osciloscpio conceitos e utilizao
TRANSCRIPT
FAG - FACULDADE ASSIS GURGACZ
EDERSON ZANCHET
OSCILOSCÓPIO CONCEITOS E UTILIZAÇÃO
CASCAVEL 2010
SUMARIO
1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 4
2. CARACTERISTICAS DO OSCILOSCOPIO ............................................................ 5
2.1. CLASSIFICAÇÃO ............................................................................................. 5
3. OSCILOSCOPIO ANALOGICO - ART (Analog Real-Time) .................................... 6
3.1. OSCILOSCOPIO ANALÓGICO COM ARMAZENAMENTO ............................. 8
4. OSCILOSCOPIO DE AMOSTRAGEM .................................................................... 9
4.1. MÉTODOS DE AMOSTRAGEM ....................................................................... 9
4.1.1. Amostragem em tempo-equivalente (equivalent-time sampling). ............ 10
4.1.2. Amostragem em tempo-real (real-time sampling) .................................... 10
5. Características dos osciloscópios analógicos e de amostragem .......................... 10
5.1. NUMERO DE CANAIS .................................................................................... 11
5.2. LARGURA DE BANDA ................................................................................... 11
5.3. SENSIBILIDADE VERTICAL .......................................................................... 11
5.4. TEMPO DE SUBIDA ....................................................................................... 12
5.5. FUNÇÃO DOS CONTROLES, CONECTORES E INDICADORES ................ 12
6. INSTRUÇÕES DE OPERAÇÃO ............................................................................ 16
6.1. EFETUANDO MEDIDAS DE TENSÃO ........................................................... 16
6.1.1. Medidas de Tensão AC ............................................................................ 16
6.1.2. Medidas de Tensão DC ............................................................................ 17
6.1.3. Medidas de Período ................................................................................. 17
6.1.4. Medição de Frequência ............................................................................ 18
6.1.5. Diferença de Fase ou tempo entre dois sinais ......................................... 19
6.1.6. Medidas de Dois Sinais não Relativos ..................................................... 20
6.1.7. Medidas de Sinais de TV ......................................................................... 21
6.1.8. Modo X-Y ................................................................................................. 21
6.1.9. Controle Externo de Intensidade .............................................................. 22
6.1.10. Operação ADD ....................................................................................... 22
6.1.11. Trigger .................................................................................................... 22
7. Calibração da Ponta de Prova ............................................................................... 24
1. INTRODUÇÃO
Com a interatividade dos seres humanos cada vez mais crescente com
sistemas de informações e comunicações e a evolução dos equipamentos baseados
em semicondutores, torna-se imprescindível a utilização de equipamentos capazes
de nos fornecer de forma visual o comportamento de um sinal em função do tempo.
Enquanto o multímetro se limita a apresentar a indicação de um ou mais
parâmetros característicos (valor eficaz, valor de pico, frequência) de uma dada
grandeza, quando é necessário uma análise mais aprofundada da grandeza
mensurada a nível de seu comportamento temporal, torna-se fundamental a
utilização de um osciloscópio. Na sua forma mais básica, o osciloscópio é um
instrumento de medição que permite analisar visualmente um ou mais sinais
elétricos em tempo – real, permitindo medir e comparar diversos parâmetros destes
sinais.
O osciloscópio é um instrumento de medida eletrônico que cria um gráfico
bidimensional visível de uma ou mais diferenças de potencial. O eixo horizontal do
monitor normalmente representa o tempo, tornando o instrumento útil para mostrar
sinais periódicos. O eixo vertical normalmente mostra a tensão. O monitor é
constituído por um "ponto" que periodicamente "varre" a tela da esquerda para a
direita.
2. CARACTERISTICAS DO OSCILOSCOPIO
O osciloscópio possui uma gama de aplicações, análise de vibrações,
análise de redes de comunicação de dados entre outras. Por princípio, o
osciloscópio é um instrumento de medição adequado para medir, analisar sinais
periódicos, porém, os osciloscópios de amostragem permitem analisar sinais
transitórios (não periódicos).
