osciloscopio_experimento.pdf

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Experimento 2 Gerador de funes e osciloscpio

1. OBJETIVO

O objetivo desta aula introduzir e preparar o estudante para o uso de dois instrumentos muito

importantes no curso: o gerador de funes e o osciloscpio digital.

2. MATERIAL UTILIZADO

osciloscpio digital

gerador de funes

3. INTRODUO

Nas aulas anteriores utilizamos instrumentos de medida (ampermetro e voltmetro) e fontes de

energia (fonte de voltagem DC) para estudar o comportamento de correntes eltricas e voltagens

estacionrias, ou seja, que no variam com o passar do tempo.

No entanto, como veremos a partir da prxima aula, a resposta eltrica de alguns elementos de

circuito que utilizaremos est relacionada com correntes e voltagens variveis no tempo. Assim, para

estud-los devemos ser capazes de gerar e observar correntes e voltagens com essas caractersticas.

Em nosso curso utilizaremos um gerador de sinais ou gerador de funes para gerar voltagens

variveis com o tempo e um osciloscpio digital para observ-las e medi-las.

Esta aula contm o material didtico de operao do gerador de funes e do osciloscpio digital em

detalhe. Deve servir de referncia para solucionar a maioria das dvidas quanto utilizao de ambos

os equipamentos.

3.1 Gerador de sinais

O gerador de sinais, ou de funes uma fonte de sinais que combina vrias funes em uma unidade.

Ele um aparelho que gera voltagens Vg variveis como funes do tempo t. As voltagens geradas so

peridicas, de perodo T (dado em segundos), freqncia f (dada em Hz) e amplitude V0,

assemelhando-se a uma onda. por esse motivo que cada funo de voltagem gerada denominada

de forma de onda. A voltagem gerada pode ter valores positivos ou negativos em relao a uma

referncia que denominada de GND ou terra. A amplitude V0 da forma de onda corresponde ao

valor mximo, em mdulo, da voltagem gerada em relao referncia (terra).

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Na Figura 1 mostramos um grfico de duas dessas formas de onda, quadrada e senoidal, que foram

geradas com uma freqncia f = 1khz (1kHz = 103

Hz), perodo T = 1ms (1ms = 10-3

s) e amplitude

V0 = 1V

Figura 1: Formas de onda quadrada e senoidal com perodo T = 1ms e amplitude V0 = 1V.

A Figura 2 abaixo mostra uma figura do painel frontal do gerador de sinais que utilizaremos no

curso. As funes de varredura esto separadas na figura principal

Figura 2: Painel frontal de um gerador de sinais tpico.

Caractersticas de freqncia:

O gerador produz sinas de forma de onda senoidal, quadrada e triangulares, pulso e rampa na faixa de

freqncias de 0.5Hz at 5MHz em 7 faixas de botes de seleo de faixa. Botes de rotao de

controles de ajuste grosso e fino permitem a escolha com preciso da freqncia de sada que pode ser

lida em um contador de freqncia digital de 4 dgitos. Os modos de operao so normal e VCG

(gerador controlado por voltagem), mas somente o modo de operao normal ser utilizado na aula.

Caractersticas de sada

O gerador possui 2 sadas, uma sada de formas de onda, senoidal, quadrada e triangular e outra sada

de sinais TTL e CMOS e uma entrada VCG. O nvel de sada dos sinais de forma de onda acionado

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por um boto de controle de nvel (amplitude) de rotao permitindo uma variao contnua da

amplitude atingindo um valor mximo de 20Vp-p no circuito aberto ou 10V p-p com 50ohm. A

amplitude pode ser atenuada por um boto de atenuao de -20bD ou pode ser adicionado um valor

constante no tempo aos sinais de forma de onda. por um boto que habilita esta opo e um valor

varivel DC de 10V (circuito aberto) ou 5V (circuito fechado por 50ohm) pode ser adicionado aos

sinais de forma de onda por um boto de rotao. A simetria da forma de onda pode ser alterada pelo

controle de ciclo de operao, gerando, por exemplo, um pulso, ou sinal de rampa. O sinal de sada

TTl um sinal de forma de onda quadrada de amplitude fixa maior que 2.4V enquanto o sinal de sada

CMOS tem um nvel de sada entre 4 at 14V continuamente varivel pelo boto de nvel de sada

CMOS. Em adio as caractersticas apresentadas um sinal externo pode ser usado para fazer a

varredura da freqncia de sada ou controlar a freqncia pela entrada VCG. Esta opo til em

situaes onde uma freqncia controlada externamente desejvel.

A seguir apresentamos uma breve descrio do significado de cada boto apresentados com

numerao na Figura 2.

1. Boto Liga/Desliga (POWER Switch) Esse boto corresponde a uma chave do tipo Push

Bottom que quando pressionada liga o aparelho.

2. Boto de seleo de faixa de freqncia (Range Switch) Estas sete chaves Push Bottom

permitem selecionar a faixa de freqncia de 5Hz ate 5MHz. do sinal gerado

3. Boto de seleo de funo (Function Switch): Seleciona uma das trs formas de onda,

senoidal, quadrada ou triangular na sada BNC OUTPUT (6). Quando um determinado boto (Push

Bottom) associado forma de onda pressionado.

4. Boto de controle de nvel, amplitude de sinal de sada (OUTPUT LEVEL Control): Controla

a amplitude dos sinais na sada OUTPUT. O nvel de sada pode ser reduzido por aprox. 20 bD com

este controle continuamente varivel

5. Boto de controle de nvel, de sinal contnuo DC offset (DC Offset Control): Ativado pelo

boto DC offset (12) Rotao em sentido horrio a partir do centro altera o DC offset na direo

positiva enquanto a rotao em sentido anti-horrio altera o DC offset na direo negativa. Esta

voltagem constante denominada de voltagem DC (do ingls direct current), termo que

utilizado quando o sinal de voltagem equivalente ao utilizado em um experimento de corrente

contnua. Esta chave funciona como uma fonte de voltagem ajustvel associada em srie com o sinal

varivel no tempo que produzido pelo gerador.

6. BNC de sinal de sada (OUTPUT Jack): Sinais de forma de onda selecionados pelo boto

Funo (3) como a superimposta voltagem DC offset est disponvel na sada. O sinal gerado tem

freqncia variando de frao de Hz at MHz (106

Hz) e amplitude variando de 0 at 10V (circuito

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aberto) e de 0 a 5V (circuito fechado em 50). VPP corresponde voltagem pico-a-pico. Um sinal de

20VPP tem amplitude V0 = 10V

7. BNC de sinal TTl/CMOS (TTl/CMOS Jack): Sinal de forma de onda quadrada TTL ou CMOS

dependendo da posio do boto do nvel CMOS (13) est disponvel nesta sada. Esta sada

independente dos controles do nvel de sada (4) e do DC offset (5)

8. Boto de controle CMOS (CMOS LEVEL Control): Girando este controle no sentido horrio

aumenta amplitude do sinal de onda quadrada CMOS na sada BNC CMOS

9. BNC VCG (VCG Jack): Entrada de voltagem controlada do gerador. Permite controle externo

da freqncia de sada do gerador pela entrada de voltagem DC neste BNC. Uma voltagem positiva ira

reduzir a freqncia

10. Boto de controle de ciclo de varredura (DUTY CYCLE Control): Ativada pelo boto de ciclo

de varredura. Girando da posio central ajusta o ciclo de varredura do sinal principal de sada

OUTPUT.

11. Boto -20bD (-20bD Switch): Quando o boto tipo Push Bottom acionado o sinal usa sada

BNC OUTPUT atenuado em 20bD

12. Boto DC Offset (DC Offset Switch): Quando o boto tipo Push Bottom acionado permite

a operao do controle (5) do sinal contnuo DC Offset

13. Boto de nvel CMOS (CMOS LEVEL Switch): Quando o boto tipo Push Bottom

acionado altera o sinal TTl para CMOS na sada BNC TTL/CMOS

14. Boto de ciclo de operao (DUTY CYCLE Switch): Quando o boto tipo Push Bottom

acionado permite a operao do controle de ciclo operao (10)

15. Controle de freqncia ajuste fino (FINE FREQUENCY Control): O boto de rotao permite

um ajuste fino da freqncia de sada para facilitar a escolha precisa da freqncia

16. Controle de freqncia ajuste grosso (COARSE FREQUENCY Control): O boto de rotao

permite um ajuste grosso da freqncia de sada de 0.1 ate 1 vezes a faixa de freqncia selecionada

17. Display do contador da freqncia (COUNTER DISPLAY): O visor exibe a freqncia da

forma de onda gerada internamente com 4 dgitos

18. Porta LED (GATE LED): Indica quando o contador de freqncia atualizado.

19. LED Hz e kHz (Hz and kHz LED): Indica quando o contador est lendo em Hz ou kHz

20. Boto de inverso (Inverter Switch). Esta chave Push Bottom quando pressionada multiplica

o sinal gerado por menos um

21. Os Botes referentes varredura no sero apresentados nesta aula

Num circuito, representamos o gerador de funes pelo smbolo indicado na Figura 3. O smbolo

dentro do crculo representa a forma de onda gerada. No exemplo da Figura 3 a forma de onda gerada

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quadrada. GND na Figura 3 significa o mesmo que referncia ou terra.

