14 c SlidesOsciloscopio

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Aula 12:

Introdução ao

osciloscópio

Turmas A e B

Sofia Falco

falcosofia@hotmail.com

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Introdução – Visão geral

• Instrumento de med ição:

- R e p r e s e n t a ç ã o g r á f i c a no d o m í n i o t e m p o r a l .

• Possibilidades de análise

- A m p l i t u d e : m á x i m o , m í n i m o , p i c o a p i c o , e f i c a z ; c o m p o n e n t e c o n t í n u a e a l t e r n a d a . - T e m p o : p e r í o d o , f r e q u ê n c i a , a t r a s o , t e m p o d e s u b i d a ; d e f a s a m e n t o e n t r e s i n a i s . - I n t e r f e r ê n c i a : r u í d o , p e r t u r b a ç õ e s t r a n s i t ó r i a s . - C o m p a r a ç ã o e n t r a d a e s a í d a : g a n h o , d e f a s a m e n t o , f i l t r a g e m , e t c . . .

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Introdução – Visão geral

• Instrumento de med ição:

- P o r t á t i l o u d e b a n c a d a ; - A n a l ó g i c o o u di gi t a l .

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Introdução – Visão geral

• An alógico:

- S a í d a é fu n ç ã o c o n t í n ua d a g r a n d e z a m e di da ou d o s i n a l d e e n t r a d a .

• Di gital:

- S a í d a e m f o r m a n u m é r i c a ( d i g i t a l i z a d a ) .

• Osciloscópio digital : equipamento d e amostragem

- I n d i c a ç ã o a n a l ó g i c a e c o n j u n t o d e i n di c a ç õ e s d i g i t a i s :

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Introdução – Visão geral

• Real :

- Ú n i c o e q u i p a m e n t o  i n s t r u m e n t a ç ã o e c o n t r o l e p a r a f u n c i o n a m e n t o , d e s de t r a ns d uç ã o a t é i n d i c a ç ã o .

• Vi rtual (ou baseado em computador):

- I n s t r um e n t a ç ã o e c o n t r o l e p o r c o m p u t a d or

E x : P l a c a e m ó d u l o d e a q u i s i ç ã o d e d a d o s ( I / O ) ; c o m p u t a d o r c o m o i n t e r f a c e r e a l ;

• Aspectos para escolha:

- C u s t o ;

- F l e x i b i l i da d e : c a p a c i d a d e d e a l t e r a ç ã o ( e e v o l u ç ã o ) ; - I n t e r f a c e e a m b i e n t e d e u t i l i z a ç ã o : ↑ p o s s i b i l i d a d e s ; - A r m a z e n a m e n t o d e i n f o r m a ç ã o ;

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Introdução – Visão geral

• Medi ção de gran dezas:

- A p l i c a ç õ e s v a r i a d a s ;

- M e d i r / a n a l i s a r s i n a i s p e r i ó d i c os , a p r i n c í p i o . . .

O s c i l o s c ó p i o d e a m o s t r a g e m : t r a n s i t ó r i o s ( n ã o - p e r i ó d i c o s ) ;

- N ã o s e l i m i t a a g r a n de z a s e l é t r i c a s :

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Introdução – Visão geral

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Introdução – Visão geral

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Introdução – Visão geral

• Contexto histórico

- A v a n ç o d a t e c n o l o g i a ; - E l e t r ô ni c a e n v o l v i d a : A n a l ó g i c a ; D i g i t a l .

• Osciloscópio analógico

-

A n t e s : A n á l i s e d e s i n a i s c o m v a r i a ç õ e s e m a l t a f r e q u ê n c i a ; V i s u a l i z a ç ã o e m t e m p o r e a l . - A t u a l m e n t e : A v a n ç o t e c n o l ó g i c o  m o d e l o d i g i t a l ; F i n s e s p e c í f i c o s  b a i x o c u s t o .

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Princípio de

funcionamento e

características

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Sistema de visualização: Tubo de raios catódicos

Sistema horizontal: base de tempo Sistema de disparo/sincronismo

Sistema vertical: Atenuação/amplificação

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Princípio de funcionamento

e características principais

• Sistema verti cal:

- A t e n u a ç ã o e a mp l i f i c a ç ã o  a j u s t e V o l t s / d i v ;

• Sistema de visualização:

- D e f l e x ã o ve r t i c a l : c a m p o e l é t r i c o p o r p l a c a s h o r i z o n t a i s d o t u b o de r a i o s c a t ód i c o s ; - F e i x e d e e l é t r o n s e m a l t a v e l o c i d a d e e m d i r e ç ã o à t e l a : F l u o r e s c ê n c i a e f o s f o r e s c ê n c i a .

