Osciloscópio Digital: Principais funcionalidades

O osciloscópio digital é uma ferramenta de grande importância em um laboratório de eletrônica, permitindo visualizar a forma de onda de um sinal elétrico e analisar aspectos como frequência, amplitude e muitos outros. Neste tutorial iremos ver as funcionalidades básicas deste equipamento.

 

 

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Canais de entrada

Primeiramente, um osciloscópio possui o que chamamos canais de entrada que são os locais por onde os sinais de tensão são lidos (normalmente, os osciloscópios possuem dois ou quatro canais). É necessário encaixarmos nessas entradas, cabos chamados de ponta de prova, a qual fará a conexão entre o circuito analisado e o osciloscópio. Note que para medir tensão nós precisamos de dois pontos, um para o sinal e outro para a referência, portanto a ponta de prova possui dois terminais para se conectar no circuito.

 

Display

Perceba que a tela do osciloscópio se assemelha a um gráfico, exibindo um sinal de tensão ao longo do tempo. Logo temos valores de tensão no eixo vertical e valores de tempo no eixo horizontal.

 

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Funcionalidades

Configurações dos canais

Após conectadas as pontas de prova nas entradas do osciloscópio e nos pontos de medição do circuito, os sinais devem aparecer na tela. Caso não tenham aparecido, habilite-os no botão de seleção dos canais, que permitem escolher o que irá aparecer na tela. Feito isso, confira as configurações de medição do canal, sendo algumas opções:

• Acoplamento: permite alternar o tipo de leitura do sinal, sendo CA (componente alternada) uma leitura apenas do desvio padrão do sinal; CC (componente contínua) uma leitura de qualquer valor absoluto do sinal, tanto componente contínua quanto alternada; GND (ground) uma leitura zerada.
• Ganho: permite aplicar um multiplicador ao sinal de entrada. Algumas pontas de prova possuem fator atenuante de 10 vezes para acelerar a leitura, portanto a atenuação pode ser compensada pelo ganho do osciloscópio.

 

Ajuste de escala dos eixos

Podemos ajustar as escalas de tensão e tempo dos eixos por meio dos bornes correspondentes. Cada divisão dos eixos representa uma quantidade da escala escolhida, podendo variar o tempo de 5ns a 50s por divisão e a tensão de 1mV a 5V por divisão, dependendo do osciloscópio. Isso permite a leitura de sinais de frequências e amplitudes diversas. Existe também o botão Autoscale ou Auto Set que realiza esses ajustes automaticamente, exibindo na tela os canais formatados.

Deslocamentos vertical e horizontal

Juntamente dos bornes de ajuste das escalas dos eixos, existem outros dois bornes de ajuste de deslocamento vertical e horizontal, que permitem mover a referência dos canais para cima, para baixo ou para os lados. Dessa maneira pode-se adicionar um offset na visualização do sinal, tanto na escala de tempo quanto de amplitude.

 

Deslocamento vertical

Deslocamento horizontal

Configuração de trigger

Além desses ajustes, existe também um borne chamado Trigger, que serve para sincronizar as medições e a exibição no display. Ou seja, caso o sinal de algum canal estiver “louco” na tela, variando rapidamente de forma a impossibilitar a leitura, provavelmente o trigger está desajustado. O botão Set to 50% faz um ajuste automático desse parâmetro e deve ser o suficiente para as medições mais simples.

 

Canal matemática

Vimos como configurar e visualizar os canais do osciloscópio no display, mas além disso, o equipamento permite a exibição de uma terceira forma de onda chamada Math ou Matemática. Esse sinal tem duas utilidades: operações matemáticas e FFT (transformada rápida de Fourier). As operações matemáticas são geradas a partir dos canais 1 e 2 do osciloscópio, podendo somar, subtrair, multiplicar ou dividir tais sinais. A FFT gera no display a análise do espectro de frequência do sinal medido na entrada 1 ou 2.

 

Medidas dos sinais

É interessante além de visualizar as formas de onda dos sinais medidos, adquirir informações numéricas dos mesmos. Para isso o osciloscópio possui a funcionalidade Measure ou Medidas, que permite apresentar no display valores de alguns parâmetros dos sinais dos canais 1 e 2, ou mesmo do sinal Matemática. Pode ser lida informação de frequência, período, duty cycle, máximo, mínimo, média, RMS, tempo de subida, entre outros.

 

Cursores

Outra funcionalidade muito útil para medição dos sinais são os cursores. Com essa ferramenta, é possível ler o valor de tensão ou de tempo de um ponto específico da onda observada.

Cursor de tempo

Cursor de amplitude

Armazenamento USB

O osciloscópio possui também uma entrada USB para dispositivos de armazenamento, possibilitando salvar a imagem visualizada no display em um pendrive ou outra mídia de memória. Alguns dispositivos de memória não são reconhecidos pelo equipamento, por isso recomenda-se utilizar cartões ou pendrives de 2GB ou menos.

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Considerações finais

Com este tutorial espero que você tenha aprendido o básico sobre o funcionamento do osciloscópio digital, que é um instrumento extremamente útil para quem trabalha com eletrônica. Agora é com você, a prática com esta ferramenta é essencial para que você se familiarize com todas as funcionalidades.