Figura 3: Representao esquemtica de um gerador de funes num circuito eltrico. Neste caso o sinal gerado

uma onda quadrada

.

A fim de obter familiaridade com o gerador de funes e o osciloscpio iremos conect-los e a partir

de exemplos de aplicao os efeitos dos vrios controles nas sadas das formas de onda fornecidos

pelo gerador de funes e dos recursos de medio do osciloscpio podem ser observados

3.2 Osciloscpio Digital

O osciloscpio um instrumento empregado para visualizar voltagens que variam com o tempo. Ele

utilizado para determinao de amplitudes e freqncias de sinais de voltagem, bem como para

comparao de sinais diferentes. Muitas so suas funes e fundamental para o bom andamento

deste curso que o estudante se torne familiarizado com as mesmas. Para tanto, uma breve

descrio de seu princpio de funcionamento e principais funes sero a seguir apresentados.

Na Figura 4 mostramos o esquema de um painel frontal de um osciloscpio O painel frontal est

dividido em reas funcionais fceis de usar. Este captulo fornece uma viso geral rpida dos controles

e das informaes exibidas na tela.

Figura 4: Painel frontal do osciloscpio com as chaves e botes que sero relacionadas com as instrues de uso do

mesmo para medidas de voltagens variveis no tempo

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rea do display:

Alm de exibir as formas de onda, o display apresenta muitos detalhes sobre as formas de onda e

sobre as configuraes de controle do osciloscpio. O mostrador do osciloscpio est representado na

Figura 5 pelo retngulo quadriculado esquerda. que usado para visualizao do sinal.

Figura 5

Informaes bsicas sobre operao:

Um osciloscpio usado para controlar a visualizao dos sinais medidos atravs de ajustes nos

subsistemas de mostrador e de gatilho e de Menus. Ele permite visualizar e medir os sinais de dois

canais CH1 e CH2, duas entradas para voltagens independentes variveis no tempo e possui uma srie

de chaves e botes e Menus para o ajuste e a medio dos parmetros que caracterizam o sinal na tela

do osciloscpio.

Um canal consiste de um atenuador e um amplificador que so utilizados para ajustar a escala de

voltagem que ser utilizada na visualizao do sinal dado em VOLTS/DIV. DIV, neste caso,

corresponde a uma diviso, parte vertical do quadrado de cerca de 1 cm de lado, no mostrador.

Quando a chave seletora est posicionada em 1V, por exemplo, isso significa que cada retculo

(DIV) no mostrador tem altura equivalente a 1V.

Os sinais a serem observados so levados ao osciloscpio por meio de cabos coaxiais at as entradas

dos CH1 e CH2. Na visualizao dos mesmos, podemos escolher apresentar apenas o sinal do CH1,

apenas o sinal do CH2, ou ambos. Um cabo coaxial corresponde a dois fios coaxiais de cobre

separados por um material dieltrico num arranjo cilndrico.

1. O cone do display exibe o modo de aquisio.

ModoAmostra

ModoDetecodePico

ModoMdia

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2. O status do Trigger indica o seguinte:

O osciloscpio est adquirindo dados de pr-Trigger. Todos os Triggers so ignorados nesse

estado.

Todos os dados do pr-Trigger foram adquiridos e osciloscpio est pronto para aceitar um

Trigger.

O osciloscpio identificou um Trigger e est adquirindo dados ps-Trigger.

O osciloscpio parou de adquirir os dados da forma de onda.

O osciloscpio completou uma aquisio de Seqncia nica.

O osciloscpio est no modo auto e est adquirindo as formas de onda na ausncia de Triggers.

O osciloscpio est adquirindo e exibindo continuamente os dados da forma de onda no Modo

de digitalizao.

3. O marcador exibe a posio do Trigger horizontal. Para ajustar a posio do marcador, gire o boto

Horizontal Position.

4. A leitura mostra o tempo na gratcula central. O tempo do Trigger zero.

5. O marcador mostra o nvel do Trigger Borda ou Largura de Pulso.

6. Os marcadores na tela exibem os pontos de referncia do terra das formas de onda exibidas. Seno

houver marcador, o canal no ser exibido.

7. Um cone de seta indica que a forma de onda inversa.

8. A leitura mostra os fatores da escala vertical dos canais.

9. O cone ABW indica que o canal limitado por largura de banda.

10. A leitura mostra a configurao da base de tempo principal.

11. A leitura mostra a configurao da base de tempo da janela, se estiver em uso.

12. A leitura mostra a origem do Trigger usada para execuo do Trigger.

13. O cone mostra o tipo de Trigger selecionado da seguinte maneira:

Trigger de Borda para a borda de subida.

Trigger de Borda para a borda de descida.

Trigger de vdeo para o sincronismo de linha.

Trigger de vdeo para a sincronizao de campo.

Trigger de largura de pulso, polaridade positiva.

Trigger de largura de pulso, polaridade negativa.

14. A leitura mostra o nvel de Trigger Borda ou Largura de Pulso.

15. A rea do display mostra mensagens teis; algumas delas so exibidas somente durante trs

segundos.

16. A leitura mostra data e hora.

17. A leitura exibe a freqncia do Trigger.

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Usando o sistema de Menus:

A interface de usurio do osciloscpio foi projetada para fcil acesso a funes especializadas atravs

da estrutura de Menus. Quando voc pressiona um boto do painel frontal, o osciloscpio exibe o

Menu correspondente no lado direito da tela. Esse Menu exibe as opes que esto disponveis quando

voc pressiona diretamente os botes de opo no rotulados direita da tela. O osciloscpio usa

diversos mtodos para exibir opes de Menu:

Seleo de pgina (SubMenu): Para alguns Menus, possvel utilizar o boto de opo principal para

escolher dois ou trs subMenus. Sempre que voc pressiona o boto principal, as opes so alteradas.

Por exemplo, quando voc pressiona o boto principal no Menu Trigger, o osciloscpio alterna entre

os subMenus de Trigger Borda, Vdeo e Largura de Pulso.

Lista circular: O osciloscpio define o parmetro como um valor diferente sempre que o boto de

opo pressionado. Por exemplo, voc pode pressionar o boto 1 (ch1Menu) e, em seguida,

pressionar o boto de opo principal para percorrer as opes de Acoplamento Vertical (canal). Em

algumas listas, voc pode usar o boto com mltiplas funes para selecionar uma opo. Uma linha

de dicas informa quando o boto de mltiplas funes pode ser usado, e um LED do boto de

mltiplas funes acende quando o boto ativado.

Ao: O osciloscpio exibe o tipo de ao que ocorrer logo depois que um boto de opo de Ao

for pressionado. Porexemplo, quando o ndice da Ajuda est visvel e voc pressiona o boto de opo

Pgina abaixo, o osciloscpio exibe imediatamente a prxima pgina de entradas do ndice.

Rdio: O osciloscpio utiliza um boto diferente para cada opo. A opo atualmente selecionada

est em destaque. Por exemplo, o osciloscpio exibe vrias opes de modo de aquisio quando voc

pressiona o boto de Menu Aquisio. Para selecionar uma opo, pressione o boto correspondente.

S

Controles verticais

Seleo de

pgina

TRIGGER

Tipo

Borda

ou

TRIGGER

Tipo

Video

ou

TRIGGER

Tipo

Pulso

Lista circular

CH1

Acopamento

CC

ou

CH1

Acopamento

CA

ou

CH1

Acopamento

Terra

Ao

AJUDA

Pgina

Acima

Pgina

Abaixo

Rdio

AQUISIO

Amostra

Deteo

de Pico

Mdia

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Os controles verticais so para exibir e remover as formas de onda, ajustar a escala vertical e a

posio, definir os parmetros de entrada e as operaes matemticas verticais

Position (1 e 2): Posiciona uma forma de onda verticalmente, move as formas de onda de canal para

cima e para baixo na tela

1 e 2 Menus: Exibe as selees verticais do Menu e alterna a exibio da forma de onda do canal

entre ativada e desativada. H um Menu vertical separado para cada canal.