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Princípio de funcionamento

e características principais

• Sistema horizontal:

- R e p r e s e n t a ç ã o n o d o m í n i o do t e mp o : “ e s t e n d e r o s i n a l ” ; - A p l i c a ç ã o d e s i n a l de t e ns ã o “ de n t e - d e - s e r r a ” : I n c l i n a ç ã o d a r a m p a  v a r r e d u r a ; A j u s t e : T e m p o / d i v ; V i s u a l i z a ç ã o t o t a l : v a r r e d u r a c o n s e c u t i v a .

• Sistema de di sparo/sincronismo:

- V i s ua l i z a ç ã o e s t a b i l i z a d a ; - S i s t e m a v e r t i c a l  c o m pa r a d o c o m n í v e l d e t r i g g e r ; - C o r r e t o a j u s t e d o s i n a l d e r a m p a ; - E x: t r i g g e r d e a c o r d o c o m m á x i m o e m í n i m o d o s i n a l p e r i ó d i c o, e s c o l h a a d a p t a t i v a .

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• Osciloscópio digital (de amostragem):

- S istemas adicionais para aquisi ção e

process amento

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Princípio de funcionamento

e características principais

• Sistema de aquisição

- C o n v e r s o r a na l ó g i c o/ di g i t a l : C o n j u n t o d e a m o s t r a s  c o n j u n t o b i n á r i o . - R e l óg i o  f r e q u ê n c i a d e a m o s t r a g e m ; - A m os t r a s  a r m a z e n a d a s e m m e m ó r i a R e g i s t r o : a m o s t r a s d a f o r m a d e o n d a ; s i s t e m a d e s i n c r o n i s m o e b a s e d e t e m p o p a r a i n í c i o e f i m . - R e g i s t r o  t e l a .

• Amostragem

- T e m p o r e a l  ú n i c o c i c l o d e a q u i s i ç ã o ; i n t e r p o l a ç ã o ; - T e m p o e q u i v a l e n t e  v á r i o s c i c l o s ; s i n a i s p e r i ó d i c o s .

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Princípio de funcionamento

e características principais

• Características – an alógico e digital:

- L a r gu r a d e b a n d a  f r e q u ê n c i a m á x i m a p a r a a n á l i s e ; - N ú me r o d e c a n a i s  q u a nt i d a d e n a t e l a ; - T e m p o d e s u b i d a  f r e q u ê n c i a ú t i l ; t e m p o m í n i m o ; - S e n s i b i l i d a d e v e r t i c a l  p o d e r d e a m p l i f i c a ç ã o ; - E xa t i d ã o v e r t i c a l  i n c e r t e z a p a r a me d i ç ã o d a t e n s ã o; - E xa t i d ã o h o r i z o n t a l  i n c e r t e z a p a r a m e d i ç ã o d o t e m p o ;

• Características – digital:

- F r e q . a m o s t r a g e m  l i m i t e p a r a a ná l i s e c o r r e t a ; - R e s o l u ç ã o v e r t i c a l  c o nv e r s or A / D ; e m b i t s ; - C o m p r i m e n t o r e g i s t r o  q t d . d e a m os t r a s , a r m a z e n a d a s ; - R e s o l u ç ã o d a t e l a ; c o n e c t i v i d a d e ;

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O osciloscópio e o

circuito

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O osciloscópio e o circuito

• Conceitos introdutórios

- E f e i t o d e c a r g a  p o s s í v e i s e r r o s d e m e d i ç ã o ; - M a s s a d o e qu i p a m e n t o  p o d e s e r c a r c a ç a ou p a r t e ; I s o l a m e n t o a d e q u a d o ; C o m u m a o s c a n a i s d o e q u i p a m e n t o . - C l a s s e d u p l a de i s o l a m e n t o  m a s s a d i fe r e n t e ; P o t e n c i a l “ f l u t u a n t e ” . - M a s s a s i n d e pe n d e n t e s  i s o l a m e n t o p o r c a n a l ; - P o n t a de p r o va  l i g a ç õ e s d e s i n a l e d e m a s s a .

