O documento descreve o funcionamento e uso de osciloscópios, incluindo que eles exibem formas de onda de sinais elétricos em função do tempo, e que osciloscópios analógicos e digitais funcionam de maneiras diferentes, capturando e processando sinais.

1. Introdução
Um osciloscópio é um instrumento utilizado para exibir e analisar a forma de onda de sinais
eletrônicos. Assim, o dispositivo desenha um gráfico da tensão instantânea do sinal em função
do tempo em sua tela.
Um osciloscópio típico pode exibir formas de onda de corrente alternada (AC) ou pulsante de
corrente contínua (DC) com uma freqüência baixa de aproximadamente 1 hertz (Hz) ou alta da
ordem de megahertz (MHz), existindo osciloscópios podem exibir sinais com freqüências de
até várias centenas de gigahertz (GHz). O display é dividido em divisões horizontais e divisões
verticais. O tempo é exibido da esquerda para a direita na escala horizontal, eixo X. A tensão
instantânea aparece na escala vertical, com valores positivos indicados para cima e valores
negativos para baixo, eixo Y. A intensidade ou o brilho da tela é às vezes chamado de eixo Z.
A forma mais antiga de osciloscópio, ainda usado em alguns laboratórios de hoje, é conhecido
como o osciloscópio de raios catódicos. Produz uma imagem fazendo com que um feixe de
elétron focalizado viaje, ou varra, nos testes padrões através da tela de um tubo de raio
catódico (CRT). Os osciloscópios mais modernos reproduzem eletronicamente a ação do CRT
usando uma tela de cristal líquido (display de cristal líquido) semelhante àqueles encontrados
em computadores portáteis. Os osciloscópios mais sofisticados empregam computadores para
processar e exibir formas de onda. Esses computadores podem usar qualquer tipo de tela,
incluindo CRT, LCD e plasma de gás.
Em qualquer osciloscópio, a varredura horizontal é medida em segundos por divisão (s / div),
milissegundos por divisão (ms / div), microssegundos por divisão (s / div) ou nanossegundos
por divisão (ns / div). A deflexão vertical é medida em volts por divisão (V / div), milivolts por
divisão (mV / div), ou microvolts por divisão (? V / div). Praticamente todos os osciloscópios têm
ajustes horizontais de varredura e deflexão ajustáveis.
O que é um osciloscópio, o que você pode fazer com ele, e como ele funciona? Esta seção
responde a estas perguntas fundamentais.
O osciloscópio é basicamente um dispositivo de exibição de gráfico - ele desenha um gráfico
de um sinal elétrico. Na maioria das aplicações, o gráfico mostra como os sinais mudam ao
longo do tempo: o eixo vertical (Y) representa a tensão e o eixo horizontal (X) representa o
tempo. A intensidade ou o brilho da tela é às vezes chamado de eixo Z. (Veja Figura 1.) Este
gráfico simples pode dizer-lhe muitas coisas sobre um sinal. Aqui estão alguns:
Você pode determinar os valores de tempo e tensão de um sinal.
Você pode calcular a freqüência de um sinal oscilante.
Você pode ver as "partes móveis" de um circuito representado pelo sinal.
Você pode saber se um componente com defeito está distorcendo o sinal.
Você pode descobrir quanto de um sinal é de corrente contínua (DC) ou corrente alternada
(AC).
Você pode dizer quanto do sinal é ruído e se o ruído está mudando com o tempo.
Um osciloscópio se parece muito com um pequeno aparelho de televisão, exceto que ele tem
uma grade desenhada em sua tela e mais controles do que uma televisão. O painel frontal de
um osciloscópio normalmente tem seções de controle divididas em seções Vertical, Horizontal
e Gatilho. Há também controles de exibição e conectores de entrada. Veja se consegue
localizar estas secções do painel frontal nas Figuras 2 e 3 e no seu osciloscópio.