Cada canal pode ter 3 tipos de acoplamento: GND, CC e AC, Na seleo GND, o sinal de entrada

desconectado, um sinal de voltagem de referncia, que chamamos de terra, aplicado, uma voltagem

de 0V est sendo lida no osciloscpio. Quando a seleo CC escolhida, o sinal mostrado sem

nenhum processamento, todos os componentes CA e CC do sinal de entrada passam como ele se

apresenta no circuito de prova. Quando a seleo AC escolhida, o sinal submetido a um filtro, que

corta as freqncias inferiores a 10 Hz e as componentes CC so bloqueados e (os valores

constantes do sinal so filtrados), no so mostrados no mostrador do osciloscpio. AS outras

opes so o limite da largura de banda, geralmente desligado. A opo 20 MHz limita a largura de

banda para reduzir o rudo de exibio, filtra o sinal para reduzir o rudo e outros componentes de alta

freqncia. O ganho vertical varivel pode ser de ajuste grosso ou fino, ou seja, pode-se selecionar a

resoluo do boto de escala (Volts/div). Com a seleo Inverter ligada a forma de onda em relao ao

nvel de referencia invertido (girado)

Escala (1 e 2): Seleciona fatores de escala verticais, e assim amplia ou atenua o sinal de origem de

formas de onda de canal, aumenta ou diminui o tamanho vertical da forma de onda. Formas de onda

que se estendem para alem da tela exibem um ? na leitura de medio indicando um valor invlido.

Ajuste a escala vertical para garantir a validade da leitura

Matem. Exibe o Menu de operaes matemticas de forma de onda e alterna a exibio da forma de

onda matemtica entre ativada e desativada.

Controles horizontais:

Os controles horizontais servem para configurar at duas exibies de uma forma de onda, cada qual

com a sua respectiva escala horizontal e posio. A leitura da posio horizontal exibe o tempo

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representado pelo centro da tela, utilizando o tempo do Trigger como zero. Alterar a

escala horizontal faz com que as formas de onda se expandam ou se contraiam em

volta do centro da tela

Position: (Posio). Como no caso da posio vertical do sinal no mostrador do osciloscpio, h

tambm para a horizontal um boto gi ratr io que ajusta e controla a posio horizontal do sinal

no mostrador, deslocando toda a imagem do sinal no mostrador do osciloscpio para a esquerda ou

para a direita, A resoluo deste controle varia com a configurao da base de tempo.

Use-o para controlar a posio do Trigger em relao ao centro da tela. O ponto de Trigger pode ser

definido esquerda ou direita do centro da tela. O numero mximo de divises esquerda depende

da configurao da Escala Horizontal. O posicionamento do ponto de Trigger fora da tela esquerda

chamado de varredura atrasada

NOTA. Para efetuar um ajuste grande para a posio horizontal, gire o boto Escala Horizontal para

um valor maior, altere a posio horizontal e retorne o boto Escala Horizontal para o valor anterior.

Horiz.: Exibe o Menu Horizontal. As opes deste Menu permitem alternar entre a exibio completa

da forma de onda e uma parte ampliada dela. A configurao da base de tempo horizontal principal

utilizada para exibir a forma de onda. A opo rea de janela permite a definio de uma rea da

janela, Dois cursores definem uma rea e o ajuste da rea feita com os controles de posio e escala

horizontal. Selecionado a opo janela a exibio alterada para mostrar o segmento da forma de

onda dentro da rea da janela, expandindo na largura da tela.

Definir Em Zero. Define a posio horizontal para zero.

Escala. Seleciona o tempo/diviso horizontal (fator de escala) para a base de tempo principal ou da

janela. Quando a rea da Janela estiver ativada, ela alterar a largura da rea da janela ao mudar a

base de tempo da janela Para ajustar o valor do intervalo de tempo ttrao em que o sinal visualizado

no mostrador do osciloscpio escolha uma escala de tempo adequada. A escala de tempo dada em

unidades de TEMPO/DIV. DIV neste caso corresponde a uma diviso, parte horizontal do quadrado

de cerca de 1cm de lado, no mostrador. Valores tpicos so 10s; 20s; 50s; 0,1ms; 0,5ms; 1ms; etc.

Quando selecionada em 1ms, por exemplo, isso significa que cada retculo (DIV) no mostrador tem

largura equivalente a 1ms. O boto expandira ou comprimira a forma de onda. Em grande parte das

observaes feitas usando o osciloscpio, os tempos caractersticos observados, como, por exemplo,

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perodos de sinais que se repetem, so muito pequenos, quando comparados ao tempo de resposta da

percepo de nossos olhos.

Controles de Trigger ou de gatilho:

O sistema de gatilho determina quando o osciloscpio comea a adquirir dado e exibir uma forma de

onda Muitos dos problemas enfrentados pelos estudantes quando no conseguem uma visualizao

adequada de determinado sinal esto relacionados com os ajustes desse sistema. Para observarmos

uma imagem na tela do osciloscpio, que represente o sinal, precisamos sincronizar o osciloscpio

com o sinal desejado. Quando o Trigger est configurado adequadamente, o osciloscpio converte as

exibies instveis, ou tela sem branco, em formas de onda expressivas, a sua imagem fica estvel.

Forma de onda produzida por Trigger Formas de onda no produzidas por Trigger

Figura 6

Trs tipos de Trigger esto disponveis: Borda (padro), Vdeo (para formas de onda de vdeo

compostas padro NTSC ou PAL e Pulso (para pulsos anormais) Para Triggers Borda e Pulso, o

osciloscpio conta a taxa na qual ocorrem eventos de Trigger para determinar a freqncia de Trigger.

O osciloscpio exibe a freqncia no canto inferior direito da tela

Nvel: Quando voc usa um Trigger Borda ou Pulso, o boto Nvel define qual nvel de amplitude o

sinal deve cruzar para adquirir uma forma de onda, controla onde na borda ocorre o ponto de Trigger.

Trig Menu: Exibe o Menu Trigger.

Com relao ao sincronismo preciso informar ao osciloscpio qual sinal desejamos ter

sincronizado, ou seja, devemos selecionar a origem de entrada como o sinal de Trigger. Pode-se usar o

sinal conectado ao canal 1 ou 2 (CH1 ou CH2) independente de a forma de onda ser exibida ou no,

ou usar o sinal conectado ao BNC do painel frontal de Ext. Trig ou um sinal derivado da rede eltrica

(Linha)

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Um sinal peridico no tempo tem sempre duas regies, uma que assume valores positivos e outra que

assume valores negativos em relao a seu valor mdio. Podemos escolher com qual dessas duas

regies queremos sincronizar o osciloscpio Na opo padro borda o Trigger do osciloscpio pode

fazer o sincronismo na borda de subida ou de descida do sinal de entrada ao cruzar o nvel limite e o

Trigger. Um sinal peridico no tempo tem sempre duas regies, uma que assume valores positivos e

outra que assume valores negativos em relao a seu valor mdio. Quando a voltagem do lado

selecionado passa por determinado valor, especificado pelo nvel um pulso gerado indicando o

momento de iniciar a varredura e apresentao do sinal na tela do osciloscpio A opo Inclinao

(apenas para o tipo Trigger de Borda) determina se o osciloscpio encontra o ponto de Trigger na

borda ascendente ou descendente de um sinal.

O controle da posio horizontal estabelece o tempo entre o Trigger o centro da tela.

Borda de subida Borda de descida

O nvel de Trigger pode ser

ajustado verticalmente

Figura 7

O Trigger pode ser ascendente ou descendente.

Determinar qual parte do sinal passar para o circuito de Trigger, afeta somente o sinal transmitido ao

sistema de Trigger, no afeta a largura de banda nem o acoplamento do sinal exibido na tela. A opo

acoplamento permite que seja filtrado o sinal de Trigger usado para fazer o Trigger de uma aquisio:

CC: Passa todos os componentes do sinal, Rej. Rudo: Adiciona histerese ao circuito de Trigger,

reduzindo a sensibilidade, Rej. AF: Atenua os componentes de alta freqncia acima de 80kHz, Rej.

