001155200-Scopes-Instructors-Guide-PT.pdf

Introduo aos osciloscpios Guia do instrutor

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Um conjunto de exerccios de laboratrio para apresentar a voc os controles bsicos de um osciloscpio digital para a realizao de medies eletrnicas comuns.


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Notificao sobre direitos autorais e direitos de reproduo 2011 Tektronix, Inc. Este documento pode ser reimpresso, modificado e distribudo no todo ou em parte para fins limitados de treinamento de usurios ou usurios em potencial dos osciloscpios e instrumentao da Tektronix. necessrio que toda e qualquer reproduo inclua uma cpia desta pgina contendo esta notificao.


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Sumrio

INTRODUO AO GUIA DO INSTRUTOR DE EXPERIMENTOS EM LABORATRIO ........4 OBJETIVOS ...............................................................................................................................................................4

INTRODUO AO EXPERIMENTO EM LABORATRIO ..............................................................4 OBJETIVOS ...............................................................................................................................................................4 LISTA DE EQUIPAMENTOS........................................................................................................................................4

VISO GERAL DE UM OSCILOSCPIO ...........................................................................................5 INTRODUO ............................................................................................................................................................5 TERMOS E CONSIDERAES DE DESEMPENHO ......................................................................................................6

CONFIGURAO INICIAL E EXPLICAO DO DISPLAY..........................................................8 CRIANDO UM DISPLAY ESTVEL ..............................................................................................................................8 EXPLICAO DO DISPLAY ........................................................................................................................................9

CONTROLES DO INSTRUMENTO .....................................................................................................12 CONTROLES VERTICAIS ....................................................................................................................13

INTRODUO ..........................................................................................................................................................13 CONTROLES DE POSIO/ESCALA VERTICAL ......................................................................................................13

CONTROLES HORIZONTAIS .............................................................................................................15 INTRODUO ..........................................................................................................................................................15 CONTROLES DE POSIO/ESCALA HORIZONTAL.................................................................................................15 CALCULANDO A TAXA DE AMOSTRAGEM ...............................................................................................................16

CONTROLES DE ACIONAMENTO .....................................................................................................18 INTRODUO ..........................................................................................................................................................18 CONTROLE NVEL DE TRIGGER .............................................................................................................................18 MENU TRIGGER ......................................................................................................................................................20

MEDIES DO OSCILOSCPIO.......................................................................................................24 INTRODUO ..........................................................................................................................................................24 MEDIES MANUAIS ..............................................................................................................................................25 MEDIES DE CURSOR ..........................................................................................................................................26 MEDIES AUTOMATIZADAS .................................................................................................................................28

EXERCCIO FINAL ................................................................................................................................31


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Introduo ao guia do instrutor de experimentos em laboratrio Objetivos 1. O objetivo deste guia do instrutor :

a. Expandir as etapas de treinamento com display de osciloscpio adicional e imagens do painel frontal para ajudar os alunos que possam ter dvidas.

b. Fornecer respostas para cada exerccio. 2. As observaes do instrutor esto em texto azul negrito.

Introduo ao experimento em laboratrio Objetivos 1. Entenda o diagrama de blocos e os controles bsicos de um osciloscpio digital. 2. Configure um osciloscpio para um display estvel do sinal aplicado. 3. Faa medies eletrnicas comuns com um osciloscpio digital.

Lista de equipamentos 1. Um osciloscpio digital Srie Tektronix TDS1000C-EDU. 2. Uma ponta de prova passiva Tektronix TPP0101 ou TPP0201 10X.


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Y (tenso)

X (tempo)

X (tempo)

Y (tenso)

Viso geral de um osciloscpio Introduo O osciloscpio um instrumento de teste eletrnico que exibe graficamente os sinais eltricos, em geral na forma de tenso (vertical ou eixo Y) versus tempo (horizontal ou eixo X), conforme mostrado na figura 1. O brilho ou a intensidade de uma forma de onda pode, s vezes, ser considerado o eixo Z. H algumas aplicaes em que outros eixos verticais (por exemplo, corrente) podem ser usados, e outros eixos horizontais (por exemplo, frequncia ou outra tenso) podem ser usados. Os osciloscpios so usados tambm para medir sinais eltricos em resposta a estmulos fsicos como, por exemplo, som, tenses mecnicas, presso, luz ou calor. Por exemplo, um tcnico de TV pode usar um osciloscpio para medir sinais de uma placa de circuito de TV; um pesquisador mdico pode usar um osciloscpio para medir ondas cerebrais. Os osciloscpios so geralmente usados para aplicaes de medio como, por exemplo: observar o formato de onda de um sinal medir a amplitude de um sinal medir a frequncia de um sinal medir o tempo entre dois eventos observar se o sinal uma corrente contnua

