincluye un generador de ruido blanco.Se puede ajustarla fase de la señal.

El “modo debarrido” permite elbarrido de fre-

cuencia desde la frecuencia principalhasta la frecuencia final en formacontinua dentro de la ventana detiempo especificada. La figura 12muestra la pantalla generada cuandose ha establecido una señal senoidalautomática.

Al abrir el generador de señales,se desactivan ambos canales y sedeben reactivar mediante un botónen la parte inferior de la ventana. La

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Figura 11

Figura 13

Figura 12

frecuencia se puede cambiar enpasos de 0,5Hz. La señal generadapor medio de este programa se envíadirectamente a la tarjeta o placa desonido. Esto debe activarse en elmezclador de sonido del sistemaoperativo Windows (usualmentedesignado como “Wave Out”). Siademás se activa la grabación de lafuente ”Wave”, las señales se visibili-zan en el osciloscopio y se puedenpresentar para producir, por ejemplo,figuras de Lissajous.

ExtrasEn esta ventana hay algunas

posiciones para los dispositivos deaudio de Windows. Del lado derechoestán los dispositivos de audio paraentrada y salida de sonido. Si estánpresentes varios sistemas de sonido,se puede seleccionar aquí el equipousado (figura 13).

Del lado izquierdo están los boto-nes para iniciar la operación de losmezcladores de audio de Windows.Note que cada opresión de un botónabre una pequeña ventana mezcla-dora. En los mezcladores se puedenconfigurar las entradas y las salidas.En la parte inferior de la ventana deposiciones hay un botón para reini-cializar las posiciones del programa.Esto incluye todas las posiciones;cualquier cambio hecho por el usua-rio hasta ese momento se perderá.

El lenguaje del programa sepuede cambiar con el botón corres-pondiente, en el ángulo inferior dere-cho de la pantalla.

Al pulsar el botón se desplegaráuna imagen como la de la figura 14en la que puede seleccionar el len-guaje, al momento de escribir este

artículo aún no seencontraba dispo-nible la opciónESPAÑOL. El cam-bio del lenguaje seaplicará en el pró-ximo inicio del pro-grama.

Para ExpertosSolamente

Las posicionesnormales de la tar-jeta de sonido son 44,1kHz con unaresolución de 16 bits por muestra. Sepueden establecer mayores velocida-des de muestreo y mayores resolu-ciones de muestreo en el archivo deinicialización “scope.ini” ubicado enel camino de instalación del progra-ma.

Los parámetros correspondientesson “SamplingRate” y “Bits”, que secomentan en el archivo original.

La mayoría de las tarjetas desonido corrientes (incluso las versio-nes ya instaladas) soportan hasta100kHz y 16 bits. Si la tarjeta de soni-do no soporta la velocidad de mues-treo y/o la resolución de los bits, semostrará un mensaje de error alcomienzo del programa.

Un parámetro adicional en elarchivo scope.ini es “MaxFrequency”,el cual determina el valor máximo dela frecuencia mostrada en el análisisde Fourier. El valor por defecto es20kHz.

Información adicional: Te n g apresente que una alta veloci-dad de muestreo/resoluciónen bits pueden conducir auna carga importante para laCPU.

Para un muestreo de100k con resolución de 16bits la carga es más de 4veces mayor que en condi-ciones normales. Por lotanto monitoree la carga dela CPU cuando se aumentanlas posiciones.

Fuentes de señal para el osci-loscopio

Usualmente se disponen lassiguientes entradas:

Line-In: Puerto en la PC

Microphone: Puerto en la PC, o

interno (laptop) - a menudo sólo

mono.

Wave Out: Sonido interno, por

ejemplo reproductor de MP3, Media-

Player; generador de señales.

CD Player: Música directamente

de un CD.

El equipo que aparezca en elosciloscopio debe seleccionarse apartir de las entradas mencionadasanteriormente.

Con algunas tarjetas de sonido sepueden seleccionar varias fuentes almismo tiempo, en una pantalla comola que aparece en la figura 15. Elvolumen del equipo también sepuede ajustar aquí. Esto tiene unefecto directo en la amplitud del osci-loscopio.

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Montaje

Figura 14

Figura 15

Figura 16

Salida de señal mediantela tarjeta de sonidoPara definir qué sonido seenvía a la salida de la tarje-ta de sonido, se debe selec-cionar el equipo apropiadoen el mezclador de audio deWindows, ajustando loscontroles de la figura 16.Frecuentemente, en estepanel, se mezclan variasfuentes al mismo.

Importante: A veces puede

ocurrir que no se lista una

entrada o una salida en la

ventana. En este caso se

debe activar así: Options-

>Properties (figura 17).

Grabador de audioEl grabador de audiopermite guardar datosen un archivo de onda.El nombre del archivode salida tiene queseleccionarse antes deque se oprima el botónde pausa o de graba-ción.