BF: Bloqueia o componente CC e atenua os componentes de baixa freqncia abaixo de 300kHz e

CA: Bloqueia componentes CC a atenua sinais abaixo de 10Hz. Isso pode ajud-lo a obter uma

exibio estvel da forma de onda.

H 2 diferentes modos de se fazer o sincronismo do osciloscpio com o sinal medido:

automtico (AUTO), normal (NORM),

a)SINCRONISMO AUTOMTICO nessa situao um novo pulso de sincronismo gerado

automaticamente aps um intervalo de tempo pr-determinado se um novo sinal de sincronismo no

puder ser gerado nesse intervalo de tempo. Nesse caso haver sempre algum tipo de sinal sendo

mostrado na tela do osciloscpio independentemente da presena de sinais no CH1 ou CH2.

b)SINCRONISMO NORMAL nessa situao o sincronismo s acontece quando o sinal de entrada

passa de um determinado valor, estabelecido pela origem. S aparecer sinal na tela quando um sinal

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de entrada estiver presente no canal selecionado, ou seja, use o modo quando quiser ver somente as

formas de onda acionadas por Trigger. Neste modo o osciloscpio no exibir uma forma de onda at

aps a ocorrncia do primeiro Trigger.

Nvel a 50%. O nvel de Trigger definido como o ponto mdio vertical entre os picos do sinal de

Trigger.

Force Trig. Completa uma aquisio, independentemente de um sinal de Trigger adequado. Esse boto

no tem efeito se a aquisio j estiver parada.

Visualiz de Trig. Exibe a forma de onda do Trigger em vez da forma de onda do canal enquanto voc

pressiona e mantm o boto Visualiz de Trig pressionado. Essa visualizao mostra como as

configuraes de Trigger afetam o sinal de Trigger, como o acoplamento de Trigger.

VARREDURA NICA- nessa situao um sinal de sincronismo disparado uma nica vez. Esta

funo utilizada para visualizao de respostas no peridicas no tempo. Para realizar uma aquisio

de seqncia nica, pressione o boto Seq. nica.

Quando voc pressiona o boto Run/Stop (Executar/Parar) ou Seq.nica para iniciar uma aquisio, o

osciloscpio percorre as seguintes etapas:

1. Adquire dados suficientes para preencher a parcela do registro da forma de onda esquerda do

ponto de Trigger. o chamado pr-Trigger.

2. Continua adquirir dados enquanto espera pela ocorrncia da condio de Trigger.

3. Detecta a condio de Trigger

4. Continua a adquirir dados at que o registro da forma de onda esteja completo.

5. Exibe a forma de onda adquirida recentemente.

Botes de Menu e de controle:

Boto giratrio com mltiplas funes

A funo determinada pelo Menu exibido ou pela opo de Menu selecionada. Quando ativo, o LED

adjacente acende.

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A tabela a seguir lista as funes.

Menu ou opo

ativa

Funo do

boto giratrio

Descrio

Cursores Cursor 1 ou

Cursor2

Posiciona o cursor selecionado

Ajuda Rolar Seleciona entradas no ndice Remissivo; seleciona links em um tpico;

exibe a pgina seguinte ou anterior de um tpico

Horizontal Holdoff Define o total de tempo antes de um outro evento de Trigger ser aceito;

Matem. Posio Posiciona a forma de onda matemtica

escala vertical Altera a escala da forma de onda matemtica

Medidas Tipo Seleciona o tipo de medida automtica para cada origem

Salvar/Recuperar Ao Define a transao como salva ou recupera os arquivos de configurao

e de forma de onda e as imagens da tela

Seleo de

arquivo

Seleciona os arquivos de configurao, de forma de onda ou de

imagem a serem salvos ou seleciona os arquivos de configurao ou

forma de onda a serem recuperados

Trigger Origem Seleciona a origem quando a opo Trigger Tipo de Trigger est

definida como Borda

Nmero de

linha do vdeo

Configura o osciloscpio para um nmero de linha especfico quando a

opo Tipo de Trigger for configurada para Vdeo e a opo

Sincronizao for configurada para Nmero linha

Largura de

pulso

Define a largura do pulso quando a opo Tipo de Trigger est definida

como Pulso

Utilitrio

Utilitrios de

Arquivos

Seleo de

arquivo

Seleciona arquivos para serem renomeados ou excludos

Entrada de

nome

Renomea o arquivo ou a pasta

Utilitrio

Opes,

Configurao GPIB

Endereo

Entrada de

valor

Define o endereo GPIB para o adaptador TEK-USB-488

Utilitrio

Opes,

Definir Data e Hora

Entradadevalor Define o valor para a data e a hora

Vertical

Ponta de Prova

Voltagem,

Atenuao

Entrada de

valor

Para um Menu de canal (como o Menu CH1), define o fator de

atenuao no osciloscpio

Vertical

Ponta de Prova

Atual Escala

Entrada de

valor

Para um Menu de canal (como o Menu CH1), define a escala no

osciloscpio

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Escala Automtica: Exibe o Menu Autorange e ativa ou desativa a funo de Autoranging. Quando a

Autoranging est ativa, o LED adjacente acende.

Gravar/Restaurar: Exibe o Menu Salvar/Recuperar para configuraes e formas de onda.

Medidas: Exibe o Menu de medies automatizadas.

Aquisio: Exibe o Menu Aquisio.

Ref: Exibe o Menu Ref para mostrar ou ocultar rapidamente formas de onda de referncia

armazenadas na memria no-voltil do osciloscpio.

Utilitrio: Exibe o Menu Utilitrio.

Cursores: Exibe o Menu Cursores. Os cursores permanecem visveis (a menos que a opo Tipo esteja

definida para Deslig.) aps sair do Menu Cursores, mas no so ajustveis.

Display: Exibe o Menu Display.

Ajuda: Exibe o Menu Ajuda.

Conf. Padro: Restaura a configurao de fbrica.

Auto Set (Config. Auto.): Ajusta automaticamente os controles do osciloscpio de modo que

produzam uma exibio utilizvel dos sinais de entrada.

Seq. nica. (Sequncia nica):Adquire uma forma de onda nica e para. Run/Stop (Executar/Parar).

Adquire continuamente formas de onda ou interrompe a aquisio.

Salvar: Um LED indica quando o boto Imprimir est configurado para gravar dados na USB

flashdrive.

Conectores de entrada:

Conectores de entrada para exibio de forma de onda.

ExtTrig.: Conector de entrada de uma origem de Trigger externo. Utilize o Menu Trigger para

selecionar a origem do Trigger Ext ou Ext/5. Pressione e mantenha pressionado o boto Visualiz de

Trig para ver como as configuraes de Trigger afetam o sinal de Trigger como, por exemplo, o

acoplamento de Trigger.

Outros itens do painel frontal

Porta USB Flash Drive Insira uma USB flashdrive para o armazenamento ou a recuperao de dados.

O osciloscpio exibe um smbolo de relgio para indicar quando o flashdrive est ativo. Depois que

16

um arquivo salvo ou recuperado, o osciloscpio remove o relgio e exibe uma linha de dicas para

notific-lo sobre a concluso da operao de gravao ou recuperao. Para flashdrives comum, o

LED pisca ao gravar dados no drive ou para recuperar dados do drive. Aguarde at que o LED pare de

piscar para remover o drive.

PROBE COMP . Sada de compensao da sonda referncia do chassi. Usada para corresponder

eletricamente uma sonda de voltagem como circuito de entrada do osciloscpio.

Num circuito, representamos o osciloscpio pelo smbolo indicado na Figura 8.

Figura 8: Representao esquemtica de um osciloscpio num circuito eltrico. As setas indicam onde devem

ser conectados os sinais dos canais CH1 e CH2.

Como exemplo de uso do osciloscpio para medidas de amplitudes e perodos de sinais

peridicos no tempo, considere que o mostrador do osciloscpio seja aquele apresentado na Figura9,

e que tenham sido utilizadas para a deflexo vertical 1DIV = 5V e para a deflexo horizontal

1DIV=1ms. Vemos que a forma de onda senoidal. Para determinarmos o perodo e a

amplitude dessa forma de onda, utilizamos o reticulado da tela do osciloscpio como rgua. Observe

que cada retculo, ou seja, cada DIV est subdivido em 5 divises menores. Assim temos para este

caso que a amplitude V0 = 1, 7 0,1DIV, ou seja, V0 = 8,5 0,5 V. Tamb m t emos qu e o perodo

T = 5,1 0,1DIV, ou seja, T = 5,1 0,1ms.

