O osciloscópio é um dos instrumentos de medição mais importantes para a análise de circuitos eletrônicos complexos.
O osciloscópio é um voltímetro sofisticado com um display gráfico bidimensional que pode ser usado para medir a tensão (amplitude) e a frequência (tempo) de um sinal elétrico.
Isso permite que o operador visualize as mudanças de tensão ou frequência com o tempo; logo, é possível medir um sinal constante ou um mutante.
Usando um osciloscópio com multitraço, é possível comparar dois sinais separados.
Em geral, o osciloscópio é usado para analisar sinais que mudam rápido demais para serem monitorados por um multímetro comum.
A medição de um sinal que muda rapidamente muitas vezes é necessária quando resolvemos problemas em circuitos digitais ou de rádio.
A Figura mostra um osciloscópio típico.
A maioria dos sinais elétricos pode ser conectada facilmente a um osciloscópio com pontas de teste ou cabos.
Fenômenos não elétricos, como sons ou temperaturas, podem ser medidos com sondas especializadas que contêm transdutores.
Um transdutor é um dispositivo calibrado que mede uma forma de energia e a converte em tensão.
Um microfone é um tipo de transdutor que converte ondas sonoras em sinais elétricos.
A Figura abaixo mostra exemplos de diversas formas de onda em uma tela de osciloscópio.
O propósito geral de um osciloscópio típico é medir um sinal elétrico, analisar esse sinal e usar os circuitos do processador para converter as informações em uma imagem que possa ser visualizada pelo técnico.
A imagem deve ser uma representação gráfica do sinal elétrico sendo medido.
Isso é uma tarefa relativamente complexa porque o osciloscópio é capaz de medir uma ampla variedade de sinais elétricos.
Os blocos funcionais de um osciloscópio típico aparecem na Figura seguinte.
Nela, vemos que uma ponta de prova de um osciloscópio muitas vezes é usada para conexão com o circuito sendo medida.
O bloco de entrada pode conter circuitos de proteção, amplificadores e circuitos de redução (atenuação) de sinais.
A seção vertical controla o nível de tensão (eixo vertical) mostrado no display do osciloscópio, enquanto a seção horizontal controla o valor temporal (eixo horizontal) mostrado no display do osciloscópio.
A seção de gatilho é usada para sincronizar o sinal de modo a criar uma imagem estável.
Isso é necessário porque o dispositivo pode medir uma ampla variedade de sinais dinâmicos, alguns mais estáveis, outros menos.
As informações finalmente são enviadas a um processador de saída que realiza as conversões necessárias para “pintar um retrato” na tela do osciloscópio.
Dois displays comuns em osciloscópios são o tubo de raios catódicos (CRT) e a tela plana de display de cristal líquido (LCD).