El eje X se destina casi en exclusiva a la base o bases de tiempo. Además de varios canales verticales, a menudo habrá dos bases de tiempo: principal y retrasada. Estas pueden obtenerse en los DSO mediante dos velocidades de muestreo independientes o a través de una ventana de “zoom” en una única y larga adquisición almacenada.
Exactitud de la deflexión horizontal
Al determinar la exactitud de la deflexión horizontal, normalmente con osciloscopios analógicos, primero se debe configurar la geometría de la pantalla. Se supone que esto se incluirá como parte de la configuración inicial de la geometría.
Una vez hecho esto se pueden intentar los siguientes ajustes o comprobaciones:
- Ancho de banda del eje X
- Temporización horizontal
- Exactitud del retardo de la base de tiempo
- Aumento de tiempo
- Fluctuación del retardo
- Funciones de activador
- Relación de fase X-Y
Ancho de banda del eje X
En el caso de osciloscopios analógicos, el ancho de banda del amplificador horizontal se comprobará utilizando una “onda sinusoidal nivelada”, como las comprobaciones de canales verticales, pero con la base de tiempo apagada. Consiste en medir primero la longitud mostrada de la traza horizontal, para una onda sinusoidal proporcionada como entrada X a una frecuencia de referencia (normalmente 50 kHz).
A continuación se cambia la frecuencia con la misma amplitud, al punto especificado de 3 dB del amplificador horizontal y se vuelve a medir la longitud de traza mostrada. El ancho de banda es correcto si la longitud de la traza a 3 dB observada es igual o mayor que el 7 % de la longitud de la frecuencia de referencia.
Los DSO generalmente emplean un amplificador de canal vertical como amplificador horizontal, por lo que después de medir el ancho de banda de deflexión vertical, generalmente no hay necesidad de medir el ancho de banda de la deflexión horizontal.
Exactitud de temporización horizontal
Configuración de la prueba
En esta prueba, la base de tiempo se cambia a la velocidad de barrido (o tiempo/div) que se va a comprobar, y la salida de un generador de marcadores de temporización se introduce a través del canal vertical requerido. Con los calibradores de osciloscopios estas son ondas cuadradas que cambian a ondas sinusoidales a una determinada frecuencia.
Exactitud de la calibración de temporización
Una exactitud de temporización de 25 ppm será suficiente para calibrar la mayoría de los osciloscopios analógicos y muchos osciloscopios digitales (DSO), aunque se requiere una exactitud de temporización superior a 0,3 ppm para algunos DSO de mayor rendimiento.
¿Por qué usar ondas cuadradas?
En el pasado, los marcadores de temporización tomaban la forma de una forma de onda de “peine”, que consiste en una serie de flancos diferenciados en una dirección, con los flancos de retorno suprimidos. Esto provoca dificultades en los DSO debido al muestreo, en el que el pico del peine puede encontrarse entre muestras, lo que provoca variaciones de amplitud y dificultad para valorar la posición exacta del flanco. El uso de marcadores de temporización en forma de ondas cuadradas o sinusoidales reduce significativamente las inexactitudes gracias a esta fluctuación de 1 punto.
Medida
La temporización del marcador se establece para proporcionar un ciclo por división si la temporización horizontal es correcta.
El control de desviación del generador de marcadores se ajusta por observación para alinear los marcadores de la pantalla detrás de sus correspondientes líneas de cuadrícula verticales, y se observa la desviación aplicada. La desviación aplicada no debe sobrepasar la especificación de temporización del osciloscopio.
Esta operación se repite para todos los barridos y los ajustes de tiempo/división de la base de tiempo temporal designados para la calibración por el fabricante del osciloscopio.
Exactitud del retardo de la base de tiempo
Para esta prueba, se supone que la base de tiempo tiene un retardo indicado como una intensificación de la base de tiempo principal y se puede cambiar para mostrarla sola. Para todos los osciloscopios, deberá asegurarse de que el modo de reactivación esté apagado.
