DEFINIÇÃO O osciloscópio é um instrumento cuja finalidade básica é visualizar fenômenos elétricos, possibilitando medir tensões contínuas, alternadas, períodos, freqüências e defasagem com elevado grau de precisão. Derig Almeida Vidal, MSc. Mestre em Computação Aplicada, Engenheiro de Produção e Tecnólogo em Automática Nos antigos (analógicos) os fenômenos elétricos são visualizados por meio de um tubo de raios catódicos (TRC) que constitui o principal elemento do osciloscópio. DEFINIÇÃO Osciloscópio Digital O TUBO DE RAIOS CATÓDICOS (TRC) 1. Tubo de vidro a vácuo. 2. Filamento: quando percorrido por uma corrente elétrica, aquece o catodo. 3. Catodo: sendo aquecido pelo filamento, cria ao redor de si uma nuvem de elétrons. Que atraídos formam o feixe eletrônico. 4. Grade: por meio de potencial negativo em relação ao catodo, controla a passagem do feixe de elétrons. Osciloscópio Analógico 1
O TUBO DE RAIOS CATÓDICOS (TRC) 5. 1º ânodo ou ânodo acelerador: por meio de potencial positivo atrai e acelera o feixe. 6. 2º ânodo ou ânodo focalizador: por meio de potencial menor que do 3º anodo, cria um campo elétrico que concentra o feixe de elétrons, localizando-o na tela. 7. 3º anodo ou revestimento condutor: mediante alta tensão positiva, atrai em definitivo o feixe, fazendo-o chocar com a tela O TUBO DE RAIOS CATÓDICOS (TRC) 8. Tela: anteparo revestido por material químico que ao ser atingido pelo feixe, cria um ponto luminoso. Esse revestimento é comumente chamado de fósforo. 9. Placas defletoras horizontais: colocadas na vertical, deflexionam o feixe horizontalmente. 10. Placas defletoras verticais: colocadas na vertical, deflexionam o feixe verticalmente. TRC - FUNCIONAMENTO Ao aplicarmos um potencial positivo às placas defletoras verticais, devido a atração, fazemos o ponto luminoso se posicionar na parte superior da tela. TRC - FUNCIONAMENTO Se esse potencial for negativo, teremos a atração do feixe para a parte inferior da tela. 2
TRC - FUNCIONAMENTO Aplicando um potencial variável, teremos na tela o ponto oscilando continuamente e dependendo da freqüência, devido a alta persistência existente no tubo, formando um traço vertical. De forma análoga, utilizando as placas horizontais, teremos um traço horizontal. DIAGRAMA DE BLOCOS DE UM OSCILOSCÓPIO ANALÓGICO Por meio de uma ponta de prova direta ou atenuada, aplicamos o sinal a ser observado e medido à entrada vertical. Esse sinal passa para a o amplificador vertical por meio do circuito da chave AC/DC, que coloca em um nível conveniente para as placas defletoras verticais. 3
Paralelamente, às placas defletoras horizontais é aplicado um sinal dente de serra, originado pelo estágio de varredura, que faz a devida deflexão horizontal, fornecendo uma base de tempo. Conjuntamente ao estágio de varredura, encontramos o circuito de apagamento que tem como finalidade apagar o feixe de retorno, para o início de um novo ciclo de deflexão. Os sinais de varredura e apagamento são mostrados a seguir: Durante o tempo de varredura (tv), estaremos aplicando uma variação do E a +E às placas defletoras horizontais, fazendo o feixe varrer a tela da esquerda para a direita. 4
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BLOCOS DE UM OSCILOSCÓPIO DIGITAL PRÁTICA 1. Ligue o osciloscópio com a entrada vertical à saída de calibração, por meio de uma ponta de prova. 2. Verifique e anote a atuação de cada controle. 6