2. Os osciloscópios são usados por todos, desde técnicos de reparação de televisão até físicos.
Eles são indispensáveis para qualquer pessoa projetar ou reparar equipamentos eletrônicos.
A utilidade de um osciloscópio não se limita ao mundo da eletrônica. Com o transdutor
adequado, um osciloscópio pode medir todos os tipos de fenômenos. Um transdutor é um
dispositivo que cria um sinal elétrico em resposta a estímulos físicos, tais como som, tensão
mecânica, pressão, luz ou calor. Por exemplo, um microfone é um transdutor.
Um engenheiro automotivo usa um osciloscópio para medir as vibrações do motor. Um
pesquisador médico usa um osciloscópio para medir as ondas cerebrais. As possibilidades são
infinitas.
Os equipamentos eletrônicos podem ser divididos em dois tipos: analógico e digital. O
equipamento analógico funciona com tensões continuamente variáveis, enquanto o
equipamento digital funciona com números binários discretos que podem representar amostras
de tensão. Por exemplo, uma plataforma giratória de fonógrafo convencional é um dispositivo
analógico; Um leitor de discos compactos é um dispositivo digital.
Os osciloscópios também vêm em tipos analógicos e digitais. Um osciloscópio analógico
trabalha aplicando diretamente uma tensão que está sendo medida a um feixe de elétron que
move-se através da tela do osciloscópio. A tensão desvia o feixe para cima e para baixo
proporcionalmente, rastreando a forma de onda na tela. Isto dá uma imagem imediata da forma
de onda.
Em contraste, um osciloscópio digital faz o amostragem da forma de onda e usa um conversor
analógico-digital (ou ADC) para converter a tensão que está sendo medida em informação
digital. Em seguida, usa essa informação digital para reconstruir a forma de onda na tela.
Para muitas aplicações ou um osciloscópio analógico ou digital fará. No entanto, cada tipo
possui algumas características únicas tornando-o mais ou menos adequado para tarefas
específicas.
Muitas vezes as pessoas preferem os osciloscópios analógicos quando é importante exibir
rapidamente variando sinais em "tempo real" (ou como eles ocorrem).
Os osciloscópios digitais permitem capturar e visualizar eventos que podem acontecer apenas
uma vez. Eles podem processar os dados da forma de onda digital ou enviar os dados para um
computador para processamento. Além disso, eles podem armazenar os dados da forma de
onda digital para posterior visualização e impressão.
Dependendo de como você definir a escala vertical (volts / div controle), um atenuador reduz a
tensão do sinal ou um amplificador aumenta a tensão do sinal.
Em seguida, o sinal viaja directamente para as placas de deflexão vertical do tubo de raios
catódicos (CRT). A tensão aplicada a estas placas de deflexão faz com que um ponto
incandescente se mova. (Um feixe de elétron que acerta o fósforo dentro do CRT cria o ponto
incandescente.) Uma tensão positiva faz com que o ponto se mova para cima enquanto uma
tensão negativa faz com que o ponto se mova para baixo.

3. O sinal também viaja para o sistema de gatilho para iniciar ou disparar uma "varredura
horizontal". Varredura horizontal é um termo que se refere à ação do sistema horizontal que faz
com que o ponto brilhante passe pela tela. Acionar o sistema horizontal faz com que a base de
tempo horizontal mova o ponto brilhante através da tela da esquerda para a direita dentro de
um intervalo de tempo específico. Muitas varreduras em seqüência rápida causam o
movimento do ponto incandescente para se misturar em uma linha contínua. Em velocidades
mais altas, o ponto pode varrer através da tela até 500.000 vezes por segundo.
Juntas, a ação de varredura horizontal e a ação de deflexão vertical traçam um gráfico do sinal
na tela. O gatilho é necessário para estabilizar um sinal de repetição. Ele garante que a
varredura começa no mesmo ponto de um sinal de repetição, resultando em uma imagem clara
como mostrado na Figura 7.
Figura 7: Disparo Estabiliza uma Forma de Onda de Repetição
Em conclusão, para usar um osciloscópio analógico, você precisa ajustar três configurações
básicas para acomodar um sinal de entrada:
A atenuação ou amplificação do sinal. Use o controle volts / div para ajustar a amplitude do
sinal antes de ser aplicado às placas de deflexão vertical.
A base de tempo. Use o controle sec / div para definir a quantidade de tempo por divisão
representada horizontalmente na tela.
O disparo do osciloscópio. Use o nível de trigger para estabilizar um sinal de repetição, bem
como disparar em um único evento.
Além disso, ajustar os controles de foco e intensidade permite criar uma exibição nítida e
visível.
Esta prática tem por objetivo fazer com que alunos entendam o funcionamento do osciloscópio,
suas funções e manuseio, tendo como enfoque os sinais elétricos com acoplamentos AC e DC
possibilitando a análise de tensão, período e frequência.
Os seguintes materiais foram utilizados nessa prática:
capacitor eletrolítico de 100µF;
Resistor de 10 kΩ;
Gerador de funções (1Hz a 20MHz);
Protoboard;
Pontas de prova com conector BNC;

4. Fios.
Inicialmente foram separados um capacitor de 100 µF e 16V e um resistor 10
kΩ, do qual, foi verificado sua tolerância através da tabela de cores, sendo 5%
o valor da leitura. Ainda foram realizadas três leituras de resistência, onde
todos os dados foram anotados na planilha de acompanhamento da prática.
Posteriormente, foi montado o circuito da figura XX no protoboard e
executado análises dos sinais e medido tensões da fonte (VDC) e do resistor
(VAC). Para isso, foi colocado a chave na posição S1e efetuado leituras com o
acoplamento AC e depois o acoplamento DC, logo em seguida foi repetido o
processo com a chave na posição S2.