Um osciloscópio é um instrumento de laboratório comumente usado para exibir e analisar a forma de onda dos sinais electrónicos. Com efeito, o dispositivo desenha um gráfico da tensão do sinal instantâneo em função do tempo.
Um osciloscópio típico pode exibir formas de onda de corrente alternada (CA) ou corrente contínua pulsante (CC) com uma freqüência tão baixa quanto aproximadamente 1 hertz (Hz) ou tão alta quanto vários megahertz (MHz). Os osciloscópios high-end podem exibir sinais com frequências de até várias centenas de gigahertz (GHz). A tela é dividida nas chamadas divisões horizontais (hor div) e verticais (vert div). O tempo é exibido da esquerda para a direita na escala horizontal. A tensão instantânea aparece na escala vertical, com valores positivos indo para cima e valores negativos indo para baixo.
A forma mais antiga de osciloscópio, ainda usada em alguns laboratórios hoje em dia, é conhecida como o osciloscópio de raios catódicos. Ele produz uma imagem fazendo com que um feixe de elétrons focalizado viaje, ou varra, em padrões através da face de um tubo de raios catódicos (CRT). Os osciloscópios mais modernos replicam eletronicamente a ação do CRT usando um visor de cristal líquido (visor de cristal líquido) semelhante aos encontrados em computadores notebook. Os osciloscópios mais sofisticados empregam computadores para processar e exibir formas de onda. Estes computadores podem usar qualquer tipo de display, incluindo CRT, LCD, e plasma a gás.
Em qualquer osciloscópio, a varredura horizontal é medida em segundos por divisão (s/div), milissegundos por divisão (ms/div), microssegundos por divisão (s/div), ou nanossegundos por divisão (ns/div). A deflexão vertical é medida em volts por divisão (V/div), milivolts por divisão (mV/div), ou microvolts por divisão (?V/div). Praticamente todos os osciloscópios têm ajustes ajustáveis de varredura horizontal e deflexão vertical.
A ilustração mostra duas formas de onda comuns como elas podem aparecer quando exibidas em uma tela de osciloscópio. O sinal no topo é uma onda sinusoidal; o sinal no fundo é uma onda de rampa. É aparente a partir desta tela que ambos os sinais têm a mesma, ou quase a mesma, freqüência. Eles também têm aproximadamente a mesma amplitude de pico a pico. Suponha que a taxa de varredura horizontal, neste caso, é de 1 µs/div. Então essas duas ondas completam um ciclo completo a cada 2 µs, então suas freqüências são ambas aproximadamente 0,5 MHz ou 500 kilohertz (kHz). Se a deflexão vertical estiver definida para, digamos, 0,5 mV/div, então estas duas ondas têm amplitudes de pico a pico de aproximadamente 2 mV.
Estes dias, osciloscópios típicos high-end são dispositivos digitais. They connect to personal computers and use their displays. Although these machines no longer employ scanning electron beams to generate images of waveforms in the manner of the old cathode-ray "scope," the basic principle is the same. Software controls the sweep rate, vertical deflection, and a host of other features which can include:
- Storage of waveforms for future reference and comparison
- Display of several waveforms simultaneously
- Spectral analysis
- Portability
- Battery power option
- Usability with all popular operating platforms
- Zoom-in and zoom-out
- Multi-color displays