222px|direita|thumb|Um osciloscópio analógico portátil modelo Tektronix 475A, um instrumento típico nos anos 70. Este instrumento dual-trace tem uma banda vertical de 250 MHz, uma sensibilidade vertical máxima de 5 mV por divisão, e a velocidade de varredura horizontal máxima (unmagnified) de 10 ns por divisão.
O osciloscópio é um instrumento de medida de sinais elétricos/eletrônicos que apresenta gráficos a duas dimensões de um ou mais sinais elétricos (de acordo com a quantidade de canais de entrada). O eixo vertical (y) do ecrã (monitor) representa a intensidade do sinal (tensão) e o eixo horizontal (x) representa o tempo, tornando o instrumento útil para mostrar sinais periódicos. O monitor é constituído por um "ponto" que periodicamente "varre" a tela da esquerda para a direita.
Características e usos Descrição esquerda|222px
Um típico osciloscópio é uma caixa retângular com uma tela, conectores de entrada, knobs para controle e botões na frente do painel. Atualmente existem osciloscópios fixos com tela de cristal sólido
Para ajudar na medidas, uma grade chamada graticule ou retículo é desenhada na face da tela. Cada quadrado na graticule é conhecido como uma divisão. O sinal a ser medido é ligado a um dos canais de entrada, geralmente através de um conector coaxial, como os conectores BNC ou tipo N. Se a fonte do sinal já possui seu conector coaxial, então um simples cabo é usado para ligá-la, caso contrário um cabo específico chamado ponta de prova para osciloscópio é usado.
Em seu modo mais simples, o osciloscópio desenha repetidamente uma linha horizontal chamada de traço através do meio da tela da esquerda para a direita. Um dos controles, o timebase control (controle da base de tempo), determina a velocidade com que a linha é desenhada, e é calibrado em segundos por divisão.
Se a tensão de entrada difere do zero, o traço pode ser defletido tanto para cima quanto para baixo. Outro controle, o vertical control (controle vertical), determina a escala da deflexão vertical, e é calibrado em volts por divisão. O traço resultante é um gráfico da voltagem (tensão) em função do tempo.
Se o sinal de entrada é periódico, então um traço relativamente estável pode ser obtido apenas ajustando a base de tempo (timebase) de acordo com a frequência do sinal de entrada. Por exemplo, se o sinal é uma onda seno com frequência igual a 50 Hz, então seu período é de 20 ms, então a base de tempo (timebase) deve ser ajustada de modo que o tempo entre a passagens sucessivas seja de 20 ms. Este modo é chamado de continual sweep (varredura contínua). Infelizmente, a base de tempo dos osciloscópios não é perfeitamente precisa, e a frequência do sinal não é perfeitamente estável, então o traço pode se mover pela tela, dificultando as medidas.
Para prover um traço mais estável, os osciloscópios modernos tem uma função chamada trigger (desencadear ou disparar). Quando o triggering é utilizado, o instrumento irá parar cada vez que a varredura chegue no extremo direito da tela e retornar de volta ao lado esquerdo da tela. O osciloscópio então aguarda um evento específico antes de começar a desenhar o próximo traço. O evento de trigger (disparo) é comumente acionado quando a forma de onda da entrada atinge uma tensão em uma direção específica (tensão crescente ou decrescente) determinada pelo usuário.
Este recurso ressincroniza a base de tempo ao sinal de entrada, impedindo o deslizamento horizontal do traço. Desta forma, o trigger permite a visualização de sinais periódicos tais como ondas quadradas e ondas seno.
O circuito de Trigger também permite a visualização de sinais não-periódicos, tais como pulsos que não se repetem em uma taxa fixa.