Figura 9: Exemplo de sinal na tela do osciloscpio que discutido no texto.

17

Entendendo as funes do osciloscpio:

Para usar o osciloscpio de forma eficaz, preciso ter conhecimento das seguintes funes:

Configurando o osciloscpio

Adquirindo sinais (formas de onda)

Ajustando a escala e posicionando as formas de onda

Medindo formas de onda

A figura a seguir mostra um diagrama de blocos das vrias funes do osciloscpio e das relaes

entre elas

Figura 10

Configurando o osciloscpio

preciso que voc se familiarize com diversas funes que usar com freqncia ao operar o

osciloscpio: Autoset, Autorange, gravao de uma configurao e restaurao de uma configurao.

Usando a Autoset: Sempre que voc pressionar o boto AutoSet (Config.Auto.), a funo Config.Auto.

obtm uma exibio de forma de onda estvel para voc. Ela ajusta automaticamente a escala vertical,

a escala horizontal e as configuraes do Trigger. A configurao automtica tambm exibe diversas

medies automticas na rea da gratcula, dependendo do tipo de sinal.

Usando a Autorange: A Autorange uma funo contnua que pode ser ativada ou desativada. Ela

ajusta os valores de configurao para controlar um sinal quando este apresenta grandes alteraes ou

quando voc move fisicamente onda para um ponto diferente

Gravando uma configurao: O osciloscpio grava a configurao atual se voc esperar cinco

segundos aps a ltima alterao antes de desligar o osciloscpio. Na prxima vez que o osciloscpio

for ligado, ele restaurar automaticamente essa configurao. O Menu Gravar/Restaurar pode ser

usado para gravar at dez configuraes diferentes. Voc tambm pode gravar as configuraes em

uma USBflashdrive. O osciloscpio acomoda uma USB flashdrive para armazenamento e recuperao

de dados removveis

Restaurando uma configurao O osciloscpio pode restaurar a ltima configurao feita antes de ser

desativado, configuraes gravadas ou a configurao padro.

Configurao Padro O osciloscpio est configurado para uma operao normal ao sair da fbrica.

Essa a configurao padro. Para restaurar essa configurao, pressione o boto Conf. Padro.

18

Adquirindo sinais:

Ao adquirir um sinal, o osciloscpio o converte em uma forma digital e exibe uma forma de onda. O

modo de aquisio define como o sinal digitalizado e como a configurao da base de tempo afeta o

alcance de tempo e o nvel de detalhe na aquisio.

Modos de aquisio H trs modos de aquisio: Amostra, Deteco de Pico e Mdia.

Amostra: Neste modo de aquisio, o osciloscpio tira a amostra do sinal em intervalos espaados

uniformemente para construir a forma de onda. Este modo representa com preciso os sinais na

maioria do tempo. Entretanto, esse modo no registra as variaes rpidas de sinal que podem ocorrer

entre as amostras. Isso pode resultar em aliasing e causar a perda de pulsos estreitos. Nesses casos,

voc deve utilizar o modo Deteco de Pico para adquirir dados

Deteco de Pico: Neste modo de aquisio, o osciloscpio procura os valores mais altos e mais

baixos do sinal de entrada em cada intervalo de amostra e usa esses valores para exibir a forma de

onda. Nesse modo, o osciloscpio pode adquirir e exibir pulsos estreitos, os quais podem no ser

obtidos no modo Amostra. O rudo parecer ser mais alto nesse modo.

Mdia: Neste modo de aquisio, o osciloscpio adquire diversas formas de onda, calcula a mdia

delas e exibe a forma de onda resultante. Voc pode usar este modo para reduzir o rudo aleatrio. Os

dados so adquiridos no modo Amostra e feita uma mdia de vrias formas de onda. Selecione o

nmero de aquisies (4, 16, 64, 128) para calcular a media da forma de onda

Amostra deteco de Pico Mdia

Figura 11

Baseado nos controles at aqui apresentados, seguem os passos para a melhor visualizao da forma

do sinal:

Ajustando a base de tempo: O osciloscpio digitaliza as formas de onda ao adquirir o valor de um

sinal de entrada em pontos discretos. A base de tempo permite controlar a freqncia com que os

valores so digitalizados. Para ajustar a base de tempo para uma escala horizontal que atenda aos seus

propsitos, use o boto Escala Horizontal

Ajustando a escala e posicionando as formas de onda:

Voc pode alterar a exibio das formas de onda ajustando a escala e a posio. Quando voc altera a

escala, a exibio da forma de onda aumentar ou diminuir de tamanho. Quando voc altera posio,

19

a forma de onda mover para cima, para baixo, para a direita ou para a esquerda. O indicador de canal

(localizado esquerda da gratcula) identifica cada forma de onda no display. O indicador aponta para

o nvel de referncia terra do registro da forma de onda.Voc pode visualizar a rea do display e as

leituras

Escala vertical e posio:

Voc pode alterar a posio vertical das formas de onda movendo-as para cima ou para baixo no

display. Para comparar dados, voc pode alinhar uma forma de onda sobre outra ou voc pode alinhar

as formas de onda em cima da outra. Voc pode alterar a escala vertical de uma forma de onda. A

exibio da forma de onda ser contrada ou expandida em relao ao nvel de referncia terra.

Escala horizontal e Posio

O controle Horizontal Position pode ser ajustado para visualizar os dados da forma de onda antes do

Trigger, depois do Trigger ou um pouco de cada. Quando voc altera a posio horizontal de uma

forma de onda, voc estar realmente alterando o tempo entre o Trigger e o centro do display. (Isso

parece mover a forma de onda para o lado esquerdo ou para o lado direito do display). A escala

horizontal de todas as formas de onda alterada girando o boto Escala Horizontal. Por exemplo,

possvel analisar apenas um ciclo de uma forma de onda para medir a ultrapassagem na sua borda de

subida. O osciloscpio exibe a escala horizontal como tempo por diviso na leitura da escala. Como

todas as formas de onda ativas utilizam a mesma base de tempo, o osciloscpio exibe apenas um valor

para todos os canais ativos, exceto quando a rea da Janela for utilizada.

Aliasing no domnio de tempo: O Aliasing ocorre quando o osciloscpio no tira a amostra do sinal

rpido o suficiente para construir um registro de forma de onda com preciso. Quando isso acontece, o

osciloscpio exibe uma forma de onda com uma freqncia mais baixa do que a forma de onda de

entrada real ou aciona o Trigger e exibe uma forma de onda instvel

Forma de onda de alta freqncia real

Forma de onda de baixa freqncia aparente devido ao

aliasing

Pontos de amostragem

Figura 11

O osciloscpio representa sinais com preciso, porm limitado pela largura de banda da sonda, pela

largura de banda do osciloscpio e pela taxa de amostragem. Para evitar o aliasing, o osciloscpio

deve fazer a amostragem do sinal a uma velocidade mais de duas vezes mais rpida que o mais alto

componente de freqncia do sinal. A freqncia mais alta que a taxa de amostragem do osciloscpio

20

pode teoricamente representar normalmente chamada de freqncia de Nyquist. A taxa de

amostragem normalmente chamada de taxa Nyquist. Ela o dobro da freqncia Nyquist. Essas

taxas de amostragem mximas do osciloscpio so de, pelo menos, dez vezes a largura de banda.

Essas taxas de amostragem altas ajudam a reduzir a possibilidade de aliasing.

Efetuando medies:

O osciloscpio exibe grficos de voltagem versus tempo e pode ajud-lo a medir a forma de onda

exibida Existem diversas maneiras de efetuar medies. Voc pode utilizar a gratcula, os cursores ou

uma medida automatizada.

Gratcula: Esse mtodo permite fazer uma estimativa rpida e visual. Por exemplo, voc pode observar

a amplitude de uma forma de onda e determinar que ela seja ligeiramente superior a100mV.

possvel efetuar medies simples contando as divises de gratculas principais e secundrias

envolvidas e multiplicando-as pelo fator de escala. Por exemplo, se voc contou cinco divises das

gratculas verticais principais entre o valor mnimo e mximo de uma forma de onda e sabia que usava

um fator de escala com 100mV/div, ento voc pode calcular a voltagem pico-a-pico da seguinte

maneira: 5divisesx100mV/diviso=500mV

Cursores:

Figura 12

Cursores Esse mtodo permite que voc efetue medies movendo os cursores, os quais sempre

aparecem em pares, e faa a leitura de seus valores numricos a partir das leituras do display. H dois

tipos de cursores: Amplitude e Tempo. Quando voc usar os cursores, certifique-se de configurar a

Origem para a forma de onda no display que voc deseja medir. Para usar os cursores, pressione o

boto Cursores.

