www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Noções básicas de radar

Medidas com o osciloscópio

Figura 1: Tubo de raios catódicos 8LO4I de um osciloscópio antigo

Figura 1: Tubo de raios catódicos 8LO4I de um osciloscópio antigo

Medidas com o osciloscópio

Como o nome sugere, um osciloscópio é utilizado para tornar visíveis as oscilações (eléctricas).

Os dispositivos da geração mais antiga utilizavam um tubo de raios catódicos para este fim. Neste tubo um feixe de electrões foi desviado e atingiu uma tela luminescente (luminescência: absorção de energia na matéria com posterior reemissão na gama espectral visível). No osciloscópio de raios catódicos, a energia cinética dos elétrons é convertida em luz na maioria das vezes esverdeada. Esta deflexão poderia ser feita tanto com campos eléctricos como magnéticos. No osciloscópio de raios catódicos, o feixe de electrões é desviado em função do sinal de medição, a sua intensidade permanece constante.

Figura 2: Osciloscópio R&S®RTC1000 moderno com visor de ecrã plano
(Cortesia da Rohde & Schwarz)

Figura 2: Osciloscópio R&S®RTC1000 moderno com visor de ecrã plano
(Cortesia da Rohde & Schwarz)

Os osciloscópios mais modernos usam uma tela plana, semelhante a um computador. Um processador também funciona no dispositivo, o que gera uma imagem vívida a partir do sinal de medição. As suas funções são determinadas pelo software utilizado no instrumento. Isto também torna estes osciloscópios modernos mais versáteis.

Quase todos os osciloscópio oferecem os seguintes dois modos de funcionamento: funcionamento normal e funcionamento em X-Y.

Funcionamento normal
Normalbetrieb

Figura 3: Osciloscópio em funcionamento normal

Neste modo de operação, o feixe de elétron viaja uniformemente da esquerda para a direita. A duração de uma passagem pode ser definida de alguns microssegundos a segundos. A posição vertical do feixe é controlada pelo sinal a ser examinado: a posição na tela é diretamente proporcional ao valor instantâneo da tensão de entrada. O fator de proporcionalidade, ou seja, a faixa de tensão exibida na tela, pode ser ajustada na faixa de milivolts a volts. A imagem resultante na tela é uma representação temporal da tensão de entrada (diagrama tempo-tensão).

Se o sinal de medição for periódico (por exemplo, sinusoidal ou um trem de pulso), ele pode ser sincronizado com o movimento horizontal do feixe de elétrons.

Para este fim, o feixe pode esperar na extremidade esquerda da tela até que um sinal de disparo seja gerado („trigger” significa „disparo” em inglês). Com disparo interno, o sinal de disparo é gerado pela comparação da tensão de medida com o nível de disparo, uma tensão constante e ajustável: se o sinal da sua diferença muda de - para + (ou vice-versa, dependendo do ajuste), ocorre o disparo. Aqui, menos e mais correspondem a uma certa tensão (por exemplo, 0 volts e 5 volts). É irrelevante se um sinal de disparo ocorrer várias vezes durante uma passagem. Se, por outro lado, um sinal de disparo é disparado várias vezes dentro de um período, ocorre uma sobreposição de fase. Como alternativa ao disparo interno, o sinal de disparo também pode ser fornecido a partir do exterior, isto é chamado de disparo externo.

Operação X-Y
Lissajousfigur

Figura 4: Figura de Lissajous

Na operação X-Y, o feixe é controlado tanto no sentido X (horizontal) como no sentido Y por um sinal de medição cada. Isto permite que um sinal seja considerado como uma função de outro sinal (por exemplo, diagrama de corrente - tensão). Mais uma vez, a faixa de exibição pode ser ajustada independentemente em ambas as direções. Não há gatilho neste modo. Além das configurações já mencionadas, a posição absoluta da imagem no ecrã pode ser ajustada (desvio X e Y) e o feixe pode ser focado ou a sua intensidade pode ser variada.

Se duas tensões sinusoidais forem aplicadas à entrada X e Y, é criada uma figura chamada Lissajous. Se ambas as tensões senoidais tiverem exatamente a mesma freqüência, apenas uma linha diagonal reta é traçada na tela. Se houver diferenças na frequência, é criada uma figura semelhante à que é mostrada na figura 4.