Os Tipos de trigger incluem: trigger externo, um pulso de uma fonte externa conectada a uma entrada dedicada do osciloscópio. trigger de borda, um detector de borda que gera um pulso quando o sinal passa de uma tensão limiar especificada em uma direção específica. video trigger, um circuito que extrai pulsos sincronizantes de formatos de vídeo tais como PAL e NTSC e disparam a base de tempo em todas as linhas, em uma linha específica, em todos os campos, ou em um quadro. Este circuito é tipicamente encontrado dos dispositivos monitores de forma de onda. trigger por atraso, aguarda um tempo específico após passar por uma tensão limiar antes de começar a varredura. Nenhum circuito de trigger funciona instantaneamente, sempre ocorre um pequeno atraso, porém um circuito de trigger por atraso estende este valor até um intervalo conhecido e ajustável. Deste modo, o operador pode examinar um pulso particular em um longo grupo de pulsos.
A maioria dos osciloscópios também permitem que você tire a base de tempo e a insira um sinal no amplificador horizontal. Isto é chamado de modo X-Y, e é útil para ver a relação de fase entre dois sinais, o que é comum em análise de rádio e televisão.
Quando os dois sinais são senóides de frequência e fases variáveis, o traço resultante é chamado de curva de Lissajous.
Alguns osciloscópios possuem cursores, que são linhas que podem ser movidas sobre a tela para medir o intervalo de tempo entre dois pontos, ou a diferença entre duas tensões.
Muitos osciloscópios possuem um ou mais canais de entrada, permitindo que eles mostrem mais de um sinal na tela.
Geralmente o osciloscópio tem um conjunto de controles verticais para cada canal, porém apenas um sistema de trigger e base de tempo.
Um osciloscópio dual-timebase (base de tempo duplo) possui dois sistemas de trigger de modo que dois sinais possam ser vistos em diferentes eixos de tempo. Isto também é chamado de modo "magnificação". O usuário mantém um sinal complexo desejado usando uma configuração de trigger compatível. Então ele permite a "magnificação", "zoom" ou "base de tempo dupla", e pode mover uma janela para observar os detalhes do sinal complexo.
Algumas vezes o evento que o usuário deseja ver pode ocorrer apenas ocasionalmente. Para capturar estes eventos, alguns osciloscópios são "storage scopes" (osciloscópios de armazenamento) que preservam o sinal mais recente na tela.
Alguns osciloscópios digitais podem fazer a varredura a velocidades baixas como uma vez por hora, emulando um gravador em papel de tira. Isto é, o sinal passa pela tela da direita para a esquerda. A maioria dos osciloscópios mais sofisticados mudam do modo de varredura para o modo de escrita em tira com cerca de uma varredura a cada dez segundos. Isto ocorre porque caso contrário, o osciloscópio iria aparentar estar quebrado: está coletando informações, porém o ponto não pode ser visto na tela.
Exemplos de usos 250px|direita|thumb|Ponta de prova de um osciloscópio.
O uso clássico de um osciloscópio é diagnosticar uma peça defeituosa em um equipamento eletrônico. Em um rádio, por exemplo, se olha no esquema elétrico do aparelho e se localizam as conexões entre os estágios (como mixer eletrônico, osciladores eletrônicos, amplificadores).
Então o terra do osciloscópio é ligado ao terra do circuito, e a ponta de prova é colocada na conexão entre dois estágios no meio do circuito.
Quando o sinal esperado está ausente, se sabe que algum estágio precedente do circuito está defeituoso. Como a maioria das falhas ocorre por causa de um único componente defeituoso, cada medida pode provar que metade do estágio de uma peça complexa está funcionando corretamente, ou seja, que não é a causa do defeito.
Uma vez que o estágio defeituoso é encontrado, testes mais específicos deste estágio podem geralmente mostrar a um profissional experiente qual componente está com defeito. Uma vez que este componente é substituído, a unidade pode voltar à operação, ou ao menos o próximo defeito pode ser procurado.