(CC) ou corrente alternada (CA) observar o rudo em um sinal Um osciloscpio contm diversos controles que ajudam na anlise das formas de onda exibidas em uma grade grfica chamada de gratcula. A gratcula, conforme mostrado na figura 1, separada em divises ao longo dos eixos horizontal e vertical. Essas divises facilitam a determinao de parmetros-chave sobre uma forma de onda. No caso do osciloscpio da Srie TDS1000C-EDU, h 10 divises horizontais e 8 divises verticais. Um osciloscpio digital adquire uma forma de onda ao condicionar o sinal de entrada em um amplificador vertical analgico, coletando amostras do sinal de entrada analgico, convertendo as amostras em uma representao digital com um conversor de analgico-para-digital (ADC ou A/D), armazenando os dados digitais coletados em sua memria e, posteriormente, reconstruindo a forma de onda para exibio no display.

Amp A/D DeMUX Memriade aquisioMemria

de exibiouP Display

Figura 2: Diagrama de blocos tpico do osciloscpio digital

Figura 1: Display tpico do osciloscpio


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Termos e consideraes de desempenho H muitos modos de especificar o desempenho do osciloscpio digital, mas os mais importantes so banda larga, tempo de subida, taxa de amostragem e comprimento do registro. Largura de banda A largura de banda a primeira especificao a considerar. A largura de banda a faixa de frequncia do osciloscpio, geralmente medida em Megahertz (MHz). a frequncia na qual a amplitude da onda senoidal exibida atenuada at 70,7% da amplitude de sinal original. Ao medir sinais de alta frequncia ou com tempo de subida rpido, a largura de banda do osciloscpio especialmente crtica. Sem a largura de banda adequada, o osciloscpio no ser capaz de exibir e medir as alteraes da alta frequncia. Geralmente recomenda-se que a largura de banda do osciloscpio seja pelos menos 5 vezes a frequncia mais alta que precisa ser medida. Essa regra de 5 vezes permite a exibio da 5 harmnica do sinal e assegura que os erros de medio devido largura de banda sejam minimizados.

Exemplo: Se o sinal de interesse for 100 MHz, o osciloscpio precisar de uma largura de banda de 500 MHz. Tempo de subida A velocidade de borda (tempo de subida) de um sinal digital pode ter mais contedo de alta frequncia do que sua taxa de repetio possa sugerir. O osciloscpio e a ponta de prova devem ter um tempo de subida rpido o suficiente para capturar os componentes da frequncia mais alta e, portanto, mostrar as transies de sinais de modo preciso. O tempo de subida o tempo que uma etapa ou um pulso demora para elevar de 10% a 90% de seu nvel de amplitude. H outra regra de 5 vezes que recomenda que o tempo de subida do osciloscpio seja pelo menos 5 vezes mais rpido do que o tempo de subida do sinal que precisa ser medido.

5ioosciloscpdosubidadetempo

Exemplo: Se o sinal de interesse tiver um tempo de subida de 5 s, ento o tempo de subida do osciloscpio dever ser mais rpido do que 1 s. Taxa de amostragem Os osciloscpios digitais coletam amostra dos sinais de entrada a uma frequncia chamada taxa de amostragem, medida em amostras/segundo (A/s). Para reconstruir adequadamente os sinais, a amostragem Nyquist exige que a taxa de amostragem seja de pelo menos duas vezes a frequncia mais alta que esteja sendo medida. Esse o mnimo terico. Na prtica, desejvel uma amostragem pelo menos 5 vezes mais rpida.

altaMaisfamostragemdetaxa 5

Exemplo: A taxa de amostragem correta para um sinal de 450 MHz seria de 2,25 GS/s.

largura de banda do osciloscpio 5a harmnica do sinal

tempo de subida do sinal


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Comprimento do registro Os osciloscpios digitais capturam um nmero especfico de amostras ou pontos de dados, conhecido como comprimento do registro, para cada forma de onda adquirida. O comprimento do registro, medido em pontos ou amostras, dividido pela taxa de amostragem (em Amostras/segundo) especifica o tempo total (em segundos) em que a forma de onda adquirida.

amostragemdetaxaregistrodoocomprimentadquiridotempo =

Exemplo: Com o comprimento do registro de 1 Mponto e uma taxa de amostragem de 250 MS/s, o osciloscpio capturar um sinal de 4 ms de comprimento. Exerccio Qual o desempenho mnimo do osciloscpio exigido para capturar adequadamente 2 ms de uma onda senoidal de 1 Vpico-a-pico, 250 MHz?

