Métodos de teste de circuitos comuns com osciloscópio

Thread Content

Para medir a tensão contínua de uma bateria ou de outra fonte de tensão contínua, é necessário primeiro garantir que o modo de acoplamento do canal esteja em modo contínuo. No caso da tensão da bateria, como ela é relativamente baixa, um fator de atenuação de 1X já é suficiente. Defina o valor vertical em 1V ou 500mV: https://pic4.zhimg.com/80/v2-67a3e77c6dd710f1eadca6203fdb2f2b_720w.jpg. Além disso, certifique-se de que o modo de disparo do osciloscópio esteja em modo automático: https://pic4.zhimg.com/80/v2-cd8e271aac61f401172de23bbc724f6b_720w.jpg. Verifique se a bateria está carregada ou se há tensão de saída. Conecte a sonda ao polo positivo da bateria ou da fonte de tensão contínua; o terminal de terra da sonda deve ser conectado ao polo negativo da bateria ou da fonte de tensão contínua. Claro, se for invertido, também não há impacto; apenas a forma de onda será exibida abaixo do nível zero do osciloscópio. Ao abrir a função de medição do osciloscópio para obter a média, é possível visualizar o valor da tensão contínua. https://pic4.zhimg.com/80/v2-4ebc49b1ff0c31a54d2ac789b978358b_720w.jpg Como mostrado na imagem acima, testamos uma bateria com tensão de 1,6 V. É importante notar que o sinal de corrente contínua não possui forma de onda curvilínea; pode-se ver, no osciloscópio, uma linha reta. O cristal de oscilação é sensível à carga capacitiva. Quando se utiliza o modo ×1, a capacidade do probe é relativamente alta, o que equivale a uma carga significativa conectada em paralelo ao circuito do cristal de oscilação. Isso faz com que o cristal pare de oscilar com facilidade. Portanto, é melhor utilizar um probe no modo 10X. Vamos configurar o canal do osciloscópio em acoplamento AC, na escala de 10X. Certifique-se de que, após a placa do cristal oscilador estar ligada, retire a capa da sonda para expor as pontas dela. Conecte o clipe do probe ao terra da placa-mãe, que corresponde ao polo negativo de alimentação; a ponta do probe deve entrar em contato com um dos pinos do cristal oscilador. https://pic3.zhimg.com/80/v2-9e3552f78a6e000e3ce24a279dba130a_720w.jpg Ajuste os parâmetros verticais e de tempo do osciloscópio, de modo que pelo menos um ciclo da onda seja exibido completamente na tela, como mostrado na figura abaixo. A frequência deste cristal oscilador é de 25MHz. https://pic1.zhimg.com/80/v2-0881840bb976c68d6344c88043bcd1bc_720w.jpg Além disso, as bordas de saída do cristal oscilador são geralmente bastante acentuadas, com tempo de subida curto. Isso acontece porque a saída do cristal oscilador contém muitas componentes de alta frequência; portanto, ele deve ser considerado como um sinal de alta frequência. A faixa de frequência do modo sonda ×1 é limitada, enquanto no modo sonda ×10 toda a faixa de frequência está disponível; portanto, é necessário usar o modo ×10 para realizar as medições. A medição do sinal de saída do gerador de sinais consiste em avaliar a forma de onda emitida pelo mesmo. Geralmente, a tensão de saída fica dentro de 20V de pico a pico. É necessário ajustar o canal do osciloscópio para a escala 1X; para a escala vertical, 1V/div é suficiente. Certifique-se de que o modo de acoplamento dos canais do osciloscópio esteja em acoplamento DC, e que o modo de disparo esteja em automático. Conecte a saída de sinal do gerador de sinais à porta correspondente do osciloscópio, para garantir que o gerador de sinais funcione corretamente e emitam os sinais adequados. Em seguida, pressione o botão AUTO do osciloscópio para que ele ajuste automaticamente a forma de onda até que ela fique em uma posição adequada. Se não ficar satisfeito após o ajuste automático, é possível ajustar manualmente a posição vertical e a forma da onda de ajuste do tempo. https://pic3.zhimg.com/80/v2-311890c5964b28f59d28efcf0a79388a_720w.jpg Para a medição das flutuações de tensão, recomenda-se usar, em geral, a escala 1X no sensor, a fim de evitar que o ruído desnecessário afete a medição das flutuações. Ao mesmo tempo, lembre-se de ajustar a taxa de atenuação do canal do osciloscópio para 1X também. A ondulação faz parte da componente de corrente alternada; portanto, o método de “acoplamento de canal” deve utilizar o acoplamento em corrente alternada, a