O que é um Osciloscópio de Dupla Traçado? Definição Princípio de Funcionamento e Modos Explicados

O que é um Osciloscópio de Dupla Traçado?

Definição

Um osciloscópio de dupla traçado usa um único feixe eletrônico para gerar dois traços separados, cada um desviado por uma fonte de entrada independente. Para produzir esses dois traços, ele emprega principalmente dois modos de operação—modo alternativo e modo interrompido—controlados por um interruptor.

Propósito de um Osciloscópio de Dupla Traçado

Ao analisar ou estudar múltiplos circuitos eletrônicos, comparar suas características de tensão é frequentemente crítico. Embora seja possível usar vários osciloscópios para tais comparações, sincronizar o disparo do varredura de cada dispositivo é altamente desafiador. Um osciloscópio de dupla traçado resolve isso ao gerar dois traços usando um único feixe eletrônico, permitindo uma análise conveniente e precisa simultânea.

Diagrama de Blocos e Princípio de Funcionamento de um Osciloscópio de Dupla Traçado

O diagrama de blocos de um osciloscópio de dupla traçado é mostrado abaixo:

Como mostrado na figura acima, o osciloscópio possui dois canais de entrada vertical independentes, rotulados A e B. Cada entrada é alimentada separadamente em um estágio de pré-amplificador e atenuador. As saídas desses dois estágios são então direcionadas para um interruptor eletrônico, que permite que apenas a entrada de um canal passe para o amplificador vertical a qualquer momento. O circuito também inclui um interruptor seletor de disparo, permitindo o disparo via canal A, canal B ou sinal aplicado externamente.

Um amplificador horizontal fornece sinais para o interruptor eletrônico, com a fonte determinada pelos interruptores S0 e S2—seja o gerador de varredura ou o canal B. Essa configuração permite que os sinais verticais do canal A e os sinais horizontais do canal B sejam enviados para o CRT, permitindo a operação no modo X-Y para medições precisas X-Y.

Os modos de operação do osciloscópio são selecionados por meio dos controles do painel frontal, permitindo aos usuários exibir traços apenas do canal A, apenas do canal B ou ambos os canais simultaneamente. Como mencionado anteriormente, os osciloscópios de dupla traçado operam em dois modos principais:

Modo Alternativo

Quando o modo alternativo é ativado, o interruptor eletrônico alterna entre os dois canais, mudando no início de cada nova varredura. A taxa de comutação é sincronizada com a taxa de varredura, garantindo que o traço de cada canal seja exibido em varreduras separadas: o traço do canal A aparece na primeira varredura, seguido pelo traço do canal B na próxima.

A troca entre os canais ocorre durante o período de retorno da varredura, quando o feixe eletrônico é invisível—evitando qualquer perturbação visível nos traços. Isso resulta em um sinal completo de varredura de um canal vertical sendo exibido, seguido por uma varredura completa do outro canal no ciclo subsequente.

A saída de forma de onda do osciloscópio operando no modo alternativo é mostrada na figura abaixo:

Este modo preserva a relação de fase correta entre os sinais dos canais A e B. No entanto, tem uma desvantagem: a exibição mostra os dois sinais como ocorrendo em momentos diferentes, mesmo que eles sejam realmente simultâneos. Além disso, o modo alternativo não é adequado para exibir sinais de baixa frequência.

Modo Interrompido

No modo interrompido, o interruptor eletrônico alterna rapidamente entre os dois canais várias vezes durante uma única varredura. A comutação é tão rápida que até segmentos minúsculos de cada sinal são exibidos, criando a ilusão de traços contínuos para ambos os canais. A exibição de forma de onda no modo interrompido é mostrada na figura abaixo:

No modo interrompido, o interruptor eletrônico opera em um estado de livre execução em alta frequência (geralmente 100 kHz a 500 kHz), independentemente da frequência do gerador de varredura. Esta comutação rápida garante que pequenos segmentos de sinais de ambos os canais sejam continuamente alimentados ao amplificador.

Quando a taxa de corte excede a taxa de varredura horizontal, os segmentos cortados se fundem sem costura na tela do CRT, reconstruindo as formas de onda originais dos canais A e B. Por outro lado, se a taxa de corte for inferior à taxa de varredura, a exibição mostrará descontinuidades—tornando o modo alternativo mais adequado nesses casos. Os osciloscópios de dupla traçado permitem que os usuários selecione o modo de operação desejado por meio de um controle no painel frontal.