Nos dias atuais, a sofisticação dos equipamentos que entram numa oficina torna praticamente indispensável a presença do osciloscópio. Surgem então as dúvidas: que tipo de osciloscópio adquirir para um trabalho de oficina? Quanto é preciso investir para ter um bom osciloscópio? O dinheiro investido terá retorno? Neste artigo, vamos falar um pouco do osciloscópio e sua importância e fornecer algumas orientações que auxiliem o técnico na procura de um instrumento que se adapte ao seu trabalho proporcionando retorno tanto em termos de tempo como dinheiro.
A maioria dos técnicos conhece o osciloscópio de seus cursos de eletrônica, onde normalmente, a importância deste instrumento não é devidamente avaliada. Ocorre que, em tais cursos, é ensinado muito pouco sobre o que é o osciloscópio e o que ele pode fazer.
Se perguntarmos para qualquer técnico eletrônico ou mesmo estudante para que serve um osciloscópio, a resposta certamente estará bem próxima da finalidade real:
- Para observar as formas de onda de um circuito!
Porém, se perguntarmos em seguida, qual é a vantagem que obtemos observando as formas de onda de um circuito, as coisas começam a ficar complicadas na cabeça da maioria.
Alguns podem dizer que, pelas formas de onda é possível saber se um circuito está ou não funcionando, o que também está próximo do real, mas ainda não é tudo. As respostas obtidas revelam então, que tudo o que o osciloscópio é e pode fazer acaba não sendo mencionado por boa parte dos técnicos.
E mais ainda, essas respostas revelam que, se os técnicos pudessem dominar pelo menos metade das funções do osciloscópio, o investimento num equipamento deste tipo seria rapidamente coberto pelos ganhos extras em dinheiro e tempo.
O QUE FAZ O OSCILOSCÓPIO
A ideia de que o osciloscópio é um “simples aparelho para observar formas de onda” realmente é válida e na verdade não significa tão pouco.
Podemos observar as formas de onda de um circuito e isto realmente é muito importante para o diagnóstico de seus problemas ou avaliação de seu funcionamento.
Se o técnico souber interpretar as imagens apresentadas na tela de um osciloscópio, ele poderá dizer muito mais do que se o circuito está bom ou ruim.
Uma boa interpretação pode revelar detalhes importantes sobre o funcionamento de uma etapa de um aparelho e até chegar ao componente ou componentes, que estejam com problemas.
Nos equipamentos modernos que trabalham com formas de onda bastante complexas como os televisores em cores, onde os sinais de vídeo devem ter formas muito bem definidas, a observação destas formas de onda é fundamental para reparos e ajustes.
Conforme mostra a figura 2, os pontos ou níveis de tensão para uma forma de onda em determinado ponto do circuito são muito bem definidos, significando que, quando o técnico for executar reparos nestas etapas, não será possível fazer o ajuste normal sem a sua observação.
Em outras palavras, se forem executados reparos nestas etapas, sem o uso do osciloscópio, o ajuste para um funcionamento normal fica comprometido.
A maioria dos manuais de aparelhos eletrônicos que entram numa oficina atualmente, exigem comprovações e ajustes feitos com a observação de formas de onda. Videocassetes, câmeras de vídeo, CD players, receptores de satélites são alguns exemplos de aparelhos em que ajustes e reparos só podem ser feitos com a observação de formas de onda, conforme mostra a figura 3.
Se o ajuste de receptores de rádio, amplificadores e outros equipamentos mais simples não exige mais do que um multímetro na maioria dos casos, isto não ocorre com equipamentos mais sofisticados.
É claro que existem casos onde “pode se dar um jeito” com a utilização de técnicas alternativas para localização de falhas ou mesmo ajustes, mas este “jeitinho” tem alguns inconvenientes, que a exigência cada vez maior do cliente por qualidade não admite:
O primeiro inconveniente vem para o próprio técnico que tem seu trabalho multiplicado quando o serviço poderia ser realizado em pouco tempo com a ajuda do osciloscópio, pois as técnicas alternativas são muito demoradas.
Um exemplo típico é o ajuste de uma Fl de vídeo que até pode ser feito sem instrumentos, com a simples observação da imagem, na base das tentativas, mas que fica tremendamente simplificado se tivermos um osciloscópio, tomando como exemplo o procedimento de um manual mostrado na figura 4.
Com o osciloscópio basta ajustar a bobina no conversor para ter a forma de onda indicada
De outra maneira, será preciso observar a imagem, sintonizando um sinal do gerador e ainda, sem garantia de perfeição.
O outro inconveniente compromete mais: não podemos garantir em muitos casos, que o ajuste será exatamente o que leve ao comportamento recomendado pelo fabricante.
É o caso do ajuste da FI de vídeo tomado como exemplo: sem o osciloscópio, não se tem garantia nenhuma de que a curva obtida tem exatamente o aspecto Indicado.
Porém, não é só a simples observação de uma forma de onda que temos num osciloscópio. Saber se um sinal é triangular, senoidal, retangular ou tem qualquer outra forma ou apresenta distorções não representa nada, se não soubermos interpretar o que isto significa.
As formas de onda numa tela de osciloscópio ainda nos dão indicações adicionais importantes como a frequência e a amplitude dos sinais.
Sim, um osciloscópio é também um instrumento de medida e estas medidas são importantes nos ajustes e verificações de defeitos.
Os amplificadores internos do osciloscópio possuem grande precisão e com isso podemos ter a indicação exata da amplitude de um sinal mostrado numa tela, conforme mostra figura 5.
Assim, é possível medir com precisão a amplitude de sinais entre quaisquer pontos, o que pode ser muito importante em determinados ajustes, como por exemplo, no sinal de uma Fl de vídeo de um televisor.
A frequência de um sinal também pode ser determinada com precisão, pois os geradores internos do osciloscópio permitem isto, além do que, podemos usar diversos equipamentos auxiliares.
Um equipamento auxiliar importante para o osciloscópio é o gerador de varredura e marcas. Conforme mostra a figura 6, este gerador produz um sinal que varia em frequência entre dois limites e se o usuário desejar, pode introduzir pequenas marcas em frequências determinadas.
Assim, aplicando o sinal deste gerador num circuito sintonizado, como por exemplo, uma etapa de Fl de vídeo de um televisor, podemos obter não só sua curva de resposta como também, fixar pontos em que tenhamos frequências importantes, como mostra afigura 7.
Esses pontos de referência, como por exemplo nas frequências de 42,17 MHz e 45,75 MHz são importantes nos ajustes, pois devem corresponder amplitudes bem definidas de resposta.
ESCOLHENDO UM OSCILOSCOPIO
Uma vez que o técnico resolva adquirir um osciloscópio, é evidente que, como se trata de equipamento caro, deva pensar muito bem e procurar um tipo que tenha uma relação custo/benefício favorável.
No entanto, se o técnico ainda não conhece o osciloscópio totalmente e pretende aprender com o que vai adquirir, como comprar um com segurança, tendo certeza de que ele irá prestar bons serviços?
Como garantir que o osciloscópio adquirido não represente um desperdício contendo muitas funções (pelas quais se paga mais) e que o técnico não vai precisar?
Ou ao contrário, como garantir que possua funções importantes, cuja falta pode ser facilmente sentida?
Existem atualmente muitos osciloscópios ideais para trabalhos de bancada e reparação a custo acessível. A ICEL, por exemplo, possui uma ampla gama de instrumentos com características que podem ser consideradas ideais para os técnicos reparadores, projetistas ou mesmo amadores que desejam investir num instrumento mais avançado.
Para comprar bem, é preciso saber o que significam as especificações de um osciloscópio. Vamos analisa-las:
a) Resposta em frequência
Esta, sem dúvida, é uma das características mais importantes de um osciloscópio, pois indica até que frequência os sinais observados são amplificados sem distorções. Isso significa que esta não é a frequência máxima que podemos observar, mas sim aquela em que temos a garantia de que a forma de onda observada tem um mínimo de distorções introduzidas pelo equipamento.