• Ligações de terra:

- A T E N Ç Ã O  r i s c o a o u t i l i z a d o r ; D a n i f i c a ç ã o d o e q u i p a m e n t o . - R e c o m e n d a ç ã o de a c o r d o c o m o c i r c u i t o e s t u d a do .

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O osciloscópio e o circuito

• Ponta de p rova:

- E l e m e nt o f u nd a m e n t a l p a r a m e d i ç ã o ; - I n t e r l i g a ç ã o e nt r e c i r c u i t o e i n s t r u me n t o d e me d i ç ã o ; - I m u n i d a de à i n t e r f e r ê n c i a e l e t r o ma g n é t i c a ; - M e n o r e f e i t o d e c a r ga p o s s í v e l ; - T i p o s : T e n s ã o  a t i v a ( a p l i c a ç õ e s e s p e c í f i c a s ) e p a s s i v a ; C o r r e n t e  a t i v a ( a p l i c a ç õ e s e s p e c í f i c a s ) e p a s s i v a . - T e n s ã o - P a s s i v a  a t e n u a d o r a ; ↓ e f e i t o de c a r g a ; F a t o r d e a t e n u a ç ã o : c o m u t á v e l . E x : 1 x , 1 0 x , 1 0 0 x . . . - C o r r e n t e – P a s s i v a  m e d i ç ã o d e c o r r e n t e a l t e r n a d a .

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O osciloscópio e o circuito

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O osciloscópio e o circuito

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O osciloscópio e o circuito

• Gerador de sin ais:

- G e r a d o r d e f or m a d e o n d a i n t e g r a d o ; - P o s s i b i l i d a d e p a r a s i n a i s d e e n t r a d a e d e t e s t e ; - T i p o s d e f o r m a d e o n d a : S e n o i d a l ; Q u a d r a d a ; R a m p a ; P u l s o ; C C ; R u í d o .

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O osciloscópio e o circuito

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O osciloscópio e o circuito

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Testes – identificação

e funcionamento

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Testes – identificação e

funcionamento

• Compensação da ponta de prova:

- S i n a l u s a d o p a r a c o m p e ns a r p o n t a s de p r o va a s e r e m i n s e r i d a s ; 1 – C o ne c t e a p o n t a de p r o va n o C a na l 1 ; 2 – C o ne c t e o t e r m i n a l d a po n t a de p r o va a o D e mo 2 ( P r o b e C o m p) ; 3 – C o ne c t e o t e r r a d a p o n t a d e p r o v a ( “ p o n t a d e j a c a r é ” ) a o t e r mi na l t e r r a ( a o l a do d a P r ob e C o m p ) .

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Testes – identificação e

funcionamento

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Testes – identificação e

funcionamento

• Recu peração da con fi guração padrão:

- C o l o c a n d o o e q u i p a me n t o e m c o nd i ç õ e s c o n h e c i d a s ; 1 – P r e s s i on e o b o t ã o De f a u l t S e t u p ( r e s t a u r a r c o n fi g u r a ç ã o , m o s t r a d o a s e g u i r ) .

• Configuração automática:

- P a r a c o n f i g u r a r a u t o m a t i c a me n t e o o s c i l o s c ó pi o p a r a a m e l h or e x i b i ç ã o d o s s i n a i s n a t e l a ; 1 – P r e s s i on e o b o t ã o Au t o S c a l e ( e s c a l a a u t o m á t i c a , a s e r m o s t r a d o a s e g u i r ) .

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Testes – identificação e

funcionamento

• Recu peração da configuração padrão e

configuração automática

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Testes – identificação e

funcionamento

• Ajuste horizon tal  tempo/ div

1 – G i r a r b o t ã o p a r a a j u s t e d o t e m p o / d i v .

T e m p o p o r q u a d r a d o m o s t r a d o n a t e l a ; ▼ i n d i c a r e f e r ê n c i a n o t e m p o .

Diferente da função zoom!

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Testes – identificação e

funcionamento

• Ajuste vertical  volts/ div do canal

1 – P r e s s i on a r a t e c l a d o c a n a l p a r a l i g á - l o o u d e s l i g a - l o ;

2 – G i r a r o c o n t r o l e p a r a a j u s t e d e v o l t s / d i v .