La salida de un generador de marcadores de temporización se introduce a través del canal vertical requerido y el osciloscopio se ajusta para mostrar un ciclo por división. El interruptor de modo de osciloscopio está configurado para intensificar la parte con retardo de la base de tiempo principal sobre un flanco de marcador seleccionado como se muestra (esto puede requerir algún ajuste del control de retardo del osciloscopio).
- El interruptor del modo de retardo del osciloscopio está configurado para mostrar solo el barrido con retardo, y el control del retardo se ajusta para alinear el flanco del marcador de temporización con una línea de referencia vertical elegida, es decir, la línea de cuadrícula central. Observe el ajuste del retardo del osciloscopio.
- El interruptor de modo de osciloscopio está configurado para intensificar la parte retrasada de la base de tiempo principal sobre un flanco de marcador seleccionado diferente.
- El interruptor del modo de retardo del osciloscopio se ajusta de nuevo para mostrar solo el barrido retrasado, y el control del retardo se ajusta para alinear el flanco del marcador de tiempo con la misma línea de referencia vertical. Observe de nuevo el ajuste del retardo del osciloscopio.
Por último, compare los dos ajustes del retardo del osciloscopio. Debe comprobar que su diferencia sea la misma que el tiempo entre los dos marcadores seleccionados, dentro de los límites especificados para el osciloscopio.
Exactitud de ampliación horizontal x10
La salida de un generador de marcadores de temporización se introduce a través del canal vertical requerido y el osciloscopio se cambia para mostrar 10 ciclos por división. La frecuencia/período del generador del marcador de temporización se ajusta para dar exactamente 10 ciclos por división.
Es probable que los errores sean mayores a la derecha de la traza (el tiempo más largo después del activador), por lo que el control de posición horizontal del osciloscopio se ajusta para colocar el flanco del marcador en “A” en el centro de la pantalla.
- El osciloscopio está configurado para mostrar el barrido X10 y el control de posición horizontal se ajusta para alinear el flanco del marcador “A” exactamente con la línea de la cuadrícula central.
- El control de desviación de frecuencia/período del generador de marcadores se ajusta para alinear los flancos del marcador exactamente con las líneas de cuadrícula.
- Se observa el ajuste de desviación de frecuencia/período del generador de marcadores. Este ajuste debe estar dentro de los límites especificados para el osciloscopio.
Del mismo modo, para un DSO, el rango de factores disponibles de “Zoom” o aumento X” se calibra según lo designado por el fabricante.
Fluctuación del tiempo de retardo
La fluctuación de retardo en los osciloscopios se mide a menudo con aumentos de tiempo del orden de 20.000:1. Esto significa que la base de tiempo retrasada debe funcionar 20.000 veces más rápido que la base de tiempo principal (para una base de tiempo principal que funcione a 20 ms/div, la base de tiempo retrasada deberá funcionar a 1 μs/div).
Para esta prueba, la intensificación de la base de tiempo principal se ajusta en el flanco de la línea de cuadrícula central (con tal diferencia entre las velocidades de las bases de tiempo principal y retrasada, una parte extremadamente pequeña de la base de tiempo principal se intensifica y el ajuste puede resultar difícil).
La salida de periodo de 20 ms de un generador de marcadores de temporización se introduce al canal vertical requerido y el osciloscopio se ajusta para mostrar un ciclo por división (20 ms/div).
La base de tiempo retrasada está configurada para funcionar a 1 μs/div, y el interruptor de modo de osciloscopio está configurado para intensificar la parte retrasada de la base de tiempo principal sobre el flanco del marcador central como se muestra, utilizando el control de tiempo de retardo del osciloscopio.
El interruptor del modo de retardo del osciloscopio está configurado para mostrar solo el barrido retrasado, y el control del retardo se ajusta para alinear el flanco del marcador de temporización con una línea de referencia vertical elegida, como la línea de cuadrícula central.
La anchura del borde vertical (que muestra la fluctuación) de la parte mostrada de la forma de onda, medida a lo largo de un eje horizontal, no debe superar los límites de fluctuación especificados por el osciloscopio (p. ej., para la especificación 20.000:1, la contribución del osciloscopio a la anchura debe ser inferior a 1 división).
Continuar calibrando
Los siguientes pasos del proceso de calibración del osciloscopio continúan en estos artículos: