3.3.2.3 Atenuadores para osciloscopio:

Los atenuadores permiten medir tensiones superiores al rango máximo de un osciloscopio, la mayoría de las sondas tienen un factor de 1 a 1 (1X) y de 10 a 1 (10x). Las sondas constan de un cable coaxial y una punta de prueba con una impedancia interna formada por un circuito RC compensado, el cable coaxial permite aislar las interferencias por ruido a altas frecuencias. Una sonda puede ser de tipo pasivo cuando está compuesta por resistencias y condensadores, o activa cuando contiene amplificadores o sensores como las sondas de efecto Hall.

Figura 3.3.8 Sonda Rigol RP1100 con atención de 1X y 10X

Sonda sin atenuador: Es utilizada para medir señales de baja frecuencia inferior a 10 Hz, al no tener un circuito atenuador es importante que la impedancia del osciloscopio sea mucho mayor a la impedancia del circuito eléctrico. Al trabajar con este tipo de sonda no debe sobrepasar la máxima tensión de entrada, por ejemplo el osciloscopio Rigol DS1102E tiene un límite de tensión de 40 [Vp] o 80 [Vpp] sin el uso de atenuador.

Figura 3.3.9 Conexión del osciloscopio para la medición de tensión usando una sonda sin atenuación

Nota: La conexión del osciloscopio que se muestra en la figura 3.3.9, se tiene en cuenta la capacidad parásita del cable de la sonda.

Sonda con atenuador: Consiste en una sonda que aumenta la impedancia de entrada del osciloscopio, creando un divisor de tensión el cual puede tener un factor de 1X, 10X o 100X dependiendo de la sonda. La sonda de atenuación está diseñada para disminuir los efectos de carga parásita que se producen al variar la frecuencia. El efecto capacitivo generado en el cable coaxial se reduce de manera significativa al utilizar una sonda con atención (Wolf, 1992, pág. 173).

A continuación se presenta un ejemplo de conexión de un osciloscopio a un circuito eléctrico usando una sonda con atenuación.

Figura 3.3.10 Conexión del osciloscopio para la medición de tensión usando una sonda con atenuación

La capacidad vista del sistema de medida entre los nodos a y b es (Wolf, 1992, pág. 175):

Ecuación 3.3.6

Donde:

Cab: Capacidad total vista entre los a y b. Cc: Capacidad parásita del cable de la sonda. Cosc: Capacidad de la impedancia de entrada del osciloscopio.

El valor de la impedancia del sistema de medida vista entre los nodos a y b, asumiendo que la capacidad parásita del conductor es despreciable es el siguiente:

Figura 3.3.11 Impedancia vista entre los nodos a y b

Para evitar alteraciones en el funcionamiento del circuito el sistema de medida entre los nodos a y b debe estar compensando de manera que se cumpla la siguiente expresión:

Ecuación 3.3.7

Cuando la ecuación 3.3.6 no se cumple se puede presentar un efecto de subcompensación o un efecto de sobrecompensación, la manera de determinar la compensación del sistema de medida consiste en medir una señal cuadrada como la que se muestra en la figura 3.3.12 (b), la compensación es correcta cuando se muestra en la pantalla del osciloscopio una señal cuadra pura sin ningún tipo de descompensación.

Figura 3.3.12 (a) Señal cuadrada subcompensada, (b) Señal cuadra sobrecompensada, (c) Señal cuadra sin descompensación

Como se puede observar en las figuras 3.3.10 y 3.3.11 la sonda cuenta con un capacitor variable en paralelo a una resistencia, de esta manera se pude calibrar una sonda descompensada, para calibrar la sonda se debe ajustar una perilla en forma de tornillo ubicada en el conector de la sonda al osciloscopio.

A continuación se presenta las principales características de una sonda Rigol RP1100:

CARACTERÍSTICA	ATENUACIÓN
	1X	10X
Ancho de Banda	DC - 6 MHz	DC - 250 MHz
Tiempo de subida	58 ns	1.4 ns
Resistencia de entrada	1 MΩ ± 2％	10 MΩ ± 2％
Capacitancia de entrada	85 pF ± 10 pF	15 pF ± 5 pF
Máximo voltaje de entrada	150 V AC	300 V AC
Rango de compensación	10 pF - 35 pF

Tabla 3.3.3 Características de una sonda Rigol RP1100

3.3.2.2.Medición de corriente mediante Raux. y pinza amperimétrica	3.4.Medición de corriente y tensión en Corriente Alterna