Osciloscópio não se limita à medição de grandezas elétricas. Com o
transdutor apropriado, o mesmo poderá utilizar-se para visualizar e medir qualquer
tipo de grandeza física
2.1. CLASSIFICAÇÃO
Quando se classifica um instrumento de medição como analógico ou digital
deve-se levar em conta a forma de apresentação do sinal de saída ou a indicação e
não o princípio de funcionamento do instrumento, em instrumento de medição
analógico o sinal de saída ou indicação é uma função contínua do valor medido ou
do sinal de entrada, já em um instrumento de medição digital o mesmo apresenta o
sinal de saída ou a indicação sob a forma digital (numérica).
Com base no texto apresentado, podemos afirmar que é incorreto distinguir
entre osciloscópios “analógicos” e “digitais”, pois ambos os osciloscópios têm uma
indicação analógica, ou seja, todos mostram a evolução do sinal de entrada ao longo
do tempo. Os osciloscópios normalmente conhecidos como “digitais” devem ser
referenciados como “osciloscópios de amostragem”. Estes complementam a
indicação analógica com um conjunto de indicações “digitais”.
Os osciloscópios podem ser classificados de acordo com diversos
parâmetros. Uma característica que permite distingui-los logo de inicio é a tecnologia
utilizada: analógica ou digital. Os osciloscópios de tecnologia exclusivamente
analógica (doravante designados por “osciloscópios analógicos”) funcionam
aplicando “quase” que diretamente o sinal medido ao monitor. Nos osciloscópios de
tecnologia digital, são retiradas amostras do sinal original, amostras estas que são
convertidas para um formato digital através da utilização de um conversor
analógico/digital. Esta informação digital é armazenada em uma memória e
seguidamente reconstruída e representada no monitor. Estes osciloscópios são
designados como “osciloscópios de amostragem”.
3. OSCILOSCOPIO ANALOGICO - ART (ANALOG REAL-TIME)
O mais simples tipo de osciloscópio consiste em um tubo de raios catódicos,
um amplificador vertical, um amplificador horizontal, uma base de tempo, e uma
fonte de alimentação. Estes são chamados de osciloscópios “analógicos” para
serem distinguidos dos osciloscópios “digitais”. Antes da introdução do tubo de raios
catódicos (CRO) nesta forma atual, o mesmo já vinha sendo utilizado em outros
instrumentos de medição. O tubo de raios catódicos é uma estrutura de vidro com
vácuo no seu interior, similar aos tubos de televisões a preto e branco, que possuem
uma face plana coberta com um material fosforescente (o fósforo).
Quando ligado, um tubo de raios catódicos (CRT) normalmente mostra um
único ponto brilhante no centro da tela, porém este ponto pode ser movido
eletrostaticamente ou magneticamente. O CRT de um osciloscópio utiliza a deflexão
eletrostática. Entre o acelerador de elétrons e a tela existem dois pares de placas
metálicas opostas chamadas de placas de deflexão. O amplificador vertical gera
uma diferença de potencial através de um par de placas, gerando um campo elétrico
vertical, através do qual o raio de elétrons passa, quando os potenciais das placas
são os mesmos, o raio não é defletido. Quando a placa superior é positiva com
relação à inferior, o raio é defletido para cima, quando o campo é invertido, o raio é
defletido para baixo. O amplificador horizontal realiza uma função semelhante com
os pares de placas de deflexão horizontais, fazendo com que o raio se mova para a
direita ou para a esquerda. Este sistema de deflexão é chamado de deflexão
eletrostática.
Dependendo de como o operador ajusta a atenuação/amplificação vertical
(comando normalmente ‘VOLTS/DIV’), o sinal original é atenuado ou amplificado.