fim de restringir a entrada de sinais em corrente contínua. Geralmente, a frequência de ondulação da saída de uma fonte de alimentação comutada fica na faixa de 0 a 20 MHz. Já o ruído causado por interruptores de sincronização de alta frequência e pelo reflexo de sinais fica na faixa de 0 a 1 GHz. Portanto, deve-se ativar a limitação de largura de banda de 20MHz, para que os ruídos de alta frequência desnecessários possam ser filtrados. https://pic2.zhimg.com/80/v2-8f1b0cde6db85fbc496df08d97a88f3d_720w.jpg Para evitar interferências no sinal causadas por radiação eletromagnética, o fio de aterramento do probe do osciloscópio deve ser o mais curto possível. Geralmente, utiliza-se a mola de aterramento que vem junto com o probe para fazer a conexão de aterramento. Por fim, é possível realizar uma análise no domínio de frequência da forma de onda das ondulações, por meio da função FFT. Dessa forma, é possível determinar com precisão o nível de ruído em cada frequência, bem como o tamanho das ondulações causadas pelos interruptores. https://pic2.zhimg.com/80/v2-28922cace24d39baa8fe1f342adb40cd_720w.jpg Tensão de rede doméstica de 220V (110V). O osciloscópio funciona sem a conexão ao cabo de alimentação, sendo alimentado por baterias. Use 2 sondas de 10X, defina a atenuação do canal para 10X, o valor vertical para 100V/div e o modo de acoplamento para acoplamento em corrente alternada. Certifique-se de que o dispositivo a ser testado tenha saída de energia elétrica residencial. Conecte as duas sondas aos dois fios da rede elétrica residencial. Em seguida, no osciloscópio, ative o canal matemático. Subtraindo as ondas dos dois canais, obterá a forma de onda da eletricidade da rede. https://pic3.zhimg.com/80/v2-2f3372bda784ec0c6458f1a82b21c72e_720w.jpg Claro, a maneira mais segura e prática de medir a forma de onda da corrente elétrica da rede é, ainda, usar sondas diferenciais. Medição dos sinais do barramento de comunicação de automóveis CAN H/L: Conecte os canais 1 e 2 do osciloscópio aos conectores BNC com cabos tipo “banana”. https://pic2.zhimg.com/80/v2-d4f9171133e678440713b3c59982380d_720w.jpg O canal 1 deve ser conectado ao PIN6 do conector de diagnóstico (CAN_H), enquanto o canal 2 deve ser conectado ao PIN14 do mesmo conector (CAN_L). As extremidades de terra dos canais 1 e 2 devem ser conectadas ao PIN4 do conector de diagnóstico. Abra o menu de decodificação do osciloscópio para configurar o barramento CAN. https://pic4.zhimg.com/80/v2-a3398e90879512a8dcaa822fc80b2367_720w.jpg Ajuste o nível de threshold do barramento para obter os dados de decodificação. Defina o modo de disparo como “decodificação” e ajuste os parâmetros relacionados às ondas estáveis dos quadros de dados. Ajuste também os parâmetros verticais e de tempo para observar os sinais. https://pic4.zhimg.com/80/v2-aa4413f3ab9d3b2a3e0b401fa02f079f_720w.jpg Para a medição de sinais de amplificadores e áudio, defina o modo de disparo do osciloscópio como “auto” e altere o modo de acoplamento para AC. Isso garantirá que o amplificador funcione corretamente e emitam sinais de áudio. Conecte os clipes e sondas do osciloscópio às duas saídas do amplificador, sem necessidade de distinguir entre polos positivo e negativo. Ajuste a posição vertical para que a forma de onda seja exibida completamente na tela. Ajustar o volume permite observar as mudanças na amplitude da forma de onda. https://pic1.zhimg.com/80/v2-844bcdfe6dc251305a88f2248f5b7b7c_720w.jpg Os sinais dos sensores, no circuito de amplificação, geralmente são muito fracos. Pode ser difícil detectá-los diretamente com um osciloscópio. No entanto, a placa do sensor possui um circuito de amplificação. Ao encontrar a saída desse amplificador, é possível medir o sinal amplificado com o osciloscópio. Use um probe de 1X, defina a atenuação do canal também para 1X, o modo de acoplamento como DC e o modo de disparo como automático. Conecte o clipe do sensor ao polo negativo da placa-mãe do sensor, e a sonda ao terminal de saída do amplificador. A escala vertical é ajustada para 50 mv/div, e o período de tempo é definido como 200 ou 500 ms para entrar no modo de scroll. De acordo com a forma de onda, é possível ajustar adequadamente a posição vertical, permitindo assim observar o sinal recebido pelo sensor.