Largura de banda: Largura de banda mnima = (5) x (250 MHz)

Largura de banda mnima = 1 250 MHz

Largura de banda mnima = 1,25 GHz

Taxa de amostragem: Taxa de amostragem mnima = (5) x (250 MHz) Taxa de amostragem mnima = (5 Amostras/ciclo) x (250 M ciclos/s)

Taxa de amostragem mnima = 1 250 MS/s

Taxa de amostragem mnima = 1,25 GS/s

Comprimento de registro: Comprimento de registro = (1,25 GS/s) x (2 ms)

Comprimento de registro = 2,5 M amostras ou 2,5 M pontos


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Configurao inicial e explicao do display Criando um display estvel 1. As etapas a seguir descrevero como criar automaticamente um display de osciloscpio estvel

usando uma onda quadrada de 1 kHz, 5 Vpico-a-pico. Localizao dos botes e conectores para esta seo do laboratrio:

Boto liga/desliga Conf. Padro Config. Auto.

Entrada do canal 1Conector de aterramentoProbe Comp (Comp. Prova)

a. Ligue o osciloscpio da Srie TDS1000C-EDU pressionando o boto liga/desliga na parte superior do aparelho.

b. Pressione o boto Conf. Padro (Default Setup) no painel frontal para definir o osciloscpio para um ponto inicial conhecido.

c. Conecte a ponta de prova passiva TPP0101 ou TPP0201 10X entrada do canal 1. Para conectar a ponta de prova que usa um conector BNC como, por exemplo, TPP0101 ou TPP0201, pressione e gire o conector da ponta de prova at que ele deslize sobre o conector de entrada do canal do osciloscpio. Ento, gire o anel de trava da ponta de prova no sentido horrio para travar o conector da ponta de prova no lugar.

d. Conecte o terminal de aterramento estilo jacar da ponta de prova ao conector de aterramento prximo ao display do osciloscpio.

e. Conecte a extremidade da ponta de prova ao conector Comp. Prova (Probe Comp) logo acima do conector do terminal do terra. Esse conector fornece uma onda quadrada de 1 kHz que este laboratrio usar para demonstrar a operao de um osciloscpio.


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f. Pressione o boto Ajuste automtico (Autoset) do painel frontal para fazer com que o

osciloscpio ajuste automaticamente as configuraes vertical, horizontal e de trigger para um display estvel da compensao da ponta de prova de uma onda quadrada de 1 kHz.

Pontos-chave a lembrar 1. Para retornar o osciloscpio para um estado conhecido, pressione o boto Conf. Padro.(Default

Setup) 2. O boto Ajuste automtico (Autoset) ajusta as configuraes vertical, horizontal e de trigger de

modo que os quatro ou cinco ciclos da forma de onda sejam exibidos com o trigger prximo metade do display.

Explicao do display 1. Apresentamos a seguir uma reviso do display do osciloscpio.

Explicao do display do osciloscpio:

Dica: Os indicadoresde cada canal socodificados por cor

Ponto de acionamento

Indicador do nvelde aterramento

(codificado por cor)

Leitura da escala vertical(codificada por cor)

Forma de onda do canal 1(amarelo)Indicador do nvel de trigger(O canal 1 a origem dotrigger, pois o indicador estem amarelo)

Forma de onda do canal 2(azul)

Nvel e origem de triggerLeitura da frequncia de trigger

Leitura da escala horizontal

a. O boto do eixo vertical do canal 1 amarelo e a maioria dos elementos no display que se relacionam ao sinal do canal 1 tambm amarela.


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b. No display, os seguintes itens so exibidos em amarelo para indicar que esto associados ao canal 1:

forma de onda indicador do nvel de aterramento da forma de onda (lado esquerdo do display, centralizado). leitura da escala vertical (parte inferior esquerda do display 2,00 V)

c. O boto do eixo vertical do canal 2 azul. O display usa a codificao de cores desse canal assim como faz com o amarelo para o canal 1.

d. Conforme pode ser visto no display do osciloscpio, a onda quadrada estende-se at cerca de 2 divises na gratcula do display a partir do indicador do nvel de aterramento. Uma vez que o fator da escala vertical 2 Volts/div, isso indica que o pico positivo do sinal de cerca de +5 V.

e. Um ciclo da forma de onda tem cerca de 4 divises. O tempo por diviso horizontal indicado pela leitura da escala horizontal que, nesse caso de 250 s/div (parte inferior central do display). A 250 s/div, o perodo do sinal de cerca de 1 ms e a frequncia de cerca de 1 kHz.

f. Por fim, a leitura da frequncia de trigger indica que o sinal do canal 1 tem uma frequncia de cerca de 1 kHz, conforme mostrado no canto inferior direito do display.