Seguidamente, o sinal é aplicado às placas horizontais (ou de deflexão vertical) do
tubo de raios catódicos (CRT - Cathode Ray Tube), onde existe um cátodo que
emite um feixe de elétrons em alta velocidade em direção ao monitor. Este último
possui uma camada de fósforo, material que quando atingido pelos elétrons gera
dois fenômenos: fluorescência e fosforescência. A fluorescência é a característica
que o fósforo tem de se iluminar, quando atingido por elétrons em alta velocidade. A
fosforescência é a sua capacidade de manter essa luminosidade durante certo
tempo.
Embora o osciloscópio de raios catódicos permita que os sinais sejam
visualizados na sua forma elementar, não existe um meio de gravar este sinal em
papel com o propósito de documentação.
Quase que na totalidade dos osciloscópios multi - canais estes não possuem
múltiplos raios de elétrons, eles mostram apenas um ponto por vez, porém alternam
este entre os valores de um canal e outro, ou alternam as varreduras (modo ALT) ou
várias vezes por varredura (modo CHOP). Muito poucos osciloscópios de raio duplo
foram construídos, nestes, o acelerador de elétrons forma dois raios de elétrons e
existem dois pares de placas de deflexão vertical e um conjunto comum das placas
de deflexão horizontal.
Figura 1. Osciloscópio analógicos Modelo. MO-1102
3.1. OSCILOSCOPIO ANALÓGICO COM ARMAZENAMENTO
Um mecanismo extra, disponível em alguns osciloscópios analógicos é
chamado capacidade de armazenamento, esta permite que a imagem do traço que
normalmente decai em uma fração de segundo permaneça na tela por um tempo
maior. Um circuito elétrico então pode ser deliberadamente ativado para armazenar
e apagar o traço da tela.
4. OSCILOSCOPIO DE AMOSTRAGEM
Os osciloscópios de amostragem permitem o armazenamento e posterior
visualização das formas de onda, nomeadamente de acontecimentos que ocorrem
apenas uma vez (regimes transitórios). Eles permitem ainda processar a informação
digital do sinal ou enviar esses dados para um computador para serem processados
e/ou armazenados. Alguns dos blocos que compõem os osciloscópios analógicos
encontram-se também nos osciloscópios de amostragem. Contudo, estes últimos
contêm sistemas adicionais para aquisição e processamento de dados antes de
disponibilizá-los no monitor.
Dependendo das capacidades do osciloscópio, poderá haver processamento
adicional das amostras, levando a um melhoramento da imagem obtida no monitor.
Figura 2. Osciloscópio digital Modelo DS-1052E
4.1. MÉTODOS DE AMOSTRAGEM
O método de amostragem define como é que um osciloscópio de
amostragem efetua a aquisição dos dados. Para sinais de variação lenta (de baixa
frequência), não há dificuldade por parte do osciloscópio em adquirir a quantidade
de amostras suficiente para construir uma imagem de qualidade. Porém, para sinais
de variação rápida (de alta frequência) e dependendo da frequência de amostragem
máxima de cada osciloscópio, este poderá não adquirir o número suficiente de
amostras. Podem então distinguir-se os seguintes métodos de amostragem, em
tempo equivalente e em tempo – real.
4.1.1. Amostragem em tempo-equivalente (equivalent-time sampling).
O osciloscópio adquire amostras em vários ciclos de aquisição, construindo
uma imagem do sinal ao longo do tempo (há medida que o sinal se vai repetindo).
Este modo só pode ser utilizado para analisar sinais periódicos.
4.1.2. Amostragem em tempo-real (real-time sampling)
O osciloscópio adquire as amostras num único ciclo de aquisição e depois
poderá utilizar interpolação para melhor construir a imagem.
5. CARACTERÍSTICAS DOS OSCILOSCÓPIOS ANALÓGICOS E D E
AMOSTRAGEM
Ambos os modelos de osciloscópios possuem características especificas
conforme a forma de funcionamento e ligação, porém os modelos apresentam
pontos em comum como citado na seqüência.