Os tipos mais simples possuem resposta de 20 MHz, sendo indicados para os técnicos reparadores, principalmente de equipamentos de vídeo, que tenham uma resposta de pelo menos 40 MHz.
b) Número de traços ou feixes
Existem osciloscópios simples que projetam em sua tela apenas uma forma de onda de cada vez. No entanto, a maioria dos tipos modernos permitem a observação simultânea de dois sinais o que pode ser muito interessante em certos trabalhos, quando comparamos frequências, fases ou mesmo formas de onda.
São duas as técnicas mais usadas para se obter uma imagem dupla
A primeira utiliza um circuito interno que comuta duas entradas numa velocidade muito alta, de modo que o feixe de elétrons num instante produz um ponto de uma e no instante seguinte de outra, varrendo a tela em dois locais e, portanto, traçando duas linhas, conforme mostra a figura 9.
Os osciloscópios que operam seguindo este sistema são de duplo traço.
Existem, entretanto, osciloscópios que utilizam dois feixes de elétrons separados, controlados por circuitos separados, mas incidindo numa mesma tela. Estes são osciloscópios de duplo feixe.
A grande parte dos osciloscópios usados em oficinas e de duplo traço, existem, entretanto, osciloscópios que combinam as duas modalidades de operação.
Assim, podemos ter osciloscópios que geram imagens em três canais com 8 traços.
c) Sensibilidade
Esta característica é importante pois indica a intensidade mínima de um sinal que podemos observar na tela de um osciloscópio. Para os tipos comuns esta sensibilidade está entre valores situados entre 5 mV e 20 V por divisão.
Esta indicação de volts por divisão pode ser explicada facilmente: dizemos que um osciloscópio tem uma sensibilidade de 5 mV por divisão, quando a aplicação de um sinal de 5 mV em sua entrada, gera uma imagem que ocupa uma divisão, conforme mostra afigura 10.
d) Tensão máxima de entrada
Nos circuitos de televisores, monitores de vídeo e outros eletrodomésticos alimentados pela rede de energia podemos encontrar sinais com tensões bastante elevadas. O osciloscópio deve ter recursos para poder mostrar sinais com estas tensões, o que significa um atenuador de entrada com uma ampla faixa de atuação.
Normalmente, o osciloscópio tem como especificação neste sentido a tensão máxima de entrada. Valores na faixa de 200 a 600 Vpp são comuns e os mais indicados para os técnicos reparadores.
e) Disparo (trigger)
Quando um osciloscópio opera na simples visualização de uma forma de onda, gerando internamente o sinal de varredura, normalmente o ajuste do sincronismo é feito por um simples controle no painel.
Este controle aproveita o próprio sinal observado para que, nos seus picos, quando próximos do ponto de comutação do sinal dente-de-serra, ele dispare (trigger = disparar) o circuito, mantendo assim uma imagem estável.
Quando se trabalha com TV, este ajuste pode ser dispensado se o próprio sinal de sincronismo do televisor analisado (vertical ou horizontal) for empregado para esta finalidade.
Os osciloscópios destinados a trabalhos de reparação de televisores e equipamentos de vídeo possuem uma entrada indicada por TV, esta serve para que o disparo do circuito de sincronismo seja feito pelos próprios circuitos do televisor.
Este recurso facilita tremendamente o técnico, pois com um mínimo de ajustes, obtém uma forma de onda estável na tela do osciloscópio. Para o técnico reparador é importante ter um osciloscópio com este tipo de recurso.
f) impedância de entrada
Um osciloscópio também serve para medidas de tensão sendo importante que ele não carregue o circuito do qual está sendo retirado um sinal para observação. Isto também é válido quando temos a simples observação de uma forma de onda, pois um circuito externo que represente uma carga pode afetar esta forma de onda. Em especial, a alteração pode ser mais sensível se o circuito não for resistivo.
Desta forma, uma especificação importante para os osciloscópios é a sua impedância de entrada acompanhada da capacitância.
Para os tipos comuns, esta impedância normalmente é padronizada em 1 Mohms e a capacitância pode variar entre 10 e 50 pF tipicamente.
OSCILOSCÓPIOS ICEL
A Icel Com. de Instrumento de Medição possui uma ampla linha de osciloscópios com faixas de frequência de operação entre 20 e 100 MHz, ideais para os trabalhos de reparação. Peça informações sobre estes instrumentos usando para esta finalidade o nosso cupom de consulta.