Hay tres modos diferentes paraalmacenar datos:

1 Trigger (auto): Guardar automá -

ticamente los datos disparados

actualmente.

2 Trigger (manual): Guardar

manualmente los últimos datos dis -

parados en el archivo.

3 Rec. Button: Iniciar la escritura

del archivo con el botón de grabación

(independiente del disparo).

Independientemente del modo,se puede escribir en el archivo desalida un tamaño limitado. La longi-tud se define mediante los selectorescorrespondientes en la ventana degrabadores. La longitud se define pordefecto mediante la ventana de lososciloscopios, pero se puede esta-blecer en un valor diferente por partedel usuario. En todos los casos laescritura se detendrá cuando se opri-me Pausa o Detención.

Tenga presente que el archivoseleccionado se sobreescribirá SINcualquier advertencia. Dado que elarchivo presente se cerrará despuésque el botón stop haya sido presiona-

do, defina un nuevo archivo de sali-da ANTES de oprimir Pausa oDetención.

El archivo de onda resultante con-tendrá 100 muestras de silencioentre los datos grabados. Puntosdeterminados al comienzo delarchivo de onda marcan el inicio decada porción escrita.

La figura 18 muestra la venta deajuste del grabador de audio.

Cómo Usar

Nuestro Osciloscopio

Si quiere montar un osciloscopiode un canal puede utilizar el circui-to impreso de la figura 19 mientrasque para armar un dispositivo dobletrazo, emplee el circuito impreso dela figura 20.

Realice el montaje con cuidado

Osciloscopio para PC Doble Trazo

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Figura 17

Figura 18

Figura 19

familiarizándose con cada uno de loscomponentes. Para el equipo de doscanales, en la figura 21 puede obser-var dónde están los conectores ycontroles.

Una vez que conozca bien laplaca del osciloscopio, debe conec-tarla a la computadora utilizandocables apropiados. Para señales dehasta 100kHz puede usar un cable

estéreo mallado, de los usados enaplicaciones de audio. Si quiere algode mayor calidad, emplee cable delempleado en las puntas de oscilos-copio.

En la figura 22 podemos observarla placa conectada a una computado-ra tipo notebook, la placa está ali-mentada con 2 baterías de 9V quepueden ser reemplazadas por una

fuente partida de 8V a 12V x 100mAde corriente.

Conecte el cable estéreo de sali-da de la placa a la entrada de micró-fono de la computadora, tal comomuestra la figura 23 (si la placa fueramono, entonces el cable también loserá).

Ahora, conecte las puntas deprueba que previamente debe haberarmado (figura 24). Para las primeraspruebas puede armar puntas con unconector tipo miniplug estéreo paraconectar en la placa y pinzas coco-drilo en el otro extremo, tendrá trespinzas, una correspondiente a masa(cable mallado, que es común paralos dos canales) y una por cadacanal. Podría emplear puntas sepa-radas, incluso las normales emplea-das en osciloscopios, para lo cual enla placa debería colocar conectoresBNC (recuerde que la masa es elmismo cable para las dos puntas).

Antes de ejecutar el programapara realizar las primeras pruebas,es necesario que se familiarice conlos controles del canal vertical, yasea la llave atenuadora que realiza elcontrol por pasos y el potenciómetroque efectúa una atenuación continua(figura 25).

Para empezar, deberemos cali-brar la placa con el software a emple-ar y, para ello, nos aseguramos queel potenciómetro de atenuación con-tinua esté todo girado en sentidohorario, en la posición de máximaresistencia, tal como mostramos enla figura 26.

Luego, ajustamos la llave selecto-ra de atenuación por pasos para quese encuentre en la posición “x1”, figu-ra 27.

Ahora debemos ejecutar el pro-grama Soundcard Scope que previa-mente deberemos haber descargadoe instalado en la PC de modo que alhacerlo aparecerá una imagen comola mostrada en la figura 28.

En la parte inferior, en el botón“measure”, seleccionamos la opción“Hz and volts” y seleccionamos en

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Montaje

Figura 20

las casillas del costado para que nosmuestre la indicación de frecuencia,tensión pico a pico y tensión eficaz(figura 29).

Ahora conectamos la punta de

prueba del osciloscopio en el terminalde ajuste de la placa (figura 30) que,como sabemos, genera una señal deunos 220Hz, de forma de onda cua-drada y 1,25Vpp aproximadamente.

Al hacerlo, en la pantalla deberá apa-recer esta señal con las indicacionesde frecuencia y tensión, tanto eficazcomo pico a pico (figura 31).

Note en la figura 31 que la fre-

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Figura 21

Figura 22 Figura 23

cuencia si es del valor esperado(219,27Hz) pero la tensión está lejosde lo que debe ser (754,2Vpp). Estose debe a que debemos calibrar laplaca de sonido para que muestre elmismo valor que posee la señal.