5.1. NUMERO DE CANAIS
O número de canais de entrada define a quantidade de formas de onda que
podem ser visualizadas ao mesmo tempo no monitor de um osciloscópio. Grande
parte dos osciloscópios dispõe de dois canais de entrada, porém existem alguns
osciloscópios que dispõem de quatro canais de entrada.
5.2. LARGURA DE BANDA
Por convenção, a largura de banda de um osciloscópio é a frequência em
que a amplitude do sinal desenhado é reduzida para 70.7% (equivale a -3 dB, na
escala logarítmica) da amplitude do sinal de entrada. A largura de banda vem
normalmente escrita no painel frontal do osciloscópio.
5.3. SENSIBILIDADE VERTICAL
A sensibilidade vertical caracteriza o nível de tensão do amplificador vertical.
Esta grandeza é normalmente expressa em mV/Div. A tensão menor que um
osciloscópio comum pode detectar tipicamente, 1 mV/DIV. É também comum os
fabricantes apresentarem nas especificações dos osciloscópios o valor máximo de
Volt/DIV suportado. A utilização de pontas de prova atenuadoras ou amplificadoras
alarga o leque de amplitudes dos sinais a analisar.
5.4. TEMPO DE SUBIDA
O tempo de subida é forma de descrever a frequência útil de utilização de
um osciloscópio. O valor desta grandeza é uma medida. Um osciloscópio não
consegue desenhar corretamente impulsos com tempos de subida inferiores ao
tempo de subida (mínimo) especificado no manual do osciloscópio. Valores típicos
rondam algumas dezenas de nanosegundos para osciloscópios de baixa gama até
algumas centenas de picosegundos para osciloscópios de gama elevada.
5.5. FUNÇÃO DOS CONTROLES, CONECTORES E INDICADORES
a) POWER: Pressione para ligar o instrumento. O LED acenderá.
b) INTENSITY: Ajusta a intensidade. Gire o controle no sentido horário para
aumentar o brilho do traço.
c) FOCUS: Ajuste o foco do CRT até que vire um ponto uniforme.
d) TRACE ROTATION: Ajusta o traço para que fique paralelo a escala
horizontal.
e) PROBE ADJUST: Um sinal de onda quadrada com amplitude de 0.5V e
frequência de 1kHz são enviados por este terminal e usado para ajustar a
compensação da ponta de prova e checar a calibração do osciloscópio.
f) AC, GND, DC: Seleciona o modo do acoplamento de entrada do CH1.
g) AC: a parte DC do sinal é separada e a parte AC é observada. DC: o sinal é
acoplado diretamente para observar a parte DC do sinal quando a freqüência
é muito baixa. GND: a entrada do canal é aterrada, para determinar a posição
do traço quando o nível do terminal de entrada for zero.
h) CH1 (X): Possui duas funções. Pode ser usado como terminal de entrada do
Canal Vertical um, em uso normal, ou como sinal de entrada do Canal
Horizontal no modo X-Y.
i) VOLTS/DIV: Seleciona o fator de deflexão. É dividido em 11 passos a partir
de 5mV/DIV. Selecione o passo apropriado de acordo com a amplitude de
tensão do sinal medido.
j) VARIABLE: Ajusta o fator de deflexão vertical continuamente. E a faixa não é
menor que 2.5 vezes. Gire o ajuste completamente no sentido horário para
colocá-lo na posição calibrada (CAL). Então o valor da tensão pode ser lido
pela posição da chave VOLTS/DIV e da amplitude exibida.
k) x5 MAG: Aperte para aumentar o ganho do canal 1 em 5 vezes.
l) POSITION: Ajusta a posição do traço verticalmente.
m) MODE: Seleciona o modo de trabalho do vertical.
n) CH1: Somente sinais no CH1 são exibidos.
o) CH2: Somente sinais no CH2 são exibidos.
