base de tiempos

Una base de tiempo es un intervalo de tiempo preciso y repetitivo generado por un circuito electrónico y utilizado para sincronizar operaciones de medición, muestreo o visualización. En un osciloscopio, barre el haz de electrones horizontalmente a una velocidad conocida para que los cambios de voltaje aparezcan como un trazo en la pantalla. En un sistema de adquisición de datos, activa los convertidores analógico-digitales a intervalos fijos. En un contador de frecuencia, define el período de puerta durante el cual se cuentan los eventos. Sin una base de tiempo, los instrumentos eléctricos no pueden relacionar lo que miden con el momento en que ocurre.

La señal de la base de tiempo generalmente se origina en un oscilador de cristal, más comúnmente de cuarzo que funciona a una frecuencia fija como 1 MHz, 10 MHz o 100 MHz. Esta frecuencia maestra se divide luego usando contadores o circuitos lógicos para producir velocidades más lentas necesarias para la aplicación. Una base de tiempo de osciloscopio podría ofrecer velocidades seleccionables desde nanosegundos por división hasta segundos por división; cada ajuste divide el reloj maestro de manera diferente. La estabilidad y precisión de la base de tiempo limita directamente la precisión de cualquier medición realizada a partir de ella.

Los errores de la base de tiempo introducen errores sistemáticos en la medición. Un error del 1 por ciento en la frecuencia de la base de tiempo significa un error del 1 por ciento en cualquier intervalo de tiempo o medición de frecuencia realizada con ella. Los osciladores de cuarzo se desvían con la temperatura, la edad y las tolerancias de los componentes. Los mejores instrumentos compensan la deriva de temperatura utilizando hornos o sensores de temperatura, o utilizan referencias atómicas como los estándares de cesio cuando se necesita una precisión extrema. Los equipos de prueba industriales suelen verificar la calibración de la base de tiempo anualmente o cuando la incertidumbre de la medición se vuelve crítica.

Los instrumentos digitales a menudo permiten entradas de base de tiempo externas, por lo que un estándar de laboratorio o un oscilador disciplinado por GPS pueden anular el cristal interno. Esto es esencial al correlacionar mediciones entre múltiples instrumentos o cuando se requiere una precisión de frecuencia absoluta. La calidad de la base de tiempo limita cuán pequeña es una señal o cuán rápido es un transitorio que un instrumento puede capturar y medir de manera confiable.