Pontos-chave a lembrar 1. Os canais de entrada so codificados por cor. As informaes do canal no display esto na cor do

canal, incluindo a forma de onda, o indicador de aterramento e o fator de escala vertical (Volts/div). 2. A amplitude do sinal pode ser determinada multiplicando-se o nmero de divises verticais que

a forma de onda alcana pelo fator de escala vertical. 3. O perodo do sinal pode ser determinado multiplicando-se o nmero de divises horizontais pelo

fator de escala horizontal. 4. A frequncia do sinal calculada dividindo-se 1 pelo perodo do sinal.


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Exerccio Com base no display mostrado aqui, responda s seguintes perguntas:

Qual a tenso pico-a-pico do sinal? Cerca de 3,3 V. O sinal estende-se at cerca de 3,3 divises na gratcula do display com um fator de escala vertical de 1 V/div. Qual a tenso do pico positivo do sinal? Pico negativo? O sinal estende-se at cerca de 3,3 divises a partir do indicador do nvel de aterramento. Portanto, o pico positivo de cerca de 3,3 V, e o pico negativo de 0 V. Qual o perodo e a frequncia do sinal? Um ciclo da forma de onda contm 8 divises na gratcula do display. Uma vez que a escala do fator horizontal de 100 ns, o perodo do sinal ser de 800 ns e a frequncia ser de cerca de 1,250 MHz.


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Controles do instrumento Os controles de um osciloscpio tpico podem ser agrupados em trs categorias principais: vertical, horizontal e trigger. Essas so as trs funes principais usadas para configurar um osciloscpio. O uso desses controles descrito nas sees a seguir deste laboratrio.

Controles horizontais

Controlesde acionamento

Controles verticais

Aqui esto algumas dicas que facilitaro o uso dos controles do osciloscpio:

Decida se a tarefa relacionada ao eixo vertical do osciloscpio (geralmente tenso), eixo horizontal (geralmente tempo), trigger ou alguma outra funo. Isso tornar mais fcil encontrar o controle ou o menu corretos.

Pressionar o boto do painel frontal geralmente exibir o menu do primeiro nvel no lado direito do display. Os itens do menu so logicamente priorizados de cima para baixo. Se forem selecionados nessa ordem, a configurao dever ser direta.

Se o LED prximo ao controle de mltiplas funes estiver aceso, isso indica que o controle de mltiplas funes do painel frontal poder ser usado para alterar a seleo do menu destacada.

Exerccio Os controles do eixo vertical do osciloscpio geralmente so usados para controlar qual parmetro? Tenso.


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Controles verticais Introduo Os controles verticais ajustam ou modificam a escala vertical, a posio e outro condicionamento de sinal para cada um dos canais de entrada analgica. H um conjunto de controles verticais para cada canal de entrada. Esses controles so usados para escalonar, posicionar e modificar o sinal de entrada do canal para que possa ser exibido adequadamente no display do osciloscpio. Alm dos controles verticais dedicados a cada canal, h tambm botes para acessar o menu de matemtica, o menu de referncia e os menus do barramento.

Controles de Posio/Escala vertical 1. As etapas a seguir exploraro o uso dos controles do painel frontal de posio e escala do eixo vertical.

a. Gire o boto Posio (Position) vertical do canal 1 para posicionar a forma de onda prxima parte inferior do display e note que o indicador do nvel de aterramento tambm se move.

O controle da posio vertical move a forma de onda para cima e para baixo. Ele geralmente usado para alinhar a forma de onda s divises verticais na gratcula. A posio geralmente somente uma funo grfica do display e no afeta os dados da forma de onda adquiridos.


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b. Gire o boto Escala (Scale) vertical do canal 1 para alterar a escala vertical de 2 V/div para 1

V/div.

O controle da escala vertical (Volts/diviso) ajusta a altura da forma de onda no display. Geralmente, o controle da escala vertical altera as configuraes do amplificador de entrada e/ou do atenuador e no afeta os dados da forma de onda adquiridos. Uma vez que a escala vertical controla a amplitude do sinal indo para ADC, as medies da resoluo mais alta so alcanadas quando o sinal quase preenche o display verticalmente, sem sair dele.

Pontos-chave a lembrar 1. O boto da posio vertical controla a posio da forma de onda no eixo vertical. 2. O boto da escala vertical controla a quantidade de tenso representada pela diviso vertical

na gratcula. Exerccio Para fazer a medio da resoluo mais alta, qual escala vertical deve ser usada para medir a onda quadrada da compensao da ponta de prova? Por qu? 1 V/div. A configurao 1 V/div faz com que o sinal preencha a maior parte possvel do eixo vertical sem sair do display. Isso significa que o sinal indo para o ADC do osciloscpio to amplo quanto possvel, sem conexo para fornecer medies com resolues mais altas.