p) ALT: Permite observar sinais de 2 canais ao mesmo tempo. Os sinais são
exibidos alternadamente. Este modo é usado geralmente com alta taxa de
varredura.
q) CHOP: Os sinais dos dois canais são mostrados no modo chaveado. É usado
para observar os sinais ao mesmo tempo em baixa taxa de varredura.
r) ADD: Exibe a soma resultante dos sinais dos dois canais. Quando a inversão
de polaridade do CH2 for habilitada, os sinais serão subtraídos.
s) CH2 Invert: A fase do sinal do CH2 é invertida quando esta chave é ativada.
t) AC, GND, DC: Usado no CH2 e a função é a mesma do item f.
u) CH2 (Y): Terminal de Entrada do CH2 e é usado como entrada vertical no
modo X-Y.
v) CH2 POSITION: Ajusta a posição do traço verticalmente.
w) CH2 VOLTS/DIV: O mesmo que o item i.
x) CH2 VARIABLE: O mesmo que o item j.
y) CH2 x5 MAG: O mesmo que o item k.
z) CH2 POSITION: Ajusta a posição do traço horizontalmente.
aa) SLOPE: Seleciona a rampa positiva ou a rampa negativa para o sinal de
trigger.
bb) LEVEL: Ajusta o nível de trigger para o sinal medido.
cc) SWEEP MODE: Seleciona o modo de varredura. AUTO: O traço da varredura
será exibido mesmo quando não houver sinal de trigger; e se houver um,
então será necessário ajustar o nível de trigger para obter uma visualização
estável. Este modo geralmente é usado para observar sinais com frequência
acima de 50Hz. NORM: Nenhum traço será exibido se não houver sinal de
trigger. Se houver um e o controle LEVEL estiver na posição apropriada, a
varredura será iniciada. Ë utilizado para visualizar sinais com frequência
abaixo de 50Hz. LOCK: A forma de onda pode apresentar-se estável no
display sem precisar ajustar o nível de trigger (LEVEL).
dd) SINGLE: Usado para efetuar uma varredura única. Pressione o RESET, e o
circuito estará no modo SINGLE. Quando houver um sinal de trigger, será
efetuada uma varredura. Ao pressionar a tecla RESET novamente, uma nova
varredura será efetuada, e assim sucessivamente.
ee) TRIG’D READY: O indicador aparecerá em dois casos: nos modos que não
sejam o SINGLE (simples), significa que o circuito de varredura está
gatilhado; e no modo SINGLE, significa que o circuito de varredura está
pronto, e se houver um sinal de entrada, ele irá fazer uma única varredura e o
indicador será desligado.
ff) SEC/DIV: Seleciona a base de tempo apropriada para a frequência do sinal
medido. Quando o controle VARIABLE está na posição CAL, o fator de tempo
pode ser lido na indicação da chave SEC/DIV.
gg) VARIABLE:Ajusta a taxa de varredura continuamente e a faixa não é menor
que 2.5 vezes. Gire o controle até o fim no sentido horário para a posição
calibrada (CAL).
hh) x5 MAG: Pressione esta tecla e a taxa de varredura horizontal será ampliada
em 5 vezes.
ii) TRIGGER SOURCE: Usado para selecionar diferentes fontes de trigger. CH1:
O sinal de trigger provém do CH1 no modo DUAL e do canal exibido no modo
SINGLE. CH2: O sinal de trigger provém do CH2 no modo dual e do canal
exibido no modo SINGLE. ALT: O sinal de trigger provém alternadamente dos
canais CH1 e CH2 no modo ALT para observar dois sinais de canais não
relacionados. LINE:O sinal de trigger provém do sinal de alimentação do
osciloscópio. EXT: O sinal de trigger provém do terminal de entrada EXT
INPUT.
jj) GND: O terminal aterrado do instrumento.
kk) AC/DC: Modo de acoplamento dos sinais externos de trigger. A chave deve
estar na posição DC quando a fonte de trigger EXT for selecionada e a
frequência for muito baixa.
ll) NORM/TV: Geralmente a chave estará no modo NORM e se sinais de TV
forem medidos, deverá ser alterado para a posição TV.
mm) EXT INPUT: E o terminal de entrada para sinais externos de trigger.
nn) Z INPUT: Terminal de entrada para os sinais de modulação de intensidade.
oo) TRIGGER SIGNAL OUTPUT: Saída de sinal do CH1 ou CH2 na proporção de
100mV/DIV, conveniente para frequencímetros externos.
pp) POWER PLUG WITH FUSE: Soquete para conexão do cabo de alimentação.
