Osciloscópios da Rohde & Schwarz

Um osciloscópio mede a mudança no nível de tensão dos sinais elétricos ao longo do tempo. O osciloscópio tem uma tela usada como exibição gráfica, com o nível de tensão mostrado no eixo vertical (Y) e o tempo no eixo horizontal (x). A curva na tela (representando a forma de onda do sinal) mostra as alterações no nível de tensão ao longo do tempo. Osciloscópios digitais modernos digitalizam a tensão do sinal como uma série de valores (as chamadas “amostras”) para aproveitar as possibilidades do processamento de sinal digital. Essa forma de onda digitalizada exibida em um osciloscópio digital pode ser analisada quanto a propriedades como amplitude, frequência, tempo de elevação, intervalo de tempo, distorção e muitas outras.

A maioria dos osciloscópios tem vários canais, cada um deles com um sinal separado em paralelo. Qualquer sinal que possa ser convertido em sinal elétrico representando a intensidade do sinal atual, como som ou outras vibrações, também pode ser medido com o uso de um osciloscópio.

Osciloscópios digitais modernos dão suporte a uma variedade de medições e aplicações específicas para solucionar problemas de circuitos ou verificar a qualidade de sinais adquiridos. Alguns exemplos são triggers de barramento serial e decodificação para testes de depuração e conformidade (como USB ou Ethernet), medições de instabilidade, análise de resposta de frequência usando funções de diagrama de Bode, medições de eletrônica de potência, análise de sinais digitais para projetos de sinal misto, análise de interferências eletromagnéticas, resolução de problemas em radares automotivos.

A largura de banda é a característica mais importante de um osciloscópio. Ela é medida em Hertz e indica o intervalo de frequências que o osciloscópio pode medir com precisão. Tecnicamente, a largura de banda de um osciloscópio corresponde à largura de banda analógica do amplificador de entrada frontal do osciloscópio que tem uma característica de passagem baixa. A largura de banda é definida como a frequência em que o sinal de entrada é atenuado em 3 dB (decibéis), correspondendo a uma redução de amplitude de cerca de 70,7 % do valor original. Isso significa que os sinais dessa frequência ou de uma frequência maior não são medidos com precisão pelo osciloscópio.

1. Para formas de onda não senoidais, como sinais de clock retangulares, a largura de banda do osciloscópio deve ser de pelo menos 3 vezes a frequência fundamental do sinal de clock para decodificação ou depuração e 5 vezes o sinal de clock para teste de conformidade.

2. Para sinais não periódicos, o "tempo de elevação" t_r, ou seja, a borda mais rápida/mais íngreme do sinal, deve ser considerada. Nesse caso, a largura de banda mínima necessária do osciloscópio f_BW pode ser aproximada usando f_BW = 0,5 / f_r.

A taxa de amostragem é o número de amostras (ou seja, valores distintos) que um osciloscópio digital pode adquirir por segundo. A taxa de amostragem determina a resolução horizontal de sua forma de onda adquirida. Portanto, ela define quantos detalhes do sinal são registrados, ou seja, com uma taxa de amostragem pequena, nem todos os detalhes de um sinal em rápida mudança são medidos.

A configuração do trigger de um osciloscópio determina o tempo em que o osciloscópio começa a registrar o sinal. O conceito básico por trás da função de trigger do osciloscópio é que parte do sinal de entrada é alimentado no circuito comparador. Quando a tensão da forma de onda atinge uma condição do trigger previamente definida (por exemplo, cruza um nível limite), o registro de dados começa. A função do trigger do osciloscópio também possibilita que sinais repetitivos sejam exibidos na tela como forma de onda fixa, como, por exemplo, uma onda senoidal.

Com um trigger digital, isso é feito atrás do conversor A/D nos dados já digitalizados. Isso resulta em uma instabilidade muito baixa do trigger e na capacidade do trigger de usar toda largura de banda do osciloscópio. Além disso, possibilita capacidades de trigger potentes, como histerese de trigger ajustável.

O fator decisivo é a frequência dos sinais a serem medidos. A largura de banda do osciloscópio determina a frequência máxima que pode ser medida. A regra geral para a largura de banda é três a cinco vezes a frequência a ser medida. Além disso, o cenário de medição desempenha um importante papel para determinar o osciloscópio certo. O portfólio de osciloscópios Rohde & Schwarz inclui soluções para medições de uso geral e padrões específicos de setores industriais. Ele abrange:

• Osciloscópios de nível de entrada com larguras de banda de 50 MHz a 1 GHz para adequar-se a orçamentos desde instituições de ensino em níveis básicos até o uso profissional, incluindo amplas possibilidades de atualização, como R&S®RTC1000.
• Osciloscópios de bancada de uso geral com memória profunda e opções de análise inteligentes, como análise de resposta de frequência usando diagramas de Bode, como o R&S®RTB2000.
• Osciloscópios de alto desempenho com larguras de banda de até 16 GHz, desincorporação em tempo real, rápidas taxas de atualização, baixo ruído e triggers digitais de alto desempenho exclusivos, como o R&S®RTP.