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Utilizar el PC como osciloscopio

 


Con este sencillo tutorial construiremos una entrada al ordenador para ser utilizado como osciloscopio. Transformaremos nuestro pc en un osciloscopio. El osciloscopio es quizás el instrumento de medida más deseado por todo aficionado/a a la electrónica. Más deseado, porque es un instrumento caro y no todo aficionado se puede permitir ese gasto. Sin embargo podemos convertir nuestro ordenador en un osciloscopio "casero" con prestaciones aceptables.
Lo que vamos a hacer es utilizar la tarjeta de sonido de nuestro ordenador como entrada, y un software especial para mostrar las señales que apliquemos a esa entrada. Antes de seguir hay que aclarar que las señales que podemos medir son señales de corriente alterna, no de corriente continua. La razón se encuentra en la entrada de nuestra tarjeta de sonido (en prácticamente todas). En ella existe un condensador electrolítico que bloquea las señales continuas que aplicamos a la entrada como medida de protección. El software que vamos a utilizar nos mostrará el monitor de nuestro ordenador con el aspecto de un osciloscopio.

Vamos por partes;

En cuanto al hardware lo que necesitamos es:

- 2 metros de cable rojo flexible,
- 1 metro de cable negro flexible,
- 2 conectores estéreo jack hembra de 6,3mm,
- 1 conector macho jack estéreo de 6,3mm,
- 2 pinzas de test rojas,
- 1 pinza de test negra,
- 2 resistencias de 100K ohmios y
- 2 trimmers de 20K.

 

 

Componentes de nuestro osciloscopio
Los componentes utilizados

 

Lo que vamos a hacer son dos entradas diferentes para la entrada de línea de nuestra tarjeta de sonido. Una entrada irá sin ninguna atenuación, y en la otra haremos un divisor resistivo x 0.1. Es decir en esta segunda entrada todas las señales se atenuarán 10 veces. (Si no sabes hacer un divisor resistivo consulta nuestro tutorial como hacer un divisor resistivo).
Por lo general las tarjetas de sonido admiten como máximo 5 voltios, por lo que cualquier señal (alterna) por encima de esa tensión no podremos medirla, ya que quemaremos la tarjeta de sonido. Con el divisor resistivo x 0.1 podremos medir por tanto 10 veces más, esto es 50 voltios, ya que 50x0,1 = 5Voltios.
Se pueden hacer tantas entradas como queramos, en ese caso sería bueno sustituir los conectores jack hembra por un conmutador rotativo con tantas posiciones como divisores resistivos queramos.

El esquema sería este.

 

Divisor resistivo con jack

 

El cálculo de las resistencias lo haremos aplicando la fórmula. (Para un canal).

 

Fórmula del divisor resistivo

 

Siendo VCC/2 la salida hacia la tarjeta de sonido del ordenador (OUT-L y OUT-R) y VCC la entrada que queremos medir (JACK x0,1).
Si queremos hacer un divisor resistivo que multiplique por 0,1 los valore serían:

Para el canal L: R1=100K y R3=11K
Para el canal R: R2=100K y R4=11K

Como queremos que sea exacta la multiplicación tenemos que poner una resistencia variable de 20K, así aproximadamente hacia la mitad del recorrido (un poquito más) estarán los 11K que necesitamos.

Podemos hacer tantos divisores resistivos como queramos.

El ajuste de los trimmers, uno para cada canal, es muy sencillo. Damos una tensión alterna a la entrada sin atenuación, medimos los voltios, y aplicamos la misma tensión a la entrada atenuada, giramos lentamente los trimmers hasta obtener 10 veces menos. Es aconsejable hacer el ajuste antes de enchufar la entrada de línea a la tarjeta de sonido.

 

Interior de la caja, entrada al ordenador Conexiones de entrada al ordenador
Interior de la caja en la fase de montaje, con un canal que deja la señal de entrada igual (x 1), y la otra entrada preparada para multiplicar x 0,1,
(Evidentemente a un canal x 0,1 le falta la resistencia variable.)
Caja finalizada con las conexiones para la entrada al ordenador mediante línea, con la multiplicación x 0,1 y x 1. Y las otras conexiones de salida de línea y entrada de micrófono.

 

Las sondas han de ir conectadas a un terminal Jack macho. Cada cable rojo es un canal, el negro, evidentemente, la masa.

 

Conexiones de las sondas del osciloscopio
Detalle de las conexiones de nuestras sondas para el osciloscopio.

 

Hay que tener en cuenta que no se puede conmutar de una entrada a otra mientras se está midiendo, ya que el conector Jack hay un momento que conecta los terminales, masa con uno de los canales, por lo que se producirá un cortocircuito. Siempre hay que desconectar la pinza de medida, conectar el Jack a la otra entrada y volver a colocar la pinza en el lugar que queramos medir.

Ahora sólo queda elegir un software que nos convierta nuestro PC en un osciloscopio. En la red hay multitud de ellos, unos de pago y otros gratuitos. El más completo que hemos encontrado gratuito es Visual Analyser y puedes ver aquí la página del autor con sus características y puedes descargarlo gratuitamente.

Si no sabes hacer circuitos impresos pincha aquí.