Cursores de amplitude. Os cursores de amplitude aparecem como linhas horizontais no display e

medem os parmetros verticais. As amplitudes tm como referncia o nvel de referncia. Para a

funo Matem. FFT, esses cursores medem a magnitude.

Cursores de tempo. Os cursores de tempo aparecem como linhas verticais no display e medem os

parmetros, horizontal e vertical. Os tempos tm como referncia o ponto de Trigger. Para a funo

21

Matem. FFT, esses cursores medem a freqncia. Os cursores de tempo tambm incluem uma leitura

da amplitude de forma de onda no ponto em que a forma de onda cruza o cursor.

Pontos principais de display:

O boto Display permite escolher como as formas de onda sero apresentadas e para alterar a

aparncia de todo o visor

Tipo: vetores ou pontos. Os vetores preenchem o espao entre pontos de amostragem adjacentes no

display. Os pontos exibem somente os pontos amostrados.

Persistncia, Desligado, 1seg., 2 seg., 5 seg., infinito. Configura o perodo durante o qual cada ponto

da amostra permanece exibido. O modo desligado remove formas de onda padro ou antigas sempre

que novas formas de onda so exibidas. O modo tempo fixo exibe novas formas de onda em

intensidade normal e as antigas em uma intensidade menor, apaga as formas antigas quando estas

atingem o limite de tempo. No modo infinito as formas de onda antigas tornam-se opacas, mas

visveis. Use a persistncia infinita para procurar eventos poucos freqentes e medir rudos pico a pico

de longa durao

Formato YT ou XY. O formato YT exibe a voltagem vertical em relao ao tempo (escala horizontal.

O formato XY exibe um ponto cada vez que uma amostra adquirida no canal 1 e no canal 2. A

voltagem do canal 1 determina a coordenada X do ponto (horizontal) e a voltagem do canal 2

determinam a coordenada Y (Vertical)

Medies:

O Menu Medidas pode efetuar at cinco medies automticas. Quando voc efetua medies

automticas, o osciloscpio faz todos os clculos. Com essas medies utilizamos pontos do registro

da forma de onda, elas so mais precisas do que as medies de gratcula ou de cursor. As medies

automticas usam leituras para mostrar os resultados da medio. Essas leituras so periodicamente

atualizadas enquanto o osciloscpio adquire dados novos

22

4. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

Esta seo apresenta uma srie de exemplos de aplicaes. Esses exemplos simplificados destacam os

recursos do osciloscpio e do a voc idias para us-lo para solucionar seus prprios problemas de

testes.

4.1 - Procedimento I

Monte o circuito da Figura 13 abaixo. Observe que esse circuito corresponde a escolher a forma de

onda quadrada e a ligar diretamente o canal CH1 sada descrita como output do gerador.

Figura 13: Circuito a ser montado

Seleo de forma de onda e freqncia no gerador de funes

1. Inicialmente verifique que os botes de ciclo de operao (14), nvel CMOS (13), DC Offset (12), -

20bD (11) esto na posio desligado (OUT). Isto ir produzir uma forma de onda simtrica no

influenciada pelos outros controles.

2. Ligue o gerador de funes boto POWER (1)

3. Selecione a forma de onda, quadrada acionado o boto da funo (3)

4. Selecione a freqncia da funo de onda acionando um dos botes de faixa de freqncia (2)

Ajuste a freqncia do gerador para 1kHz A freqncia de sada selecionada exibida no LED

display (17) juntamente com a sua unidade apropriada, kHz ou Hz no LED kHz ou Hz (19)

5. Gire o boto COARSE (16) de controle grosso de freqncia para selecionar o valor de freqncia

O controle fino de freqncia pode ser posteriormente usado para escolher com preciso o valor

desejado. A freqncia desejada esta disponvel na sada BNC OUTPUT (6). Adicionalmente um sinal

digital, TTL ou CMOS esta disponvel na sada BNC TTL/CMOS (7)

6. Ajuste a amplitude do sinal de sada para V0 = 2V usando o controle de nvel de sada (4). Rotao

deste controle varia a amplitude do valor mximo para 20bD abaixo do mximo.

Gerador de

funes

OUTPUT

Osciloscpio

CH1

23

a)Usando a Configurao automtica (AutoSet) no osciloscpio:

Para exibir um sinal rapidamente e medir o perodo a freqncia, a amplitude e a voltagem de pico-a-

pico, siga estas etapas:

1. Conecte a sada OUTPUT do gerador de funes ao canal 1 do osciloscpio

A forma de onda quadrada com certa amplitude e freqncia so injetadas no osciloscpio

2. Pressione o boto 1(ch1 Menu).

3. Pressione o boto AutoSet (Config.Auto.).

4. Leia a escala vertical da voltagem e a base de tempo automaticamente selecionada.

5. Utilizando estas informaes e a partir das gratculas ajuste a amplitude do sinal de sada para V0 =

2V usando o controle de nvel de sada do gerador (4). Rotao deste controle varia a amplitude do

valor mximo para 20bD abaixo do mximo.

Mea o valor Vpico-pico, o perodo do sinal e compare o valor medido da freqncia com o valor

escolhido no gerador de funes. Inclua as incertezas nas medidas.

6. Repita o mesmo procedimento para uma onda senoidal e triangular, mantendo a mesma amplitude e

freqncia usada para a onda quadrada.

7 Conecte a sada TTl/CMOS do gerador de funes ao canal 1

Selecione primeiro o sinal TTl e depois o sinal CMOS ajustando a sua amplitude para 4V

8. Repita o mesmo procedimento de medida para as duas ondas.

Figura 14

Faa uma tabela contendo os parmetros que caracterizam as formas de onda acima

Quando voc pressiona o boto AutoSet o osciloscpio identifica o tipo de forma de onda e ajusta os

controles para gerar uma exibio til do sinal de entrada. O osciloscpio exibe as medies

automticas relevantes na rea da forma de onda da tela com base no tipo de sinal detectado.

A funo Conf. Auto. examina todos os canais procura de sinais e exibe as formas de ondas

correspondentes. Alm disso, ela determina a origem do Trigger com base nas seguintes condies: Se

vrios canais tiverem sinais, a funo examinar o canal que tiver o sinal de freqncia mais baixa Se

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nenhum sinal for encontrado, o osciloscpio exibir o canal com menor nmero no momento em que a

Conf. Auto. for executada. Se nenhum sinal for encontrado e exibido, o osciloscpio exibir e usar o

canal 1. Se o osciloscpio no consegue determinar o tipo de sinal, ele ajusta a escala horizontal e a

vertical. Em seguida, ele obtm as medies automticas, Mdia e Pico a Pico.

b) Usando diferentes escalas de medida:

O osciloscpio define automaticamente as escalas vertical, horizontal e de Trigger. Se voc deseja

alterar ou otimizar a exibio da forma de onda, ajuste manualmente esses controles.

1. Altere as escalas de voltagem para 0.5V, 1.0V, 2.0V e 5.0V por diviso e faa a leitura das

amplitudes. Apresente os valores em uma tabela.

2. Altere as escalas de tempo para 0.1ms, 0.2ms, 0.5ms e 0.05ms por diviso e apresente os valores do

perodo e da frequncia em uma tabela.

3. Selecione a melhor escala de voltagem e de tempo para a sua medida.

Nas situaes descritas a seguir a funo AutoSet normalmente mais til do que a Autoranging:

Solucionar problemas em um sinal estvel

Exibir automaticamente medies do sinal

Alterar facilmente o modo como o sinal apresentado. Por exemplo, para exibir apenas um ciclo da

forma de onda ou aumentar a borda da forma de onda

Exibir sinais de vdeo ou sinal FFT

Execuo de medies:

O osciloscpio pode fazer medies automticas da maioria dos sinais exibidos. H 16 tipos

disponveis de medies. Voc pode exibir at 5 ao mesmo tempo.

NOTA. Se aparecer um ponto de interrogao (?) na leitura de Valor, o sinal estar fora da faixa de

medio. Ajuste o boto Escala Vertical (volts/diviso) do canal adequado para reduzir a sensibilidade

ou alterar a configurao da Escala horizontal (segundos/diviso).