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Controles horizontais Introduo Os controles horizontais so usados para escalonar e posicionar o eixo do tempo do display do osciloscpio. H um controle dedicado no painel frontal para ajuste da escala horizontal (tempo/diviso) do display e outro para ajuste da posio horizontal dos sinais exibidos. O boto Horiz exibe o menu horizontal com as opes adicionais para modificao do display da forma de onda.

Controles de Posio/Escala horizontal 1. As etapas a seguir exploraro o uso dos controles do painel frontal de escala do eixo horizontal.

O controle da escala horizontal (tambm conhecido como tempo/diviso ou segundos/diviso) ajusta o perodo de tempo exibido no display. a. Pressione o boto Ajuste automtico (Autoset) para restaurar o osciloscpio para um ponto

inicial conhecido e ento ajuste a escala vertical para 1 V/div. b. Gire o boto Posio (Position) vertical at o centro da forma de onda no display.

c. Gire o boto Escala (Scale) horizontal at que a leitura horizontal indique 10 s/div (a leitura mostrada no centro inferior do display).

Uma vez que h 10 divises horizontalmente, um fator de escala de 10 s/div resulta em uma janela de tempo de 100 s. Essa configurao mostra o formato real da borda de subida da onda quadrada.


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2. O controle Posio (Position) horizontal move a forma de onda e sua referncia horizontal ou ponto de trigger (indicado pelo cone laranja na parte superior do display) para avanar e retroceder no display. Isso usado para alinhar a forma de onda exibida com as divises horizontais na gratcula do display. a. Gire o boto Posio (Position) horizontal no sentido anti-horrio para posicionar a borda

descendente da forma de onda no centro do display.

Pontos-chave a lembrar 1. O controle Escala (Scale) horizontal ajusta a janela de tempo exibida no display do osciloscpio.

Uma vez que h 10 divises horizontalmente, a janela de tempo igual a: diviseshorizontalescaladefatortempodejanela 10=

2. O boto Posio (Position) horizontal permite alinhar a forma de onda exibida com as divises

horizontais da gratcula do display ou exibir uma seo diferente da forma de onda exibida. Exerccio Se o fator da escala horizontal tiver sido ajustado para 1 s/div, a janela de tempo exibida ser: 10 s = (1 s/div) x (10 divises)

Calculando a taxa de amostragem 1. As etapas a seguir investigaro a relao entre o fator de escala horizontal do osciloscpio,

o comprimento do registro e a taxa de amostragem. a. Ajuste a escala horizontal para 500 s/div. b. A janela de tempo exibida ser de (500 s/div) x (10 divises) = 5 ms. c. O comprimento do registro da Srie TDS1000C-EDU ser sempre de 2 500 pontos. d. A taxa de amostragem nessa configurao de escala horizontal de 2 500 pontos / 5 ms = 500 kS/s.


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Pontos-chave a lembrar 1. A taxa de amostragem do osciloscpio determinada pela janela de tempo exibida (e, portanto,

o fator da escala horizontal) e o comprimento do registro selecionado.

tempodejanelaregistrodoocomprimentamostragemdetaxa =

Exerccio Com o fator de escala horizontal ajustado para 250 ns/div e o comprimento do registro de 2 500 pontos, qual a taxa de amostragem do osciloscpio? Taxa de amostragem = (1 Mponto)/(200 s/div * 10 div) = 500 MS/s


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Controles de acionamento Introduo O trigger define quando um sinal adquirido e armazenado na memria. Para um sinal repetitivo, exigido um trigger para estabilizar o display. H um controle do painel frontal para ajustar o nvel de trigger e um boto para forar o osciloscpio a acionar. O menu Trigger oferece tipos de trigger diferentes e permite ajustar as condies do trigger.

Controle Nvel de trigger 1. As etapas a seguir exploraro o uso do controle do nvel de trigger do painel frontal.

a. Use os botes Conf. Padro (Defaut Setup) e Ajuste automtico (AutoSet) para ajustar o osciloscpio para um ponto inicial conhecido.

b. Ajuste o osciloscpio para coincidir com o display mostrado aqui.

Ajuste o fator da escala vertical para 1 V/div usando o boto da escala vertical do painel frontal

Posicione a forma de onda no centro do display usando o boto de posio vertical do painel frontal

Ajuste o fator da escala horizontal para 10 s/div usando o boto da escala horizontal do painel frontal


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2. Na configurao do trigger padro, o osciloscpio procura pela borda ascendente no sinal de entrada

do canal 1. O controle do nvel de trigger usado para ajustar a tenso na qual o osciloscpio acionado. A forma de onda exibida com a borda ascendente alinhada ao ponto de trigger (indicado pelo cone da seta para baixo branca at a parte superior do display). O nvel de tenso do trigger mostrado pela seta amarela no lado direito do display. Explicao dos indicadores de trigger no display do osciloscpio:

Indicador de trigger Ponto de acionamento

Indicador do nvel de trigger(tenso em cada um dostriggers do osciloscpio)

Nvel e origem de trigger

a. Gire o boto Nvel de trigger (Trigger Level) at que o nvel de trigger, conforme indicado pela

seta amarela no lado direito do display, esteja acima da parte superior da forma de onda (cerca de 5,5 V) resultando em um display no acionado.


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Pontos-chave a lembrar

1. Um trigger define quando um sinal adquirido e armazenado na memria. 2. O nvel de trigger deve estar dentro da faixa do sinal para acionar adequadamente o osciloscpio. 3. Para um sinal repetitivo, necessrio um trigger para se obter um display estvel.

Exerccio Usando o controle Nvel de trigger (Trigger Level), mova o nvel de trigger para dentro e para fora da faixa de tenso do sinal e observe o efeito que isso tem no sinal exibido. Observe como o texto na parte superior do display (conhecido como indicador de trigger) muda de Auto, para Pronto (Ready), para Acionado (Trigd) dependendo da posio do nvel de tenso de trigger e da configurao do Modo de trigger. O que voc acha que Pronto (Ready) e Acionado (Trigd) significam? Pronto indica que o osciloscpio est esperando por um trigger. Acionado indica que o osciloscpio foi acionado. (O indicador de trigger Auto significa que o osciloscpio est em modo de Trigger automtico. Isso faz com que uma aquisio seja feita a cada um segundo se nenhum evento de trigger for encontrado. Isso fornece um display, mas no um display estvel como mostrado na etapa 1b, antes de voc ajustar o controle Nvel de trigger (Trigger Level)).

Menu Trigger 1. Durante as etapas a seguir, um trigger ser ajustado para criar um display estvel.

a. Pressione o boto Nvel a 50% (Set To 50%) do Trigger para forar o ajuste da tenso de trigger para o ponto 50% do sinal. O display do osciloscpio agora dever coincidir com a figura na etapa 1b, antes de voc ajustar o controle de nvel do Trigger.

b. Altere o fator da escala horizontal para 100 s para exibir um ciclo completo do sinal.


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c. Pressione o boto Menu Trigger (Trig Menu) no painel frontal. O Menu Trigger permite especificar o evento de trigger usado para capturar uma forma de onda. Os tipos de trigger disponveis incluem bordas, larguras de pulso e sinais de vdeo padro.

d. Pressione o boto Origem (Source) na moldura lateral. As selees da origem permitem selecionar qual sinal monitorar para o evento de trigger.

e. Observe que o LED ao lado do controle de mltiplas funes est aceso. Nesse menu, voc pode girar o controle de mltiplas funes para selecionar o canal que ser a origem do trigger. Selecione o canal 2 (e 3 e 4 na sequncia se estiver usando um osciloscpio de 4 canais) e observe o efeito que isso tem no estado acionado do display. Quando o canal 1 no estiver selecionado, o display no ser acionado porque o canal 2 (e 3 e 4 se estiver usando um osciloscpio de 4 canais) no tem um sinal aplicado.

f. Gire o controle de mltiplas funes para selecionar o canal 1 e assegurar que o display seja acionado.


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g. Pressione o boto Inclinao (Slope) na moldura lateral para selecionar a borda descendente do sinal como ponto de trigger. As selees de inclinao controlam se o trigger busca por uma borda positiva ou negativa no sinal de trigger.

2. O trigger de borda usado por padro. Entretanto, uma vez que o trigger um elemento crtico para fazer uma medio, h diversas opes de trigger a escolher, com base em suas necessidades de medio. Execute as etapas a seguir para ver como alguns dos tipos de trigger so usados. a. Pressione o boto Tipo (Type) na moldura lateral para uma seleo dos tipos de trigger. b. Pressione o boto Tipo (Type) na moldura lateral at que Pulso (Pulse) seja selecionado. c. Pressione o boto Quando (When) na moldura lateral para ver as suas opes. d. Pressione o boto Quando (When) at que = seja selecionado.

A configurao Larg pulso = faz com que o osciloscpio seja acionado quando a largura de pulso estiver dentro de +/-5% dos valores especificados.


