Instrumentación electrónica: Osciloscopio III

Siguiendo con el post anterior, he estado probando el circuito montado con un ejemplo real: una señal cuadrada de 20 ms de período (con una frecuencia fundamental 50Hz). La idea es introducir la señal cuadrada con un PIC y medirla con el osciloscopio en el PC.

El programa utilizado para ello es el Soundcard Oscilloscope, que es un programa para Windows (con licencia gratuita para actividades no comerciales). La verdad es que es un programa bastante completo. ya que también incorpora un generador de funciones.

La primera forma de onda que he obtenido cuando todo estaba conectado (tal y como se explica en el post anterior) ha sido:

Osciloscopio (T=20ms)

Que no se parece demasiado a un pulso rectangular… después de pensar un poco en cual era el problema, ¡me he dado cuenta de que las tarjetas de sonido tienen en la entrada un elemento que impide el paso de corriente contínua! Por eso la única forma de onda que se observa son los picos positivos y negativos cada 10 ms.

Es decir, el osciloscopio solo es capaz de medir corrientes alternas. He intentado añadirle un condensador a la circuitería pero no ha servido de gran cosa, ya que atenuaba demasiado la señal recibida. Para comprobar de una vez por todas si funcionaba correctamente tenía varias posibilidades:

  • Aumentar la frecuencia del PIC y ver que ocurría.
  • Crear una senoide más o menos pura (por ejemplo, filtrando la señal cuadrada con un filtro apropiado, que solo deje pasar un harmónico).
  • Utilizar alguna otra forma de onda, como una triangular.

Finalmente, me he decidido por la primera opción, ya que era la más fácil de implementar (no necesitaba ni un conversor A/D ni una reprogramación estructural del PIC). Los resultados obtenidos han sido:

Con un período de 350 µs (harmónico principal a 2.85 kHz):

Osciloscopio (T=350us)

Y con un período de 100 µs (harmónico principal a 10 kHz):

Osciloscopio (T=100us)

En esta última captura de pantalla se puede observar como la tarjeta de sonido capta una señal que interpreta como una senoide casi pura. Es importante darse cuenta de que la tarjeta de sonido muestrea a 44.1 kHz, y por tanto solo es capaz de detectar señales hasta los 22 kHz. Como la señal cuadrada tiene harmónicos en múltiplos de 10 kHz, se detectan tan solo dos de los harmónicos: el de 10 kHz y el de 20 kHz. De ahí viene el hecho de que la forma de onda se vea tan claramente senoidal.

De todo esto, yo creo que se puede deducir que el circuito asociado parece estar bien diseñado, a pesar de que el osciloscopio sólo será capaz de detectar señales sin componente contínua.

 

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