Para medir a freqncia, o perodo, a voltagem pico-a-pico, o tempo de subida e a largura positiva, do

sinal quadrado inicial siga estas etapas:

1. Pressione o boto Medidas para visualizar o Menu Medidas Voc pode escolher na opo Origem o

canal no qual efetuar a medio e na opo tipo o tipo de medio a ser efetuado: freqncia, perodo,

mdia, Pico a pico, RMS, Min., Max, tempo de subida, Queda, larg. Pos, Lar. Neg. Ciclo de tarefa,

fase, atraso

2. Pressione o boto de opo principal e o Menu Medidas1 ser exibido.

25

3. Pressione Tipo Freqncia.

A leitura de Valor exibe a medio e as atualizaes.

4. Pressione o boto de opo Voltar.

5. Pressione o segundo boto de opo superior e o Menu Medidas 2 ser exibido.

6. Pressione Tipo Perodo.

A leituradeValor exibe a medio e as atualizaes.


8. Pressione o boto de opo do meio e o Menu Medidas 3 ser exibido.

9. Pressione Tipo Pico a Pico.



11. Pressione o segundo boto de opo da parte inferior e oMenu Medidas 4 ser exibido.

12. Pressione Tipo T. subida.



14. Pressione o boto de opo inferior e o Menu Medidas 5 ser exibido

15. Pressione Tipo Larg. Pos.



Faa uma tabela com os valores medidos

CH1 Freqncia 1.000kHz

CH1 Perodo 1.000ms

CH1 Pico a Pico 5,04V

CH1 T. subida 2, 611s?

CH1 Larg. Pos. 500,0s

Figura 15

4.2 - Procedimento II:

Operando com os dois canais CH1 e CH2:

1. Conecte as duas sadas do gerador de funes OUTPUT e TTL/CMOS aos dois canais do

osciloscpio, CH1 e CH2, como ilustrado abaixo. Ateno verifique se o boto nvel CMOS est

desativado para escolher o sinal caracterstico TTl.

2. Realize a medio dos nveis dos dois sinais e verifique a diferena entre os dois sinais de sada

26

Figura 16

Para ativar e exibir os sinais conectados ao canal 1 e ao canal 2 e selecionar Menu Medida para os dois

canais, siga estas etapas:

Menu Trigger

1. Pressione o botoTrigger Menu

2. Pressione Tipoborda

3. Pressione OrigemCH1

4. Pressione Inclinaosubida

5. Pressione Modoauto

6. Pressione AcoplamentoCC

1. Pressione o boto 1(CH1 Menu) e depois o boto 2 (CH2 Menu) e a tela indicara as opes

selecionadas para cada canal, como acoplamento, limite LB, ganho varivel, sonda e inverter.

A indicao do nvel de Trigger estar ajustada aproximadamente na metade da amplitude do sinal no

canal 1. Com o boto Level (nvel) varie o nvel do Trigger e observe quando o osciloscpio no

sincroniza mais com o sinal do CH1. Colocando a posio do nvel acima ou abaixo da amplitude do

sinal do Canal 1 o osciloscpio no dever sincronizar mais com o canal 1.

Ajuste o nvel entre o valor mnimo e mximo da amplitude do canal 2 e escolha como a origem do

Trigger, OrigemCH2. O osciloscpio volta a sincronizar os sinais.

2. Pressione o boto AutoSet (Config.Auto).

3. Pressione o boto Medidas para visualizar o Menu Medidas

4. Pressione o boto de opo principal e o Menu Medidas 1 ser exibido.

5. Pressione OrigemCH1.

6. Pressione TipoPico a Pico.

7. Pressione o boto de opoVoltar.



10. Pressione TipoPico a Pico.


27

Leia as amplitudes pico-a-pico exibidas para os dois canais.

12. Varie no gerador de funes o nvel de sada pelo boto Output Level Control. Observe a alterao

na amplitude dos dois sinais nos canais 1 e 2.

A amplitude do sinal da onda quadrada TTl permanece inalterado maior que 2.4V, independente do

nvel de sada enquanto a amplitude do sinal de sada no canal varia de acordo com a rotao do boto

de controle. O nvel mximo do sinal de 20V p-p com o circuito aberto ou 10V p-p com

acoplamento de 50Ohm.

13. Ative a atenuao de 20bD

Leia as amplitudes pico-a-pico exibidas para os dois canais. Depois desative a atenuao

14. Escolha para visualizar a ao da componente DC Offset a forma de onda triangular Acione o

boto DC offset (12) para permite a operao do boto de controle DC Offset (5) no gerador de

funes. Girar este controle adiciona uma componente positiva ou negativa ao sinal de sada OUTPUT

Figura 17

A componente DC introduzida independente do controle de nvel de sada e pode ser variada por

10 V (circuito aberto) ou 5V (50Ohm).

No se esquea que o sinal de sada do gerador est limitado a 10V e esta condio se aplica a

combinao sinal pico a pico e DC Offset. Se o sinal de sada alto ou se um DC Offset alto

necessrio pode ocorrer uma saturao indesejada.

15. Verifique no canal 2 que o DC Offset no afeta o sinal de sada TTl/CMOS

Faa uma tabela com os valores medidos em cada item.

Nota: Usando a Autoranging para examinar uma srie de pontos de teste

Nas situaes descritas a seguir a funo Autoranging geralmente mais til do que a Conf. Auto:

Anlise de um sinal que est mudando dinamicamente

Para comparar uma seqncia de vrios sinais rapidamente sem ajustar o osciloscpio. Este

procedimento muito til quando voc precisa usar duas provas ao mesmo tempo ou quando precisa

usar a prova em uma das mos enquanto segura outro objeto

28

Controle de quais configuraes o osciloscpio ajustar automaticamente:

1. Pressione o boto1(CH1 Menu).

2. Pressione o boto Escala Automtica para ativar a escala automtica e selecione a opo Vertical e

Horizontal. Quando voc pressiona o boto Escala Automtica, o osciloscpio ativa ou desativa essa

funo. Um LED acende ao lado do boto indicando se a funo est ativa. Essa funo ajusta

automaticamente os valores de configurao para monitorar o sinal. Se o sinal mudar, a configurao

continuar a monitorar o sinal. Quando voc liga o osciloscpio, a escala automtica est sempre

inativa.

Se a freqncia dos sinais variarem, mas as amplitudes se mantiverem constantes, voc poder usar a

Autoranging Somente horizontal. O osciloscpio ajustara as configuraes horizontais, mas deixara as

verticais inalteradas. Voc poder avaliar a amplitude do sinal visualmente sem se preocupar com as

alteraes na escala vertical. A Autoranging Somente vertical funciona da mesma maneira, ajustando

os parmetros verticais e preservando os horizontais

3. Pressione o boto Medidas para visualizar o Menu Medidas.

5. Pressione o boto de opo principal e o Menu Medidas 1ser exibido.


7. Pressione TipoFreqncia.




11. Pressione TipoRMS.

12. Pressione o boto de opoVoltar.

13. Leia as medies de freqncia e de ciclo RMS no osciloscpio

Os tipos de medio fase e atraso esto relacionados com os sinais injetados no canal 1 e 2.

Nota: No modo de medio Fase, a diferena do angulo de fase de sinais de dois canais diferentes

calculada, usando a borda ascendente do primeiro sinal em comparao com a borda ascendente do

segundo sinal. Mo modo de medio de Atraso a diferena de tempo de dois canais diferentes

calculada, usando a borda ascendente do primeiro sinal em comparao com a borda ascendente do

segundo sinal

4.3 - Procedimento III:

Fazendo medies com o cursor:

29

Os cursores podem ser utilizados para medir rapidamente o tempo e a amplitude em uma forma de

onda.

Medindo a freqncia e a amplitude de oscilao

Cursores de amplitude Cursores de tempo

Figura 18

Para medir a freqncia de oscilao na borda de subida de um sinal, siga estas etapas:

Selecione no gerador de funes a onda quadrada inicial (procedimento1).

Escolha uma escala de tempo de forma visualizar somente a subida da onda quadrada.

1. Pressione o boto Cursores para exibir o Menu de mesmo nome.

2. Pressione TipoTempo.


4. Pressione o boto de opo Cursor1.

5. Pressione o boto com mltiplas funes para posicionar um cursor no primeiro pico da oscilao.


7. Pressione o boto com mltiplas funes para posicionar um cursor no segundo pico da oscilao.

Voc pode exibir o (delta) de tempo e a freqncia (a freqncia de oscilao medida) no Menu

Cursores

Tipo Tempo

Origem CH1

t 540,0ns 1/t 1,852MHz, V0,44V

Cursor1 180ns 1,4V

Cursor 2 720ns, 0,96V

Figura 19

8. Pressione TipoAmplitude.


10. Pressione o boto com mltiplas funes para posicionar um cursor no primeiro pico da oscilao.


12. Pressione o boto com mltiplas funes para posicionar Cursor2 na menor parte da oscilao.

Voc pode ver a amplitude da oscilao no Menu Cursores.