Outro uso possível é a checagem de um circuito novo. Muito frequentemente circuitos novos se comportam abaixo do esperado devido aos níveis de tensão errados, ruído elétrico ou erros no projeto. Os circuitos digitais geralmente operam a partir de um oscilador (clock), então um osciloscópio de traço duplo (dual-trace) é necessário para verificar circuitos digitais. Osciloscópios com "armazenamento" são muitos úteis para "capturar" efeitos eletrônicos raros que podem levar a uma operação defeituosa.
Outro uso é para engenheiros de software que programam circuitos eletrônicos. Muitas vezes o osciloscópio é a única maneira de ver se o software está rodando corretamente. Para essa aplicação existe, no entanto, um equipamento mais apropriado, o analisador lógico, uma espécie de osciloscópio digital que permite a leitura de dezenas de canais simultaneamente.
Conselhos para uso O problema mais típico encontrado quando se utiliza um osciloscópio não familiar é que o traço não está visível.
Muitos osciloscópios mais recentes possuem "opções de reset" ou um botão "auto set up". Utilize-o caso haja confusão.
Alguns instrumentos possuem um botão "beamfinder", que limita o tamanho do traço de modo que ele irá aparecer na tela.
Outra razão para a "perda" do traço é um ajuste de luminosidade (brightness) muito baixo. Todos os osciloscópios possuem um ajuste de luminosidade que serve para tornar o traço visível tanto em varreduras lentas como nas mais rápidas. Um ajuste muito tenue pode tornar o traço pouco visível. Um ajuste muito intenso pode deixar o sinal borrado. Alguns osciloscópios possuem um ajuste de foco que permite ajustar a espessura do traço.
Verifique que primeiro você configure as opções de canal para acoplamento "DC", com trigger automático.
Aumente o valor do volts per division (volts por divisão) do canal (efetivamente diminuindo a Altura da linha) até a linha aparecer.
Configure o time per division (tempo por divisão) próximo da velocidade do evento desejado, e então ajuste o volts per division até o evento aparecer em um tamanho útil.
Os osciloscópios comumente possuem uma saída de teste que pode ser medida para se asseguram que um canal e sua ponta de prova estejam funcionando.
Quando se utiliza um osciloscópio não familiar, é recomendado medir a este sinal primeiro.
A capacitância do fio na ponta de prova pode fazer com que o osciloscópio mostre imprecisamente sinais de alta velocidade.
Se o sinal parece distorcido, ou seja, se ele mostrar pontas ou elevações estranhas, a capacitância da pronta de prova deve ser ajustada. Muitas destas (como as com atenuação de 10x) tem um pequeno parafuso de ajuste para a capacitância. A maioria dos osciloscópio provê uma saída de teste que produz uma onda quadrada para o ajuste da ponta. O ajuste deve ser feito de modo que as bordas da onda pareçam um quadrado, sem excessos nem arredondamento.
A largura de banda das pontas de teste devem ser iguais ou exceder à largura de banda dos amplificadores de entrada do osciloscópio.
Em geral, a conexão de terra do osciloscópio deve ser ligada ao terra do circuito que está sendo analisado. A maioria dos osciloscópios possuem um conector de terra em sua saída. Para medir precisamente sinais de alta frequência, o cabo de terra deve ser o mais curto possível; para frequências acima de 100 MHz, o conector embutido terra deve ser removido e substituído por um pequeno pino de terra que sai do anel de terra na ponta da prova.
Se o osciloscópio possui uma conexão com o terra das linhas de alimentação, e provável que o pino de terra também esteja ligado ao terra (através do chassi do osciloscópio). Se o circuito em teste também tem sua referência com o terra das linhas de alimentação, então conectar o pino de terra a qualquer sinal teria o mesmo efeito de um curto-circuito ao terra, podendo causar danos ao circuito em teste ou ao próprio osciloscópio. Isto pode ser evitado alimentando-se o osciloscópio através de um transformador de isolação.
Existem dois acoplamentos possível no canal de entrada: