MODELOS DE OSCILOSCÓPIO

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1 Física Laboratorial I Ano Lectivo 2000/01 MODELOS DE OSCILOSCÓPIO Seguidamente serão apresentados os painéis frontais de dois modelos de osciloscópio que serão utilizados nas aulas. Em qualquer deles, do lado esquerdo, pode observar-se o écran do tubo de raios catódicos, onde se encontra desenhada uma grelha graduada de modo a facilitar as medições. São osciloscópios com 2 canais de entrada, permitindo observar simultaneamente os 2 sinais eléctricos em função do tempo, utilizando a tensão em dente de serra fornecida pelo gerador de base de tempo (Modo de funcionamento Y-t). Para permitirem a observação simultânea dos dois sinais em função do tempo, estes osciloscópios possuem 2 amplificadores verticais e um circuito comutador que alterna muito rapidamente os dois sinais na entrada nas placas de deflexão vertical. Como alternativa, o osciloscópio permite também observar um dos sinais de entrada não em função do tempo mas em função do outro sinal de entrada. Neste caso uma dessas entradas substitui a tensão da base de tempo passando a funcionar como canal x (Modo de funcionamento X-Y). 1. Osciloscópio OX MHz Metrix. (Laboratório de Electricidade) Descrição do painel frontal. Figura 10 Painel frontal do osciloscópio OX 520 da Metrix Departamento de Física da FCTUC 6/11

2 1 - LED indicador de osciloscópio ligado. 40 Botão on/off. Serve para ligar/desligar o osciloscópio. 2 - Controle de focagem. Permite focar o traço produzido no écran. 3 - Rotação de traço. Serve para alinhar o traço produzido no écran com as linhas horizontais da grelha. 4 - Controle de intensidade. É utilizado para ajustar o brilho do traço. Brilho excessivo pode danificar o écran, para além de ser prejudicial à vista Entrada do canal 1. Ficha de ligação do sinal. Funciona como canal X em modo 29 - Entrada do canal 2. Ficha de ligação do sinal. Funciona como canal Y em modo 28, 30, 34, 35 - Comutadores de acoplamento de entrada. Estes comutadores seleccionam o acoplamento entre os sinais de entrada e as placas de deflexão vertical. São possíveis três modos de acoplamento: DC ( Direct Currect corrente contínua), AC ( Alternate Current corrente alternada) e GND ( Ground terra). DC - o sinal é ligado directamente aos amplificadores de deflexão vertical. AC - o sinal é ligado aos amplificadores através de um condensador, o que faz com que a componente contínua do sinal seja eliminada, sendo apenas mostrada a componente variável no tempo. GND - o sinal fica desligado dos amplificadores de deflexão vertical. Permite-nos localizar a linha horizontal de referência, em relação à qual se deverão realizar todas as medições. 31, 36 - Comutador de selecção Volts/Div. Trata-se de um botão que permite seleccionar o ganho do amplificador de deflexão vertical. Existe um comutador para cada canal de entrada. O valor seleccionado neste comutador corresponde ao valor, em tensão, a que corresponde cada divisão da grelha. Se, por exemplo, o botão Volts/Div indicar 2 V e um sinal sinusoidal ocupar 3 divisões da grelha, pico a pico, então o sinal tem uma tensão de 6 V pico a pico. 32, 37 - Comutador de selecção Volts/Div ajuste contínuo. Este botão deve estar completamente rodado no sentido dos ponteiros do relógio (posição CAL calibrado). Quando o botão é puxado, a sensibilidade é 5 vezes superior. 6, 11 - Controle de posição. Permite ajustar, na vertical, a posição da imagem no osciloscópio Controle de posição. Permite ajustar, na horizontal, a posição da imagem no osciloscópio. 5, 7, 8, 9, 10, 12 - Comutador de selecção de Modo. É utilizado para seleccionar o modo de operação do sistema de deflexão vertical. São possíveis cinco modos: Departamento de Física da FCTUC 7/11

3 CH1 Só aparece no écran o sinal aplicado à entrada 1. CH2 Só aparece no écran o sinal aplicado à entrada 2. ALT No écran surgem os sinais aplicados às duas entradas do osciloscópio. As duas entradas são alternadamente mostradas em varrimentos sucessivos. CHOP No écran surgem os sinais aplicados às duas entradas. A entrada dos amplificadores verticais comuta rapidamente (250kHz neste osciloscópio) entre os 2 canais. ADD - No écran surge a soma algébrica dos dois sinais Comutador de selecção Time/Div. Permite controlar a velocidade de varrimento da Base de Tempo. O valor indicado por este comutador (tempo por divisão) indica quanto vale cada divisão horizontal na grelha. Se, por exemplo, o comutador indicar 10µs por divisão e um sinal eléctrico ocupar, na horizontal, 4 divisões, então o sinal tem uma duração de 40µs Comutador de selecção Time/Div - ajuste contínuo. Este botão deve estar completamente rodado no sentido dos ponteiros do relógio (posição CAL calibrado). Quando o botão é puxado, a sensibilidade é 10 vezes superior. 22, 23, 25, 26, 27 - Comutador de selecção da fonte de trigger. Com este comutador, podemos seleccionar qual é o sinal que actua como fonte para o disparo da Base de Tempo. Iremos utilizar sempre o modo de trigger interno, em que a fonte de disparo será o sinal de entrada 1 ou 2. É possível usar-se um sinal externo, introduzido através da entrada Controle de nível de trigger. Permite ajustar a amplitude de trigger. É ainda utilizado para definir o declive de trigger : posição normal declive positivo; se puxarmos o botão para fora declive negativo. 13, 15, 16, 18 - Comutador de selecção do modo trigger. Estão disponíveis 3 modos: AUTO Neste modo, quando existe um sinal em condições de disparar a base de tempo, esta funciona como base de tempo sincronizada, ou seja, disparada pelo sinal de trigger. Não existindo tal sinal, a Base de Tempo trabalha em modo livre, ou seja, inicia um varrimento logo que terminar o anterior. Este é o modo trigger mais útil. NORM Só ocorre varrimento se na entrada existir um sinal que possibilite o funcionamento da Base de Tempo no modo sincronizado. TV(V) e TV(H) Utilizados quando se pretende observar sinais de televisão Ponto de calibração 0.5 V. Neste terminal está disponível uma onda quadrada de 0.5 V pico a pico e 1kHz de frequência. É muito útil para o utilizador verificar se está a trabalhar, ou não, com pontas de prova divisórias por 10 (Estas pontas atenuam a tensão do sinal a medir por um factor de 10) Terminal GND. Trata-se do terminal de terra do osciloscópio. Departamento de Física da FCTUC 8/11

4 2. Osciloscópio V-212 Hitachi. (Laboratório de Óptica e Fenómenos Ondulatórios) Descrição do painel frontal. Figura 11 Painel frontal do osciloscópio V-212 da Hitachi Denshi, Ltd.. 1 Botão on/off. Serve para ligar/desligar o osciloscópio. 2 Led indicador de osciloscópio ligado 3 Controle de focagem. Permite focar o traço produzido no écran. 4 Rotação de traço. Serve para alinhar o traço produzido no écran com as linhas horizontais da grelha. 5 Controle de intensidade. É utilizado para ajustar o brilho do traço. Brilho excessivo pode danificar o écran, para além de ser prejudicial à vista. 8 Entrada do canal 1. Ficha de ligação do sinal. Funciona como canal X em modo 9 Entrada do canal 2. Ficha de ligação do sinal. Funciona como canal Y em modo 10, 11 Comutadores de acoplamento de entrada. Este comutador selecciona o acoplamento entre os sinais de entrada e as placas de deflexão vertical. São possíveis três modos de acoplamento: DC ( Direct Currect corrente contínua), AC ( Alternate Current corrente alternada) e GND ( Ground terra). DC o sinal é ligado directamente aos amplificadores de deflexão vertical. AC o sinal é ligado aos amplificadores através de um condensador, o que faz com que a componente contínua do sinal seja eliminada, sendo apenas Departamento de Física da FCTUC 9/11

5 mostrada a componente variável no tempo. GND o sinal fica desligado dos amplificadores de deflexão vertical. Permite-nos localizar a linha horizontal de referência, em relação à qual se deverão realizar todas as medições. 12, 13 Comutador de selecção Volts/Div. Trata-se de um botão que permite seleccionar o ganho do amplificador de deflexão vertical. Existe um comutador para cada canal de entrada. O valor seleccionado neste comutador corresponde ao valor, em tensão, a que corresponde cada divisão da grelha. Se, por exemplo, o botão Volts/Div indicar 2 V e um sinal sinusoidal ocupar 3 divisões da grelha, pico a pico, então o sinal tem uma tensão de 6 V pico a pico. 14, 15 Comutador de selecção Volts/Div ajuste fino. Quando puxado, este botão aumenta 5 vezes o ganho segundo o eixo vertical. 16, 17 Controle de posição. Permite ajustar, na vertical, a posição da imagem no osciloscópio. 18 Comutador de selecção de Modo. É utilizado para seleccionar o modo de operação do sistema de deflexão vertical. São possíveis cinco modos: CH1 Só aparece no écran o sinal aplicado à entrada 1. CH2 Só aparece no écran o sinal aplicado à entrada 2. ALT No écran surgem os sinais aplicados às duas entradas do osciloscópio. As duas entradas são alternadamente mostradas em varrimentos sucessivos. CHOP No écran surgem os sinais aplicados às duas entradas. A entrada dos amplificadores verticais comuta rapidamente (250kHz neste osciloscópio) entre os 2 canais. ADD - No écran surge a soma algébrica dos dois sinais. 22 Comutador de selecção Time/Div. Permite controlar a velocidade de varrimento da Base de Tempo. O valor indicado por este comutador (tempo por divisão) indica quanto vale cada divisão horizontal na grelha. Se, por exemplo, o comutador indicar 10µs por divisão e um sinal eléctrico ocupar, na horizontal, 4 divisões, então o sinal tem uma duração de 40µs. 23 Comutador de selecção Time/Div - ajuste contínuo. Este botão deve estar completamente rodado no sentido dos ponteiros do relógio (posição CAL calibrado). 24 Permite movimentar o feixe na direcção X. Quando o botão é puxado, a sensibilidade em Tempo/Div é aumentada 10 vezes. 25 Comutador de selecção da fonte de trigger. Com este comutador, podemos seleccionar qual é o sinal que actua como fonte para o disparo da Base de Tempo. Iremos utilizar sempre o modo INT, em que a fonte de disparo será o sinal de entrada 1 ou 2. Esta ultima escolha é feita através do comutador Entrada para utilização de um sinal externo de trigger. Departamento de Física da FCTUC 10/11

6 28 Controle de nível de trigger. Permite ajustar a amplitude de trigger. É ainda utilizado para definir o declive de trigger : posição normal declive positivo; se puxarmos o botão para fora declive negativo. 29 Comutador de selecção do modo trigger. Estão disponíveis 3 modos: AUTO Neste modo, quando existe um sinal em condições de disparar a base de tempo, esta funciona como base de tempo sincronizada, ou seja, disparada pelo sinal de trigger. Não existindo tal sinal, a Base de Tempo trabalha em modo livre, ou seja, inicia um varrimento logo que terminar o anterior. Este é o modo trigger mais útil. NORM Só ocorre varrimento se na entrada existir um sinal que possibilite o funcionamento da Base de Tempo no modo sincronizado. TV(V) e TV(H) Utilizados quando se pretende observar sinais de televisão. 31 Ponto de calibração 0.5 V. Neste terminal está disponível uma onda quadrada de 0.5 V pico a pico e 1kHz de frequência. É muito útil para o utilizador verificar se está a trabalhar, ou não, com pontas de prova divisórias por 10 (Estas pontas atenuam a tensão do sinal a medir por um factor de 10). 32 Terminal GND. Trata-se do terminal de terra do osciloscópio. Departamento de Física da FCTUC 11/11