O que é um Osciloscópio de Dupla Traçado?

Osciloscópio de Dupla Traçado

Definição: Em um osciloscópio de dupla traçado, um único feixe de elétrons gera dois traços, que são desviados por duas fontes independentes. Para produzir esses dois traços separados, empregam-se dois métodos principais: o modo alternado e o modo interrompido. Esses também são referidos como os dois modos de operação do interruptor.

Então, surge uma pergunta: por que tal osciloscópio é necessário?

Ao analisar ou estudar múltiplos circuitos eletrônicos, comparar suas tensões é crucial. Uma opção para realizar tais comparações é usar múltiplos osciloscópios. No entanto, acionar sincronicamente o varredura de cada osciloscópio é uma tarefa desafiadora.

É aí que o osciloscópio de dupla traçado se torna útil. Ele usa um único feixe de elétrons para fornecer dois traços.

Diagrama de Blocos e Funcionamento do Osciloscópio de Dupla Traçado

A figura abaixo ilustra o diagrama de blocos de um osciloscópio de dupla traçado:

Princípio de Funcionamento do Osciloscópio de Dupla Traçado

Como pode ser visto na figura acima, o osciloscópio de dupla traçado possui dois canais de entrada vertical independentes, nomeadamente, Canal A e Canal B.

Os dois sinais de entrada entram nos estágios de pré-amplificador e atenuador separadamente. As saídas desses dois estágios de pré-amplificador e atenuador independentes são então enviadas ao interruptor eletrônico. Este interruptor eletrônico transmite o sinal de entrada de apenas um canal para o amplificador vertical em um momento específico.

O circuito também está equipado com um interruptor de seleção de disparo, que permite que o circuito seja acionado pela entrada do Canal A, pela entrada do Canal B, ou por um sinal aplicado externamente.

O sinal do amplificador horizontal pode ser alimentado no interruptor eletrônico através do gerador de varredura ou do Canal B através dos interruptores S0 e S2.

Dessa forma, o sinal vertical do Canal A e o sinal horizontal do Canal B são fornecidos ao Tubo de Raios Catódicos (CRT) para permitir o funcionamento do osciloscópio. Este é o modo X - Y do osciloscópio, que permite medições X - Y precisas.

Na realidade, o modo de operação do osciloscópio depende da seleção de controle do painel frontal. Por exemplo, se é necessário o formato de onda do Canal A, o formato de onda do Canal B, ou os formatos de onda do Canal A ou B separadamente.

Como discutimos anteriormente, existem dois modos de operação para o osciloscópio de dupla traçado. A seguir, examinaremos detalhadamente esses dois modos respectivamente.

Modo Alternado do Osciloscópio de Dupla Traçado

Quando ativamos o modo alternado, isso permite que os dois canais sejam conectados alternadamente. Esta alternância ou comutação entre o Canal A e o Canal B ocorre no início de cada varredura subsequente.

Além disso, existe uma relação de sincronização entre a taxa de comutação e a taxa de varredura. Isso permite que o formato de onda de cada canal seja exibido em uma única varredura. Por exemplo, o formato de onda do Canal A será exibido na primeira varredura, e na próxima varredura, o Tubo de Raios Catódicos (CRT) exibirá o formato de onda do Canal B.

Dessa forma, a conexão alternada dos dois canais de entrada ao amplificador vertical é realizada.

O interruptor eletrônico comuta de um canal para outro durante o período de retorno. Durante o período de retorno, o feixe de elétrons é invisível, portanto, a comutação de canal para canal pode ocorrer.

Portanto, uma varredura completa exibirá o sinal de um canal vertical na tela, e na próxima varredura, o sinal do outro canal vertical será exibido.

A figura a seguir mostra o formato de onda de saída do osciloscópio operando no modo alternado:

Princípio de Funcionamento do Osciloscópio de Dupla Traçado

Como é evidente no diagrama acima, o osciloscópio de dupla traçado está equipado com dois canais de entrada vertical independentes, nomeadamente, Canal A e Canal B.

Os dois sinais de entrada são alimentados nos estágios de pré-amplificador e atenuador, respectivamente. As saídas desses dois estágios de pré-amplificador e atenuador separados são então enviadas ao interruptor eletrônico. Este interruptor eletrônico transmite o sinal de entrada de apenas um canal ao amplificador vertical em um instante específico.

O circuito também possui um interruptor de seleção de disparo, que permite que o circuito seja acionado pela entrada do Canal A, pela entrada do Canal B, ou por um sinal aplicado externamente.

O sinal do amplificador horizontal pode ser alimentado no interruptor eletrônico, seja através do gerador de varredura, ou do Canal B através dos interruptores S0 e S2.

Dessa maneira, o sinal vertical do Canal A e o sinal horizontal do Canal B são fornecidos ao Tubo de Raios Catódicos (CRT) para permitir o funcionamento do osciloscópio. Este é o modo X - Y do osciloscópio, que permite medições X - Y precisas.

Na realidade, o modo de operação do osciloscópio depende das opções de controle no painel frontal. Por exemplo, se é necessário o formato de onda do Canal A, o formato de onda do Canal B, ou os formatos de onda do Canal A ou B separadamente.

Como mencionado anteriormente, existem dois modos de operação para o osciloscópio de dupla traçado. A seguir, abordaremos esses dois modos respectivamente.

Modo Alternado do Osciloscópio de Dupla Traçado

Quando o modo alternado é ativado, isso permite que os dois canais sejam conectados alternadamente. Esta alternância ou comutação entre o Canal A e o Canal B ocorre no início de cada varredura.

Além disso, existe uma relação de sincronização entre a taxa de comutação e a taxa de varredura. Isso permite que o formato de onda de cada canal seja apresentado durante uma única varredura. Por exemplo, o formato de onda do Canal A será exibido na primeira varredura, e na próxima varredura, o Tubo de Raios Catódicos (CRT) exibirá o formato de onda do Canal B.

Dessa forma, a conexão alternada entre a entrada de dois canais e o amplificador vertical é realizada.

O interruptor eletrônico comuta de um canal para o outro durante o período de retorno. Durante o período de retorno, o feixe de elétrons é invisível, permitindo assim a comutação de canal.

Portanto, uma varredura completa exibirá o sinal de um canal vertical na tela, e a próxima varredura exibirá o sinal do outro canal vertical.

O diagrama a seguir mostra o formato de onda de saída do osciloscópio quando operando no modo alternado:

Neste modo, o interruptor eletrônico opera livremente em uma frequência extremamente alta, variando de aproximadamente 100 kHz a 500 kHz. Além disso, a frequência do interruptor eletrônico é independente daquela do gerador de varredura.

Consequentemente, dessa forma, pequenos segmentos dos dois canais podem ser conectados continuamente ao amplificador.

Quando a taxa de interrupção é maior que a taxa de varredura horizontal, os segmentos interrompidos separadamente serão combinados e reorganizados para formar os formatos de onda originalmente aplicados do Canal A e do Canal B na tela do Tubo de Raios Catódicos (CRT).

No entanto, se a taxa de interrupção for menor que a taxa de varredura, isso certamente levará à descontinuidade na exibição. Portanto, nesse caso, o modo alternado é mais apropriado.

O osciloscópio de dupla traçado permite a seleção dos respectivos modos de operação através do painel frontal do instrumento.