6. INSTRUÇÕES DE OPERAÇÃO
6.1. EFETUANDO MEDIDAS DE TENSÃO
Gire o controle VARIABLE até a posição calibrada, em sentido horário,
então leia o valor do fator de deflexão no controle VOLTS/DIV. Desde que exista
uma parte AC e uma parte DC no sinal medido, a medição deve ser efetuada de
acordo com os seguintes passos:
6.1.1. Medidas de Tensão AC
Se somente a parte AC do sinal for medida, ajuste o modo de acoplamento
do canal em uso para AC. Ajuste a chave VOLTS/DIV para que a forma de onda
seja exibida no centro da tela. Então, ajuste o controle LEVEL (nível) de modo que a
forma de onda se apresente estável na tela. Separadamente, ajuste a posição X e a
posição Y para efetuar a leitura mais facilmente. Com o valor indicado em
VOLTS/DIV e a distância mostrada no eixo vertical, calcule o valor da tensão com a
seguinte fórmula:
Se a ponta de prova estiver com atenuação x10, multiplique o valor
calculado por 10.
6.1.2. Medidas de Tensão DC
Se somente a parte DC do sinal for medida, ajuste primeiro o modo de
acoplamento do canal em uso para GND, e ajuste a posição Y de modo que sua
referência esteja na posição apropriada. Então, ajuste o modo de acoplamento do
canal em uso para DC e ajuste o controle LEVEL para sincronizar a forma de onda.
6.1.3. Medidas de Período
Quando o período de um sinal ou o fator de tempo entre dois pontos é
medido, proceda como descrito abaixo. Depois de sincronizar a forma de onda,
meça o valor do tempo usando o valor indicado por SEC/DIV e a distância horizontal
entre dois pontos ou de um ciclo do sinal. Se somente uma parte do sinal está sendo
medido, amplifique utilizando a chave MAG. Ajuste a posição X para mover a forma
de onda para a posição apropriada para ser observada. Então, divida o valor medido
por 5. Calcule os intervalos de tempo pela seguinte fórmula:
Exemplo 1: Na Figura 3, a distância horizontal entre os pontos A e B é de 2
DIV, e o fator de tempo de varredura é de 2ms/DIV. A amplificação horizontal é de
x1. Então:
Figura 3. Sinal de Onda Quadrada para verificação de distância
6.1.4. Medição de Frequência
Para efetuar a medida de frequência de sinais repetitivos, primeiro meça o
período do sinal, então faça o seguinte cálculo:
Se a frequência do sinal medido for muito alta, mesmo com o ajuste
SEC/DIV no máximo, a forma de onda exibida apresentará muitos ciclos. Conte o
número de ciclos exibidos em 10 DIV no eixo X para maior precisão:
6.1.5. Diferença de Fase ou tempo entre dois sinais
De acordo com a frequência dos dois sinais relativos, selecione a taxa de
varredura apropriada e ajuste o modo vertical para ALT ou CHOP. A fonte de trigger
é proveniente de um canal básico. Ajuste o controle LEVEL para estabilizar as
formas de onda. Calcule a diferença de tempo com a diferença horizontal entre dois
pontos nas duas formas de onda:
Se a diferença de fase entre dois sinais é medida, primeiro obtenha formas
de onda estáveis usando os métodos explicados anteriormente, então ajuste os
controles VOLTS/DIV e VARIABLE dos dois canais para que a amplitude seja
semelhante. Ajuste os controles SEC/DIV e VARIABLE para que seja obtido um ou
mais períodos inteiros na horizontal, então o ângulo de fase é:
A distância horizontal de um sinal ao outro, o ângulo de fase resulta na
diferença de fase entre os dois sinais.
