Osciloscopios Rohde & Schwarz

Un osciloscopio mide el cambio en el nivel de voltaje de las señales eléctricas a lo largo del tiempo. Un osciloscopio tiene una pantalla que se usa como indicador gráfico, con el nivel de voltaje indicado en el eje vertical (Y) y el tiempo, en el eje horizontal (X). La curva de la pantalla (que representa la forma de onda de la señal) muestra los cambios en el nivel de voltaje a lo largo del tiempo. Los osciloscopios digitales modernos digitalizan el voltaje de la señal como una serie de valores (las llamadas muestras), para aprovechar las posibilidades que ofrece el procesamiento digital de señales. Tales formas de onda digitalizadas y mostradas en un osciloscopio digital se pueden analizar en cuanto a propiedades como la amplitud, frecuencia, tiempo de subida, intervalo de tiempo, distorsión y muchas otras.

La mayoría de los osciloscopios tienen varios canales, cada uno de los cuales procesa simultáneamente una señal separada. Cualquier señal que se pueda convertir en un impulso eléctrico que represente la intensidad de señal de corriente —como sonido u otras vibraciones— también puede medirse con un osciloscopio.

Los osciloscopios digitales modernos admiten multitud de mediciones y aplicaciones específicas para depurar circuitos o probar la calidad de las señales adquiridas. Ejemplos de ello son disparo de bus serial, decodificación para depuración y ensayo de conformidad (como USB o Ethernet), mediciones de jitter, análisis de la respuesta en frecuencia usando funciones de diagrama de Bode, mediciones de la electrónica de potencia, análisis de señales digitales para diseños de señal mixta, análisis de interferencia electromagnética (EMI), radares para el sector automovilísticodepuración.

El ancho de banda es la característica más importante de un osciloscopio. Se mide en hercios e indica el rango de frecuencias que el osciloscopio es capaz de medir con exactitud. Técnicamente, el ancho de banda de un osciloscopio corresponde al ancho de banda analógico del amplificador de entrada frontal del osciloscopio, que tiene una característica de paso bajo. El ancho de banda se define como la frecuencia a la que una señal de entrada se atenúa en 3 dB (decibelios), lo que corresponde a una disminución de la amplitud a alrededor del 70.7 % de su valor original. Esto significa que el osciloscopio no puede medir con exactitud las señales de esta frecuencia o frecuencias superiores.

1. Para formas de onda no senoidales, como señales rectangulares de reloj, el ancho de banda del osciloscopio debe ser al menos el triple de la frecuencia fundamental de la señal de reloj para decodificación o depuración, y el quíntuple de la señal de reloj para ensayos de conformidad.

2. Para señales no periódicas, se debe tener en cuenta el «tiempo de subida» t_r, es decir, el flanco más rápido/inclinado de la señal. En este caso, el ancho de banda mínimo requerido del osciloscopio f_BW se puede aproximar usando f_BW = 0.5/f_r.

La frecuencia de muestreo es el número de muestras (es decir, valores discretos) que un osciloscopio digital puede adquirir por segundo. La frecuencia de muestreo determina la resolución horizontal de su forma de onda adquirida. Así pues, define cuántos detalles de señal se graban, es decir, con una frecuencia de muestreo reducida, no se miden todos los detalles de una señal que cambia rápidamente.

El ajuste de disparo de un osciloscopio determina el momento en que el osciloscopio empieza a adquirir la señal. El concepto básico que subyace tras la función de disparo del osciloscopio es que parte de la señal de entrada se alimenta a un circuito comparador. Cuando el voltaje de la forma de onda alcanza una condición de disparo previamente definida (p. ej., cuando cruza determinado umbral), se empieza la adquisición de datos. La función de disparo del osciloscopio también permite que se muestren señales repetitivas en la pantalla como forma de onda fija, p. ej., ondas senoidales.

Con un disparo digital, esto se hace detrás del convertidor analógico-digital en los datos ya digitalizados. Esto tiene como resultado una fluctuación del disparo muy baja y una capacidad de disparo siempre con el ancho de banda total del osciloscopio. Además, permite capacidades de disparo potentes como una histéresis de disparo ajustable.

El factor de decisión clave será la frecuencia de las señales que se van a medir. El ancho de banda del osciloscopio determinará la frecuencia máxima que se puede medir. La regla general para el ancho de banda es de tres a cinco veces la frecuencia que se va a medir. Además, el escenario para la medición tiene un papel muy importante a la hora de encontrar el osciloscopio adecuado. La gama de osciloscopios de Rohde & Schwarz incluye soluciones tanto para mediciones con fines generales como para estándares específicos de la industria. Cubre:

• Osciloscopios básicos con anchos de banda de 50 MHz a 1 GHz, aptos para presupuestos de nivel educativo introductorio a uso profesional, incluyendo amplias posibilidades de actualización como el R&S®RTC1000.
• Osciloscopios para banco de pruebas generales con memoria profunda y opciones inteligentes de análisis, como análisis de la respuesta en frecuencia con diagrama de Bode, como el R&S®RTB2000.
• Osciloscopios de alto rendimiento con anchos de banda de hasta 16 GHz, desinclusión en tiempo real, frecuencias de actualización rápidas, bajo nivel de ruido y disparos digitales de excepcional alto rendimiento, como el R&S®RTP.