01 · Punto de partida
“2 voltios” no alcanza
¿2 V de pico? ¿De pico a pico? ¿Eficaces? ¿De continua con 2 V de rizado? Cada respuesta dibuja una señal distinta y pide un instrumento distinto. Este tema fija las cuatro medidas y qué muestra cada instrumento de cada una.
Al terminar, “senoide de 5 Vpp con offset 2,5 V” se lee como una ficha completa, no como jeroglífico.
- ¿Qué mide cada apellido de la amplitud?
- ¿Cómo se convierten entre sí?
- ¿Qué muestra el tester en DC y en AC?
- ¿Qué suma el offset a la historia?
02 · Pico y pico-pico
Los extremos del dibujo
Vp se mide desde cero (o desde el centro simétrico); Vpp entre extremos, sin importar dónde esté el cero. En senoide simétrica Vpp = 2×Vp; con offset, Vpp no cambia (el offset desplaza, no agranda).
| Señal | Vp | Vpp |
|---|---|---|
| Senoide ±5 V | 5 V | 10 V |
| Cuadrada 0–5 V | 5 V (desde 0) | 5 V |
| Red domiciliaria | 311 V | 622 V |
La cuadrada 0–5 muestra la trampa: Vp “desde cero” = 5, pero su amplitud útil (AC) es ±2,5 con offset 2,5. Sin offset no hay ficha completa.
03 · Eficaz
Lo que calienta
Vrms es la continua que disiparía lo mismo en un resistor. Depende de la forma: senoide Vrms = Vp/√2 ≈ 0,707×Vp; cuadrada simétrica Vrms = Vp; triangular ≈ 0,577×Vp.
| Forma | Vrms / Vp | Ejemplo 5 Vp |
|---|---|---|
| Senoide | 0,707 | 3,54 Vrms |
| Cuadrada simétrica | 1,0 | 5 Vrms |
| Triangular simétrica | 0,577 | 2,89 Vrms |
04 · Offset
La continua debajo de la alterna
Muchas señales viven montadas sobre un nivel DC: audio 0 ± 1 V (offset 0), salida de sensor 2,5 ± 1 V (offset 2,5), cuadrada 0–5 (offset 2,5). El offset decide dónde trabaja el amplificador (Tema 17) y el multímetro en DC lo mide directo.
Sin offset
Centrada en cero
Positivo y negativo simétricos: pide fuente partida o acoplo (Tema 11) para procesarla.
Con offset
Montada sobre DC
Todo positivo (ej. 0–5 V): entra directo a un ADC de 5 V. El offset es el que permite medir sin fuente negativa.
05 · Conversor en código
Entre picos, pp y RMS
Conversor por forma con offset separado (el offset no cambia pp ni AC):
Python en tu navegador. Convertí tus señales y ejecutá la ficha completa.
import math
FACTORES = {"senoide": 1 / math.sqrt(2), "cuadrada": 1.0, "triangular": 1 / math.sqrt(3)}
def ficha(vp, forma="senoide", offset=0.0):
vpp = 2 * vp
vrms_ac = vp * FACTORES[forma]
print(f"{forma} Vp={vp}V offset={offset}V -> Vpp={vpp}V VrmsAC={vrms_ac:.2f}V")
return vpp, vrms_ac
ficha(5, "senoide")
ficha(311, "senoide")
ficha(2.5, "cuadrada", offset=2.5)La cuadrada 0–5 da VrmsAC 2,5 V: ¿por qué no 5 V? (Pista: la tabla usa Vp simétrico; acá Vp AC = 2,5.)
Lecturas de instrumentos simuladas
Qué mostraría cada instrumento ante una señal con offset:
def instrumentos(vp, forma="senoide", offset=0.0):
_, vrms_ac = ficha(vp, forma, offset)
print(f"Tester DC: {offset}V (el promedio) | Tester AC: {vrms_ac:.2f}V (sin DC)")
instrumentos(2.5, "senoide", 2.5)06 · Analogía programador
Rango, span y baseline
- 1Vp/Vpp = min/max.