Para ello hacemos sin quitar laseñal de ajuste, hacemos clcik en la

pestaña “Extras” del programa demodo que aparecerá la imagen de lafigura 32.

Luego hacemos click en “Output”de la sección “Open Audio Mixer” yse desplegará el panel de control dela placa de sonido (figura 33).

En el programa volvemos a selec-

cionar la opción Oscilloscope, paraver la señal de ajuste, y volvemos atraer al frente el control de la placa deaudio (figura 34).

En el control de la placa seleccio-namos Opciones -> Propiedades(figura 35) y luego la opciónReproducción (figura 36).

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Montaje

Figura 24 Figura 25

Figura 26 Figura 27

Figura 28

Figura 29

Aceptamos y ahora, moviendo elcursor del micrófono podremos variarla indicación en pantalla. Ajustamoshasta obtener una tensión de aproxi-madamente 1,25Vpp. Tenga en cuen-ta que es improbable que tenga estevalor exacto y, aunque lo tuvierapuede que no sea el valor real, dado

la tolerancia de los diodos D3 y D4 enel circuito de la figura 2. En la figura37 vemos que nosotros realizamos elajuste hasta obtener 1,265Vpp.

Cierre el panel de audio y ya estáen condiciones de usar su oscilosco-pio. Los controles, que ya hemosexplicado anteriormente, son los mis-

mos que posee un osciloscopio por loque no tendrá problemas en su uso.Si no sabe manejar el osciloscopio,en nuestra web, con la clave que lehemos dado, encontrará un manualde manejo de este instrumento.

Sólo para que compruebe la ver-satilidad del equipo, puede medir la

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Figura 30

Figura 31

Figura 32 Figura 33

Figura 34Figura 35

señal de la red eléctrica desde untomacorrientes. Tenga cuidado almedir, las puntas deben estar aisla-das (incluso la de masa) y para hacerla medición puede emplear unenchufe, siguiendo la indicación de lafigura 38, teniendo en cuenta que lazapatilla de contactos debe estar sintensión mientras conecta las puntasde prueba (tenga mucho cuidado).

Antes de colocar la señal recuer-

de que debe girar la llave selectorade la placa en la posición “x1000”, SINO LO HACE DAÑARA LA PLACA.El ajuste de atenuación continua nodebe variar, tiene que permanecer enla posición de máxima resistencia.

Una vez que esté lista la cone-xión, al aplicar tensión al toma, en lapantalla del osciloscopio apareceráuna imagen como la de la figura 39

Note que la medida indica 236,6Veficaces y la onda es de forma senoi-dal con una frecuencia de 50,025Hz,lo que indica que estamos dentro delos valores esoperados.

Conclusión

El autor libera el uso de este pro-grama para fines educativos. Si algofunciona mal y descubrió una falla,por favor envíe un correo aChristian@Zeitnitz.de. Si usa el pro-grama para un proyecto en una uni-versidad o escue-la, por favor,escríbale al autorinformando dichasituación.

Este progra-ma se puede usary transmitir parauso en escuelas.

Invitamos atodos nuestroslectores a queexperimenten con

los programas de uso libre que aquíse exponen y que armen la interfazque se propone como montaje enesta misma edición con el objeto deampliar las características del osci-loscopio. Para descargar todos losprogramas que mencionamos eneste artículo, le recordamos quedebe dirigirse a nuestro portal:

www.webelectronica.com.ar

Debe seleccionar la opción pass-word e ingresar la clave (como lector)“pañol”. Si ingresa como socio delClub SE, podrá descargar archivosadicionales. Le recordamos que paraser socio de nuestra comunidad deelectrónicos debe registrarse en líneasin cargo alguno. En dicho sitioencontrará todo el material y explica-ción para poder sacarle el máximoprovecho a este equipo y usarlocomo un equipo comercial de doscanales de 1MHz y 140Vpp. ✪

Saber Electrónica

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Montaje

Figura 37

Figura 36 Figura 38

Lista de Materiales, Doble Trazo

IC1, IC6 - LF356 - Operacional

IC11 - CA741 - Operacional

D1, D2 - Zener 3,3V x 1W, Opcional

D3, D4 - 1N4148

R1, R7, R8, R14 - 100�

R2, R9, R16, R19 - 1k�

R3, R6, R10, R13 - 10k�

R4, R11, R17, R18 - 100k�

R5, R12 - 1M�

R15 - 10M�

VR1, VR2 - Potenciómetro lineal de

1k�

IC2/IC3, IC7/IC8 - Llaves selectoras

de 1 polo y 4 posiciones

IC4, IC9, IC5, IC10 - Jack stereo para

miniplug

IC5 - Conector común

Varios:

Conectores para baterías de 9V, placa

de circuito impreso, cables para cone-

xión, puntas de prueba, estaño, gabi -

nete, etc.