Osciloscópio: aprendendo a utilizá-lo corretamente -

Estudar sobre um tema implica conhecer novos termos técnicos. Este capítulo se dedica a explicar os termos mais utilizados em relação ao estudo dos osciloscópios.

Existe um termo geral para descrever um padrão que se repete em um tempo: onda.

Existem váriOS tipos de ondas som, oceânicas, cerebrais e, por exemplo, as ondas de tensão que são medidas por um osciloscópio. Sabendo o que faz osciloscópio devemos conhecer o que é um ciclo. Trata-se da mínima parte da onda que se repete no tempo, ou seja, uma forma de onda é a representação gráfica das mesmas. Uma forma de onda de tensão sempre se apresentará com o tempo no eixo horizontal (X) e a amplitude no eixo vertical (Y).

Tipos de ondas

Podem-se classificar as formas de ondas em quatro tipos:

• Ondas senoidais;

• Ondas quadradas e retangulares;

• Ondas triangulares dente de serra;

• Pulsos ou escalas.

Ondas senoidais

São as ondas fundamentais pelas seguintes razões:

• Possuem propriedades matemáticas muito interessantes (com combinações de sinais senoidais de diferente amplitude e freqüência se pode reconstruir qualquer forma de onda), o sinal que se obtém das formas de corrente de qualquer casa tem esta forma, os sinais de teste produzidos pelos circuitos osciladores de um gerador de sinal. São também senoidais, a maioria das fontes de potência em AC (corrente alternada) geram sinais senoidais.

O sinal senoidal moderado é um caso especial deste tipo de ondas e se produzem em fenômenos de oscilação, que não se mantém constante em função do tempo.

Ondas quadradas e retangulares

As ondas quadradas são basicamente ondas que passam de um estado para outro de tensão, a intervalos regulares, em um tempo muito reduzido. São utilizadas usualmente para testar amplificadores. A televisão, o rádio e os computadores utilizam muito este tipo de sinais, fundamentalmente como relógios e temporizadores.

As ondas retangulares se diferenciam das quadradas por terem intervalos de tempo iguais, mantendo o nível de tensão baixo ou alto. São particularmente importantes para analisar circuitos digitais.

Ondas triangulares e dente de serra

Produzem-se em circuitos desenhados para controlar tensões lineares. As transações entre nível mínimo e máximo do sinal mudam para um ritmo constante. Estas transações se denominam rampas.

A onda dente de serra é um caso especial de sinal triangular com uma rampa descendente de muito mais inclinada que a rampa ascendente.

Pulsos ou Escalas

Sinais, como os pulsos, que só se apresentam uma só vez, se denominam sinais transitórios. Uma escala indica uma mudança repentina na tensão, por exemplo, quando se conecta um interruptor de alimentação.

Geralmente o pulso representa um bit de informação atravessando um circuito de um computador digital ou também um pequeno defeito em circuito (por exemplo, um falso contato momentâneo). É comum encontrar sinais deste tipo em computadores, equipamentos de raios X e de comunicação.

Medidas nas formas de onda

Nesta sessão descreveremos as medidas mais usuais para explicamos uma forma de onda.

Período e Freqüência

Se um sinal se repete em um intervalo de tempo possui uma freqüência (f). A freqüência tem como unidade de medida o Hertz (Hz) e é igual ao número de vezes que o sinal se repete em um segundo, sendo assim, 1Hz equivale a 1 ciclo por segundo.

Um sinal repetitivo também possui outro parâmetro: o período, definindo-se como o tempo que o sinal demora em completar um ciclo.

Período e freqüência são recíprocos um do outro:

Tensão

Tensão é a diferença de potencial elétrico entre os pontos de um circuito. Normalmente um dos pontos deve ser massa (GND, 0v), por exemplo, se pode medir tensão pico a pico de um sinal (Vpp) como a diferença entre o valor máximo e mínimo desta. A palavra amplitude significa geralmente a diferença entre o valor máximo de um sinal e massa (-).

Fase

A fase pode ser explicada muito melhor se considerarmos a forma de onda senoidal. A onda senoidal pode extrair da circulação de um ponto sobre um círculo

de 360º.

Quando comparamos dois sinais senoidais de mesma freqüência, pode ocorrer que ambas, não estejam em fase, ou seja, que não coincidam em tempo. Neste caso diz-se que ambos senoidais estão defasados. Sendo o tempo de atraso entre os sinais.

Sendo o tempo de atraso entre os sinais.

Tempo de subida

É o tempo necessário para o sinal ir de 10% a 90% do seu valor. É um parâmetro muito importante quando se deseja medir com facilidade pulsos. Um osciloscópio não pode visualizar pulsos com tempos de subida mais rápidos que o seu próprio tempo.

Sensibilidade vertical

Indica a facilidade do osciloscópio para amplificar sinais debilitados. Pode-se medir em mV por divisão vertical, normalmente é na ordem de 5 mV/div (divisão milivolt).

Velocidade de amostragem

Este parâmetro, nos osciloscópios digitais, indicam quantas amostras por segundo é capaz de tomar os sistemas de aquisição de dados (especificamente o conversor A/D). Em outro extremo da escala, também se necessita deste parâmetro (velocidade de amostragem) para poder observar sinais de variação lenta. Geralmente a velocidade de amostragem muda ao atuar sobre o comando TIMEBASE, para manter constante o número de pontos que se armazenaram para representar a forma de onda.

Longitude de registro

Indica quantos pontos se memorizam num registro para reconstrução da forma de onda. Alguns osciloscópios permitem variar, dentro de certos limites, este parâmetro. A máxima longitude de registro depende do tamanho da memória de que disponibilizamos no osciloscópio. Uma longitude de registro grande permite realizar zoom (ampliação na visualização) dos detalhes na forma de onda de forma muito rápida.

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um abraço atodos..