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e. Gire o controle de mltiplas funes para ajustar a Largura de pulso (Pulse Width) para 500 s e observe se o osciloscpio acionado no pulso de 500 s. Lembre-se de que esse sinal tem um perodo de 1 ms com um ciclo de tarefas de 50%. Assim a largura de pulso ser de 500 s.

f. Para retornar ao modo de trigger de borda padro, pressione o boto da moldura lateral Tipo (Type) at que o modo de trigger Borda (Edge) seja selecionado.

Pontos-chave a lembrar 1. Pressionar o boto Nvel a 50% (Set To 50%) fora o nvel de trigger para o ponto 50% do sinal

aplicado. 2. O menu de trigger permite especificar o evento de trigger usado para capturar uma forma de onda. 3. Use as selees de origem de trigger para escolher qual canal de entrada monitorar para o evento

de trigger. 4. Use o controle de inclinao do trigger para especificar qual borda (ascendente ou descendente)

acionar. 5. O trigger da largura de pulso pode isolar pulsos dentro de um sinal.


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Exerccio Neste ltimo exerccio, um trigger de largura de pulso foi usado para capturar uma onda quadrada de 1 kHz. Para acionar todas as ondas quadradas que so mais rpidas do que 500 Hz, como voc configuraria o trigger do osciloscpio? Suponha que a onda quadrada tenha um ciclo de tarefas de 50%. Uma onda quadrada de 500 Hz tem um perodo de 2 ms. Uma vez que um ciclo de tarefas de 50%, a largura do pulso do sinal ser de 1 ms. Para acionar o osciloscpio em uma onda quadrada mais rpida do que 500 Hz, eu ajustaria o tipo de trigger da Largura de pulso


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Medies manuais O exerccio a seguir explorar a realizao das medies manuais das formas de onda.

Restaure o osciloscpio de volta a um ponto inicial conhecido e use os controles do painel frontal para criar o display mostrado abaixo.

Normalmente, para maior preciso, a forma de onda ajustada verticalmente para preencher a maior parte possvel do display. Para este exerccio, deixe a forma de onda conforme mostrado acima.

1 Pressione o boto Conf. Padro no painel frontal 2 Pressione o boto Ajuste automtico no painel frontal 3 Ajuste o fator da escala vertical para 1 V/div usando o boto da escala vertical do painel

frontal 4 Posicione a forma de onda na parte inferior do display usando o boto de posio

vertical do painel frontal 5 Ajuste o fator da escala horizontal para 250 s/div usando o boto da escala horizontal

do painel frontal

Exerccio 1. Determine a amplitude do sinal contando o nmero de divises verticais na gratcula e multiplicando

isso pelo fator da escala vertical. Anote a amplitude aqui: Amplitude = 5 divises x 1 V/div = 5 V

2. Calcule o perodo do sinal contando o nmero de divises horizontais na gratcula e multiplicando

isso pelo fator da escala horizontal. Anote o perodo do sinal aqui: Perodo = 4 divises x 250 s/div = 1 ms

3. Calcule a frequncia do sinal executando o seguinte clculo:

Frequncia = 1/(perodo do sinal). Anote a frequncia aqui: Frequncia = 1/(1 ms) = 1 kHz


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Medies de cursor 1. Para maior preciso da medio, o osciloscpio fornece cursores que sero usados na prxima

srie de etapas. a. Pressione o boto Cursor no painel frontal para exibir o menu do cursor. b. O boto Tipo (Type) da moldura lateral permite selecionar os cursores Amplitude ou Tempo

(Time). Os cursores de amplitude medem a tenso ao longo do eixo vertical. Os cursores do tempo medem o tempo ao longo do eixo horizontal. O cursor ativo exibido como uma linha slida, enquanto o cursor inativo exibido como

uma linha pontilhada. Pressione o boto Tipo (Type) na moldura lateral at que Amplitude seja selecionado.

c. Observe que a leitura Cursor 1 na moldura lateral destacada e o LED ao lado do controle de mltiplas funes est aceso. Gire o controle de mltiplas funes para posicionar o cursor horizontal superior na parte de cima da forma de onda.

d. Pressione o boto Cursor 2 na moldura lateral. Gire o controle de mltiplas funes para posicionar o cursor horizontal inferior na parte de baixo da forma de onda. Anote a amplitude do sinal a partir da borda direita central do display na seo de Exerccios abaixo.


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e. Pressione o boto Tipo (Type) na moldura lateral uma vez para selecionar os cursores de Tempo.

f. Pressione o boto Cursor 1 na moldura lateral. g. Gire o controle de mltiplas funes para posicionar o cursor no incio de um ciclo do sinal

(borda ascendente).

h. Pressione o boto Cursor 2 na moldura lateral. i. Gire o controle de mltiplas funes para posicionar o cursor na extremidade de um ciclo do

sinal (borda ascendente) e ento leia o tempo na borda direita do display.