Exemplo. Na Figura 6.6, a distância horizontal entre dois pontos medidos na
forma de onda é 1 DIV, determine a diferença de fase utilizando a seguinte fórmula:
Figura 4. Diferença de Fase Entre Sinais
6.1.6. Medidas de Dois Sinais não Relativos
Se dois canais não relativos têm que ser medidos, ajuste o modo vertical e a
fonte de trigger para ALT e habilite o Canal 1 e o Canal 2, então ajuste o controle
LEVEL para obter formas de onda sincronizadas.
Observações:
a) A base de tempo utilizada não deve ser muito baixa para a função ALT no
modo Vertical, pois haverá a alternância da exibição da forma de onda dos
dois canais.
b) Se não houver sinal de entrada em um dos canais, o sincronismo não será
alcançado.
6.1.7. Medidas de Sinais de TV
Existe um circuito para separação de sinais de sincronismo de TV-V no
osciloscópio MO-1225. Se um sinal de TV-V for observado, pressione a tecla de
acoplamento TV. Selecione a inclinação de trigger de acordo com o sinal de TV
medido. Ajuste o controle LEVEL para obter uma sincronização estável do sinal de
TV-V. Se um sinal de TV-H for medido, faça sua sincronização no modo NORM.
6.1.8. Modo X-Y
Em alguns casos especiais, a rotação do traço deve ser controlada por
sinais externos, ou o eixo X deve ser considerado como o terminal de entrada do
sinal medido, como: sinal de varredura EXT ou para observação do Diagrama de
Lissajous.
Operação do Modo X-Y: Gire a chave SEC/DIV no sentido anti-horário até
o final, na posição X-Y. Entre com o sinal do eixo X no canal 1 (X) e faça a leitura do
valor indicado do fator de deflexão pelos VOLTS/DIV do canal. Mas a amplificação
da sensibilidade do eixo X é controlada pela amplificação horizontal x5. O sinal do
eixo Y é conectado normalmente pelo CH2.
6.1.9. Controle Externo de Intensidade
O sinal de modulação de intensidade pode ser conectado através do eixo Z
no painel traseiro. O nível negativo aumenta o brilho, e o positivo diminui. Esta
função é usada quando a uma parte da forma de onda medida tem que ser
destacada em intensidade.
6.1.10. Operação ADD
A soma algébrica dos sinais do CH1 e CH2 pode ser visualizada na tela,
pressionando as teclas MODE em ADD. O sinal mostrado transformar se na
diferença entre os sinais de CH1 e CH2, se a tecla CH2 INV for pressionada. Para
adições e subtrações precisas, é necessário que as sensibilidades dos canais (CH1
e CH2) sejam ajustadas exatamente no mesmo valor através dos controles
VOLTS/DIV. O posicionamento vertical pode ser realizado através de um dos dois
knobs POSITION.
6.1.11. Trigger
Um gatilho ou trigger adequado é essencial para a perfeita operação de um
osciloscópio. O usuário de um osciloscópio deve estar bastante familiarizado com os
procedimentos e as funções de gatilho.