30

Tipo Amplitude

Origem CH1

V 640mV

Cursor1 1,46V

Cursor2 820mV

Figura 20

4.4 - Procedimento IV:

Medindo a largura de pulso:

Se voc estiver analisando uma forma de onda de pulso se quiser saber a largura do pulso, siga estas

etapas:





5. Pressione o boto com mltiplas funes para posicionar um cursor na borda em elevao do pulso.


7. Pressione o boto com mltiplas funes para posicionar um cursor na borda em queda do pulso.

Voc pode visualizar as seguintes medies no Menu Cursores:

O tempo no Cursor1 em relao ao Trigger.

O tempo no Cursor2 em relao ao Trigger.

O (delta) de tempo, que a medio da largura do pulso.

Origem CH1

t 500,0s, 1/t 2,000kHz, V 1,38V

Cursor 1 0,00s 0,98V

Cursor 2 500s 1,00V

Figura 21

31

4.5 - Procedimento V:

Medindo o tempo de subida:

Aps medir a largura do pulso, voc decide que precisa verificar o tempo de subida do pulso. Em

geral, voc mede o tempo de subida entre os nveis 10% e subida 90% da forma de onda. Para medir o

tempo de subida, siga estas etapas:

1. Gire o boto Escala Horizontal (segundos/diviso) para exibir a borda de subida da forma de onda.

2. Gire os botes Escala Vertical (volts/diviso) Vertical Position para configurar a amplitude da

forma de onda ao redor de cinco divises.

3. Pressione o boto1 (ch1Menu).

4. Pressione Ganho varivelFino.

5. Gire o boto Escala Vertical (Volts/diviso) para configurar a amplitude da forma de onda para

exatamente cinco divises.

6. Gire o boto Vertical Position para centralizar a forma de onda; posicione a linha de base da forma

de onda 2,5 divises a baixo da gratcula central.





11. Gire o boto com mltiplas funes para posicionar um cursor no ponto em que a forma de onda

cruza a segunda linha da gratcula abaixo do centro da tela. Esse o nvel de 10% da forma de onda.


13. Gire o boto com mltiplas funes para posicionar um cursor no ponto em que a forma de onda

cruza a segunda linha da gratcula acima do centro da tela. Esse o nvel de 90% da forma de onda.

A leitura t no Menu Cursores o tempo de subida da forma de onda.

5divises

Tipo, Tempo

Origem CH1

t 140ns, 1/t 7,143MHz , V 2,08V

Cursor1 80,0ns 1,02V

Cursor2 60,0ns 1,06V

Figura 22

32

4.6 - Procedimento VI:

Anlise do detalhe do sinal:

Voc tem um sinal com rudo exibido no osciloscpio e precisa saber mais sobre ele. Voc suspeita

que o sinal contenha muito mais detalhes do que voc pode ver agora no display.

Figura 23

Como examinar um sinal com rudo

O sinal aparece ter rudo e voc suspeita que o rudo esteja causando problemas no circuito. Para

analisar melhor o rudo, siga estas etapas

1. Pressione o boto Aquisio para exibir o Menu de mesmo nome

2. Pressione o boto de opo Deteco de Pico.

Figura 24

A deteco de pico enfatiza picos transientes com rudo e pequenas falhas no seu sinal, especialmente

quando a base de tempo estiver configurada para uma configurao lenta.

Como isolar o sinal do rudo. Agora voc quer analisar a forma do sinal e ignorar o rudo. Para reduzir

o rudo aleatrio no display do osciloscpio, siga estas etapas:

1. Pressione o boto Aquisio para exibir o Menu de mesmo nome.

2. Pressione o boto de opo Mdia.

3. Pressione o boto de opo Mdias para visualizar os efeitos de variao de nmero das mdias no

display da forma de onda.

Calcula a media e reduz o rudo aleatrio e facilita a visualizao de detalhes de um sinal. No exemplo

a seguir, uma oscilao aparecer nas bordas de subida e de descida do sinal quando o rudo for

removido.

33

figura 25

4.7 - Procedimento VII:

Como capturar um sinal de ao nica

Para configurar uma aquisio de ocorrncia nica, siga estas etapas:

1. Gire o boto Escala Vertical (volts/diviso) e Escala Horizontal (segundos/diviso) para as faixas

apropriadas ao sinal que voc deseja exibir

2. Pressione o boto Aquisio para exibir o Menu de mesmo nome.

3. Pressione o boto de opo Deteco de Pico.

4. Pressione o boto Trig. Menu para exibir o Menu Trigger.

5. Pressione Inclinao Subida.

6. Gire o boto Nvel para ajustar o nvel do Trigger para uma tenso intermediria entre as tenses

inicial e final

7. Pressione o boto Seq. nica para iniciar a aquisio

Boto Seq. nica: Pressione o boto de Seq. nica quando quiser que o osciloscpio adquira uma

nica forma de onda e pare. Toda vez que o boto for pressionado, o osciloscpio comea a adquirir

outra forma de onda. Depois que o osciloscpio detecta um Trigger, ele completa a aquisio e pra.

No modo de aquisio mdia a seqncia concluda quando o numero definido de aquisies

atingido

Boto Run/Stop: Pressione o boto Run/ Stop (Executar/Parar) quando desejar que o osciloscpio

adquira formas de onda continuamente. Pressione novamente o boto para parar a aquisio e congela

a exibio. Quando a voltagem inicial for data o osciloscpio acionar o Trigger e capturar o evento.

4.8 - Procedimento VIII:

Usando a funo janela para exibir os detalhes da forma de onda

Voc pode usar a funo janela (zoom) para examinar uma parte especifica de uma forma de onda sem

alterar a exibio principal. Se voc deseja exibir o burst de cor na forma de onda anterior em mais

detalhes sem alterar a exibio principal, siga estas etapas:

34

1. Pressione o boto Horiz para exibir o Menu Horizontal e selecione a opo Principal.

2. Pressione o boto de opo rea da Janela.

3. Gire o boto Escala horizontal (segundos/diviso) e selecione 500ns. Esta ser a configurao de

segundos/diviso da visualizao expandida.

4. Gire o boto Posio horizontal para posicionar a janela em volta da poro da forma de onda que

voc deseja expandir.

Figura 26

1. Pressione o boto de opo Janela para exibir a poro expandida da forma de onda.

2. Gire o boto Escala horizontal (segundos/diviso) para otimizar a exibio da forma de onda

expandida.

3. Para alternar entre as exibies da Principal e Janela, pressione o boto de opo Principal ou Janela

no Menu Horizontal.

Figura 27

4.9 - Procedimento IX:

Para utilizar a opo MATH (matemticas) siga as seguintes etapas

1. Coloque. uma onda quadrada de 2Vp-p e 1kHz em ambos os canais CH1 e CH2

Para isto acople um adaptador TEE na sada OUTPUT do gerador.

2. Pressione a opo MATH

As opes so

a) Operao: adio, subtrao multiplicao e FFT

b) Fontes: CH1+CH2 (adio) e CH1-CH2 ou CH1-CH2

c) Posio: padro 0,00V

d) Escala vertical: A escala ser a mesma do canal 1, para alterar gire o boto de escala do cana 1

35

A indicao da escala est em vermelho no lado esquerdo inferior da tela

1. Escolha a adio dos sinais e verifique o resultado

2. Escolha a subtrao e verifique o resultado

4.10 - Procedimento X:

Para exibir a entrada e a sada do circuito em uma exibio XY, siga estas etapas:

1. Ajuste uma onda senoidal tanto no canal 1 e 2

2. Pressione o boto AutoSet (Config.Auto.).

3. Pressione os botes Escala Vertical (volts/diviso) para exibir aproximadamente os mesmos sinais

de amplitude em cada canal.

4. Para ver o Menu Display, pressione o boto Display.

5. Pressione Formato XY. O osciloscpio exibe um padro de Lissajous representando as

caractersticas do circuito.

6. Gire os botes Escala vertical e Posio vertical para otimizar a exibio.

7. Pressione Persistncia Infinita figura 28

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