Exerccio 1. Anote a amplitude do sinal aqui:

Amplitude do sinal = 5,08 V

2. Anote o perodo do sinal aqui: Perodo do sinal = 1,00 ms


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Medies automatizadas 1. Os osciloscpios da Srie TDS1000C-EDU oferecem 16 medies automatizadas. Para fazer medies

de amplitude pico-a-pico, perodo e frequncia, o osciloscpio precisa exibir pelo menos um ciclo completo da forma de onda e ter a forma de onda preenchida o mximo possvel no eixo vertical, sem que o sinal ultrapasse a parte superior ou inferior do display. Isso assegura que os algoritmos da medio tenham uma medio completa da forma de onda na memria sobre a qual devero ser feitos os clculos. As prximas etapas usaro as medies automatizadas do osciloscpio para analisar o sinal. a. Pressione o boto Tipo (Type) na moldura lateral uma vez para desativar os cursores. b. Pressione o boto Medidas (Measure) no painel frontal. c. Pressione o boto superior na moldura lateral uma vez. d. Pressione o boto Tipo (Typo) na moldura lateral at que Pico-a-pico (Pk-Pk) seja

selecionado.

e. Pressione o boto Voltar (Back) na moldura lateral para retornar ao menu principal Medidas. f. Pressione uma vez o segundo boto superior na moldura lateral. g. Pressione o boto Tipo (Type) na moldura lateral at que a medio de Perodo (Period) seja

selecionada.


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h. Pressione o boto Voltar (Back) na moldura lateral para retornar ao menu principal Medidas. i. Pressione uma vez o terceiro boto superior na moldura lateral. j. Pressione o boto Tipo (Type) na moldura lateral at que a medio de Frequncia (Freq) seja

selecionada.

k. Pressione o boto Voltar (Back) na moldura lateral. As medies automatizadas Pico-a-pico, Perodo e Frequncia devem agora ser exibidas na lateral do display.


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Exerccio 1. Anote os resultados das medies automatizadas de pico-a-pico e perodo aqui.

Amplitude pico-a-pico do sinal = 5,04 V Perodo do sinal = 1,000 ms

2. Qual a diferena percentual entre as suas medies automatizadas e as medies manuais?

Entre as suas medies automatizadas e as medies do cursor? % de diferena (automatizada vs. manual): % diferena de amplitude = [(5,04 V 5 V) / (5 V)] x 100% = 0,8% % diferena perodo = [(1,000 ms 1 ms) / (1 ms)] x 100% = 0% % de diferena (automatizada vs. cursor): % diferena de amplitude = [(5,04 V 5,08 V) / (5,08 V)] x 100% = 0,79% % diferena perodo = [(1,000 ms 1,00 ms) / (1,00 ms)] x 100% = 0%

Pontos-chave a lembrar 1. As medies podem ser feitas manualmente, com os cursores, ou automaticamente, usando os

algoritmos baseados em firmware que processam os dados da forma de onda armazenados na memria do osciloscpio.

2. As medies manuais tm uma preciso mais baixa, os cursores so geralmente mais precisos do que as medies manuais e as medies automatizadas so as mais precisas de todas as tcnicas.

3. Todos os elementos do sinal pertencentes a uma medio automatizada devem ser exibidos no display do osciloscpio.


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Exerccio final 1. O primeiro parmetro a considerar ao escolher um osciloscpio :

a. Tamanho b. Comprimento do registro c. Largura de banda d. Nmero de medies

Resposta: c

2. O osciloscpio geralmente: a. Exibe amplitudes como, por exemplo, tenses no eixo vertical do display. b. Fornece os controles mais comumente usados no painel frontal. c. Fornece mltiplas formas de realizar as medies do parmetro da forma de onda. d. Todas as acima.

Resposta: d

3. Um osciloscpio digital tpico: a. Condiciona sinais analgicos de entrada com amplificao. b. Coleta amostras dos sinais de entrada na taxa de amostragem alta e as converte em formato

digital. c. Armazena os dados da forma de onda digitalizados na memria e exibe a forma de onda no

display. d. Todas as acima.

Resposta: d

4. Os trs conjuntos de controles principais do osciloscpio so: a. Vertical, Medies e Display b. Horizontal, Ajuste automtico e Medies c. Vertical, Horizontal e Trigger. d. Trigger, Medies e Cursores

Resposta: c

5. Os osciloscpios podem fazer medies com: a. Medies automatizadas usando algoritmos baseados em firmware para processar os dados da

forma de onda armazenados. b. Medies do cursor. c. Medies manuais baseadas na gratcula do display. d. Todas as acima.

Resposta: d


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