• Salvar sinal via USB

- P a r a s a l v a r a i m a ge m v i s t a n a t e l a ;

1 – P r e s s i on a r a t e c l a S a v e / R e c a l l ( s a l v a r / r e c u pe r a r ) ;

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Testes – identificação e

funcionamento

• Salvar sinal via USB

3 – N o m e n u S a l v a r / r e c up e r a r : s o f t k e y F o r m a t o ; 4 – G i r a r o c o n t r ol e E n t r y  t i p o d o a r q u i v o C o n f i g u r a ç ã o ( * . s c p )  c o n f i g u r a ç ã o d o e q u i p a m e n t o f e i t a ; I m a g e m b i t m a p d e 8 b i t s ( * . b m p )  s i n a l d a t e l a ; I m a g e m b i t m a p d e 2 4 b i t s ( * . b m p )  s i n a l d a t e l a ; I m a g e m d e 2 4 b i t s ( * . p n g )  s i n a l d a t e l a ; D a d o s C S V ( * . c s v )  a r q u i v o ú n i c o c o m v a l o r e s ; p / a n á l i s e ; D a d o s A S C I I X Y ( * . c s v )  s e m e l h a n t e , m a s p o r c a n a l ; D a d o s d e f o r m a d e o n d a e m m ú l t i p l o s c a n a i s ( * . h 5 )  u s o + e s p e c í f i c o ( s o f t w a r e d e a n á l i s e d e o s c i l o s c ó p i o N 8 9 0 0 A ) ; D a d o s b i n á r i o s ( * . b i n )  a r q u i v o b i n á r i o ; ↓ A S C I I X Y ; M á s c a r a ( * . m s k )  a r q u i v o e m f o r m a t o p a r a s e r l i d o p e l o s o s c i l o s c ó p i o s A g i l e n t .

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Gerador de sinais

• Sinais de entrada ou teste  versatil idade;

• Passos para configu ração:

1 – P r e s s i on a r a t e c l a Wa ve G e n ( g e r a d o r d e o n da )

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Gerador de sinais

• Passos para configu ração:

2 – N o m e n u G e r a d o r d e o n da : s o f t k e y F o r m a d e o n d a ;

3 – G i r a r o c o n t r o l e E n t r y p a r a s e l e c i o n a r o t i po .

aquisição;

• Run /stop ligado (verde)  equipament o operando;

A d q u i r e d a d o s  s e c on d i ç õ e s d e d i s p a r o s ã o s a t i s f e i t a s ;

• Run /stop desligado (vermelho)  parado;

A q u i s i ç ã o p a r a d a ;

• Aqu isição única (single shot)  Single;

• Taxa de amostragem  qt d amost ras/t empo de aquisi ção

- ↑ t e m p o d e a q u i s i ç ã o  d i g i t a l i z a d o r d o o s c i l o s c ó p i o m a i s r á p i d o ( q u e o n e c e s s á r i o p a r a p r e e n c h e r a m e m ó r i a ) ;

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Cursores

• Marcadores  horizon tais e verti cais;

• Forma p ara medições personalizadas:

- T e n s ã o ; - T e m p o ; - F a s e o u p r o p o r ç ã o .

• Tipos:

- D e l t a x ; - D e l t a y ; - M o d o m a n u a l .

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Medição (Meas)

• Outra possib ilidade  medição au tomática;

• Di versas medidas di sponíveis:

- A m p l i t u d e  d i f e r e n ç a e n t r e a b a s e ( z e r o ) e m á x i m o ; - M é d i a  s o m a n í ve i s d a s a m o s t r a s d i v i d i d a p e l o t o t a l ; - P e r í o d o  t e mp o e n t r e o s c r uz a me n t o s d e l i m i t e d e d u a s b or d a s c on s e c u t i v a s d e p o l a r i d a d e s e m e l h a n t e ; - F r e q u ê n c i a  1 / p e r í o d o ; - P i c o a p i c o  d i f e r e n ç a e n t r e o m á x i m o e o m í n i m o; - I n s t a n t â n e a  c o nj un t o d e t o d a s a s me d i d a s .

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Medição (Meas)

• Como configurar:

1 - P r e s s i o na r M e a s ( m e d i r )  e x i b i r m e n u M e d i ç ã o ; 2 - M e n u M e d i ç ã o – s o f t k e y F o n t e  s e l e c i o n a r s i n a l ; 3 - M e n u M e d i ç ã o – s o f t k e y T i p o ; 4 - G i r a r c o n t r o l e E n t r y  e s c o l h e r ; 5 - M e n u M e d i ç ã o s o f t k e y A d i c i o n a r : s e l e c i o n a r .

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