6.1.11.1. Funções do TRIGGER SOURCE
O próprio sinal amostrado ou um sinal de gatilho (trigger) que tenha uma
relação de períodos com o sinal amostrado é necessário para ser aplicado ao
circuito de gatilho para se obter um sinal estacionário na tela. As teclas SOURCE
são usadas para selecionar a fonte de (trigger).
a) ALT: O sinal aplicado ao terminal de entrada vertical é retirado de um ponto
do circuito pré-amplificador e levado ao circuito de gatilho. Neste caso, sendo
o sinal de gatilho o próprio sinal medido, uma forma de onda bastante estável
poderá ser visualizada na tela do CRT.
b) CH 1: O sinal do CH1 é utilizado como referência para o sinal de gatilho.
c) CH 2: O sinal do CH2 é utilizado como referência para o sinal de gatilho.
d) LINE: Um sinal com frequência igual ao da linha de alimentação AC é
utilizada como sinal de gatilho. Este método funcionará quando o sinal a ser
medido tiver uma relação com a frequência da linha AC, especialmente para
medições de ruídos AC de baixo nível de circuito de áudio, circuitos com
tiristores, etc.
e) EXT: A varredura é gatilhada por meio de um sinal externo aplicado ao
terminal de entrada de gatilho externo. É utilizado um sinal externo, que tem
uma relação periódica com o sinal medido. Visto que o sinal medido (sinal de
entrada vertical), não é utilizado como sinal de gatilho, a apresentação da
forma de onda na tela poderá ser feita independentemente do sinal medido.
6.1.11.2. Funções do COUPLING
Estas teclas são usadas para selecionar o acoplamento do sinal de
gatilhamento ao circuito de gatilho, de acordo com as características do sinal a ser
medido.
TV: Este acoplamento é utilizado para gatilhamento de TV, para observação
de sinais de vídeo de TV. O sinal de gatilhamento é acoplado em AC, e é levado ao
circuito separador de sincronismo de TV através do circuito de gatilho (circuito de
nível). O circuito separador retira o sinal de sincronismo, o qual é empregado para
disparar a varredura. Assim, o sinal de vídeo poderá ser apresentado na tela com
elevada estabilidade.
6.1.11.3. Funções de Controle LEVEL
A função deste controle é ajustar o nível de gatilhamento e apresentar uma
imagem estacionária na tela do CRT. No instante em que o sinal de gatilho cruza o
nível de gatilhamento ajustado por este controle, a varredura é disparada e aparece
a forma de onda na tela. O nível de gatilhamento mudará para a direção positiva
(para cima), se este controle for girado no sentido horário; e mudará para direção
negativa (para baixo), se for girado no sentido anti-horário.
7. CALIBRAÇÃO DA PONTA DE PROVA
Calibrar a ponta de prova é ajustar o valor de cada componente da rede de
compensação, para melhorar a resposta de frequência do instrumento. Os próprios
manuais de fabricante dos osciloscópios costumam esclarecer o procedimento de
calibração. É comum existir uma saída no osciloscópio, na qual se dispõe de uma
onda quadrada ou retangular, apropriada à calibração, gerada internamente no
próprio aparelho.
Liga-se, então, a ponta a ser calibrada a esta saída, visualizando-se o
aspecto da onda quadrada ou retangular de calibração, na tela do osciloscópio.
Dependendo do aspecto que a onda apresenta na tela, sabe-se que a compensação
da ponta de prova está adequada, ou não. A figura ao lado mostra os três casos de
aspectos, que a onda retangular poderia apresentar na tela de um osciloscópio.
Caso (a): a compensação está correta.
Caso (b): Houve sobre compensação, porque aparecem os chamados
"overshoots", picos que surgem nas transições rápidas de sinal (onda quadrada).
Eles correspondem a um favorecimento das componentes de altas frequências do
sinal, em relação às de baixas frequências. O sobre-sinal que surge causa os picos
indesejados ("overshoots").
Caso (c): Houve sub-compensação, pelo fato de que as altas frequências
estão mais atenuadas do que deveriam; as transições rápidas (bordas de onda
quadrada) tornam-se mais lentas, dando surgimento ao aspecto arredondado visto
na figura.
Nos casos observados nas figuras b e c, normalmente mexe-se num
parafuso de ajuste do valor de C, (capacitância da ponta de prova), olhando-se a
forma de onda na tela, até se alcançar o aspecto ideal do caso da figura a.
Figura 5. Osciloscópio de duplo canal