Extremos del rango observado: como
min()/max()de una serie temporal. - 2RMS = energía promedio.
Como RMS de audio o desviación estándar: mide “cuánto hay” mejor que el pico.
- 3Offset = baseline.
Nivel sobre el que oscila todo: calibrarlo es el paso cero de cualquier medición.
07 · Exploración
Laboratorio: ficha de amplitud
Elegí una señal: el laboratorio da Vp, Vpp, Vrms, offset y qué mostraría cada instrumento.
Señal → 4 medidas
Vp · Vpp · Vrms · DC
Senoide ±5 V: 10 Vpp y 3,54 Vrms.
Preguntas para explorar
- ¿Por qué la cuadrada 0–5 mide 2,5 V en DC y 2,5 V en AC?
- ¿Qué cambia en lecturas entre senoide ±5 y senoide 5 Vpp + 2,5 DC?
- ¿Qué dos números dimensionan un capacitor de filtro de red?
Ver respuestas sugeridas
- DC promedia el nivel (2,5 de offset); AC mide la alterna simétrica (±2,5 → 2,5 rms cuadrada). Dos instrumentos, dos verdades complementarias.
- DC: 0 frente a 2,5 V; AC y pp iguales. El offset solo lo ve el modo DC (y el ADC).
- Pico (311 V → nominal ≥ 400 V) y eficaz (corriente de ripple). Pico dimensiona tensión, eficaz dimensiona calor.
08 · Comprensión
Confusiones frecuentes
«Vpp es el doble de Vrms siempre»
Solo en senoide (2√2 ≈ 2,83×). En cuadrada Vpp = 2×Vrms; en triangular ≈ 3,46×. El factor es de la forma.
«El tester mide el pico»
En AC mide eficaz (y solo bien en senoides a 50/60 Hz en testers baratos); en DC, promedio. El pico se ve en osciloscopio (Tema 8).
«Offset suma a la amplitud»
Desplaza, no agranda: Vpp y Vrms AC no cambian con offset. Confundirlos sobredimensiona amplificadores.
«220 V son 220 de pico»
Son eficaces: el pico es 311 V y el pico-pico 622 V. Diseñar aislación con 220 es diseñar para que falle.
09 · Práctica guiada
Ejercicios de amplitud
Ejercicio 1: ficha completa
Triangular simétrica de 4 Vp. Calculá Vpp y Vrms a mano; verificá con ficha() (agregá forma si falta).
Ver solución razonada
Vpp = 8 V; Vrms = 4/√3 ≈ 2,31 V. La tabla ya trae el factor 0,577.
Ejercicio 2: dos instrumentos, una señal
Tester DC = 2,5 V y AC = 1,77 V en una senoide. Reconstruí Vp, Vpp y offset. Verificá con instrumentos().
Ver solución
Offset = 2,5 V; AC 1,77 → Vp = 1,77×√2 ≈ 2,5 V; Vpp = 5 V. Senoide 5 Vpp montada en 2,5 DC.
Ejercicio 3: dimensionar con pico
Fuente con rizado hasta 15 V de pico. ¿Nominal mínimo del electrolítico? ¿Y qué Vrms vería un tester en la parte alterna si fuera senoide de 3 Vp?
Ver solución
Nominal ≥ 25 V (2× con margen). Vrms = 3×0,707 ≈ 2,12 V en AC.
10 · Síntesis
Ideas para recordar
- Vp, Vpp, Vrms (por forma) y offset: la ficha de cuatro.
- Senoide: Vpp = 2Vp, Vrms = 0,707Vp; red: 311/622/220.
- DC mide promedio, AC mide eficaz sin continua.
- Pico dimensiona tensión; eficaz dimensiona calor.
- Offset desplaza sin agrandar.
Cuánto se mueve, dominado. Ahora, a qué ritmo: en el próximo tema, frecuencia y período.