Um osciloscópio é um dispositivo de diagnóstico que exibe uma tensão variável com o tempo. Como uma televisão, ele possui um tubo de raios catódicos, que produz um feixe de elétrons que varre uma tela fluorescente. É significativo porque mostra sinais elétricos na forma de tensão versus tempo.
Significado
O osciloscópio é útil porque permite que sinais elétricos, especialmente aqueles que variam no tempo, sejam observados. Os sinais podem ser lentos ou rápidos. O osciloscópio possui recursos de amplificação e atraso que permitem que parte ou todo o sinal seja observado. Outros recursos permitem que os sinais sejam movidos fisicamente pela tela. Tudo isso facilita a medição do sinal.
Tubo de raios catódicos
O coração de um osciloscópio é o tubo de raios catódicos (CRT). Um CRT tem várias partes básicas: um canhão de elétrons, placas ou bobinas de deflexão vertical, placas ou bobinas de deflexão horizontais e um feixe de elétrons.
Canhão de elétrons
O canhão de elétrons consiste em um aquecedor, um cátodo e um ânodo. O cátodo é o eletrodo negativo e o ânodo é o positivo. Uma corrente elétrica faz com que o aquecedor aqueça o cátodo. Esse aumento de temperatura força os elétrons a fluir dele para o ânodo. Esse processo é chamado de "fervura" dos elétrons.
Operação
O ânodo tem um pequeno orifício e uma alta tensão que pode variar de 5 kV a 50 kV. Os elétrons do cátodo passam pelo pequeno orifício, ao mesmo tempo em que são acelerados pela alta voltagem. Após a passagem, os elétrons são desviados pelas placas verticais e pelas placas horizontais que têm uma voltagem variável no tempo deliberadamente aplicada a elas. As placas verticais desviam os elétrons horizontalmente e as placas horizontais desviam os elétrons verticalmente. Em alguns osciloscópios, as bobinas de deflexão magnética são substituídas pelas placas.
O feixe de elétrons desviado atinge uma tela, que é revestida com fósforo. Esta tela posteriormente emite luz visível na forma de um ponto. A localização do feixe de elétrons na tela depende da quantidade de voltagens que são aplicadas às placas de deflexão. O feixe atravessa a tela por causa da deflexão horizontal aplicada pelas placas verticais. O motivo pelo qual você não vê apenas um ponto se movendo pela tela é por causa do fósforo, que faz com que você veja linhas.
Usos
Os osciloscópios são usados para visualizar os sinais vindos diretamente de dispositivos como placas de som, permitindo a exibição em tempo real das ondas. Eles são usados como eletrocardiogramas, para testar circuitos e solucionar problemas de dispositivos eletrônicos, como televisores. Osciloscópios com recursos de armazenamento permitem que os sinais sejam capturados, recuperados e analisados para uso posterior.