Este artigo é parte de uma série publicada nos anos 80 que resultaram num livro sobre TV e vídeo analógico. O livro se esgotou, mas tem sua utilidade ainda, assim como este artigo, para os que reparam e recuperam equipamentos de TV e vídeo antigos.
O OSCILOSCÓPIO
Conforme vimos, numa etapa amplificadora de Fl de vídeo e de áudio de um televisor, encontramos sinais que abrangem uma ampla faixa de frequência, e circuitos que devem ser ajustados para frequências bem definidas, como os transformadores de FI de áudio e vídeo e os "traps".
Para que um televisor funcione perfeitamente, todos os circuitos devem estar rigorosamente ajustados para suas frequências, o que exige do técnico não só habilidade como também a utilização de instrumentos apropriados.
Se para o simples teste de componentes na localização de falhas um multímetro pode resolver os principais problemas, na hora de se fazer ajustes em etapas mais críticas como por exemplo as FIs de som e vídeo ele é totalmente insuficiente.
Para esta finalidade e também para outros tipos de ajustes que veremos em lições futuras, precisamos contar com meios de visualizar o sinal que passa por estas etapas, e com isso ajustá-lo de modo a ter as formas estudadas nesta lição. Um dos aparelhos fundamentais para isso é o osciloscópio que tem sua aparência mais comum mostrada na figura 1.
O osciloscópio permite a visualização da forma de onda de um sinal e tem por base um tubo de raios catódicos, cujo princípio de funcionamento estudamos nas primeiras lições deste curso.
Como a imagem que pretendemos projetar na tela de um osciloscópio é. mais simples do que a obtida no caso da televisão, o sistema de varredura do osciloscópio é mais simples. Um estudo simplificado do funcionamento deste instrumento, ajudará ao aluno tanto no sentido de avaliar sua importância no Service da TV, como também ter uma ideia de como usá-lo na análise dos circuitos de um televisor. Partimos então de um Tubo de Raios Catódicos de osciloscópio representado na figura 2.
Conforme já estudamos uma tensão aplicadas nas placas de deflexão horizontal, pode deslocar o ponto luminoso na tela para esquerda ou para a direita, enquanto que uma tensão nas placas defletoras verticais, leva o ponto luminoso para cima e para baixo. Se aplicarmos então nas placas defletoras horizontais um sinal cuja forma de onda seja um dente de serra, conforme mostra a figura 3, o ponto luminoso desenhará uma linha horizontal na tela.
Neste desenho o movimento da esquerda para a direita será mais lento e o retomo feito rapidamente, pois o tempo de subida do sinal dente de serra é maior que o de descida.
Se, ao mesmo tempo, nas placas verticais, aplicarmos outro sinal, por exemplo, com a forma de onda senoidal, ao se deslocar da esquerda para a direita, o ponto luminoso também subirá e descerá desenhando juntamente o sinal senoidal, conforme mostra a figura 4.
Se a frequência do sinal senoidal for maior que a do sinal dente de serra, duas vezes, por exemplo, o ponto luminoso "desenhará" na tela dois ciclos completos senoidais. Se quisermos visualizar mais ciclos do sinal senoidal, basta diminuir a frequência do sinal dente de serra, que faz a varredura da tela. Para uma frequência de 1/3 do sinal senoidal, veremos 3 ciclos completos.
Se a frequência do sinal visualizado, não for múltipla do sinal dente de serra pode ocorrer uma projeção "descontrolada" conforme mostra a figura 5.
Para se evitar isso, o oscilador que produz o sinal dente de serra usado no osciloscópio, deve ser sincronizado ou "gatilhado” pelo sinal externo. Outra possibilidade interessante é produzir o sinal dente de serra ou ainda de outra forma de onda, a partir de um circuito externo, caso em que teremos o denominado "sincronismo" externo.
Nos osciloscópios comuns, dada a enorme faixa de frequências de sinais que desejamos visualizar, temos recursos para comutar frequência do oscilador interno de varredura. Este osciloscópio pode ser usado com sinais desde alguns hertz até dezenas ou centenas de mega-hertz. Veja então que, basicamente para visualizar a forma de onda de um sinal temos de aplicá-lo na entrada vertical.
Ajustamos então os controles de frequência de varredura, para visualmente o número desejado de ciclos do sinal. O osciloscópio também tem um controle que ajusta a intensidade do sinal de entrada, de modo que sua amplitude caia dentro dos limites da tela, e este ajuste também deverá ser feito.
Para os osciloscópios destinados a trabalhos de reparação em TV e vídeo, podem ainda existir recursos importantes que ajudam o técnico. Assim, alguns tipos possuem recursos que permitem a visualização direta dos sinais sincronizados, pelos pulsos de sincronismo horizontal ou vertical de um televisor, conforme mostra a figura 6.
Este recurso ajuda a obter uma imagem estável do sinal, com muito mais facilidade do que se fosse usado o oscilador próprio do osciloscópio.
Os tipos mais sofisticados possuem o que se chama de duplo traço, permitindo a visualização simultânea de dois sinais, conforme mostra a figura 7.
Este recurso é muito interessante, quando desejamos ver ao mesmo tempo um sinal que entra e um sinal que sai de um circuito, analisando eventuais distorções. Para o técnico que vai trabalhar com TV, um osciloscópio que chegue pelo menos ao 250 MHz é importante, dada a frequência da Fl de vídeo que é o valor máximo que alcançamos, sem considerar os sinais do seletor.
Como normalmente o osciloscópio não vai ser usado nos trabalhos como os seletores, a frequência sugerida acima é mais do que suficiente para se ter um bom equipamento na oficina.
b) GERADOR DE VARREDURA E MARCAS
Observe que o osciloscópio sozinho ligado na saída de um circuito, permite a visualização da forma de onda de um sinal. Podemos então visualizar um sinal de vídeo, um sinal de áudio, analisar pulsos de sincronismo, etc.
No entanto, em muitos ajustes de TV, especificamente nas etapas de FI, o que precisamos visualizar é uma faixa passante, conforme mostra a figura 8, e que, portanto, não corresponde a uma forma de onda.
Com a ajuda de um segundo equipamento, muito importante na oficina de TV e vídeo, que é o Gerador de Varredura e Marcas (Sweep & Marker), podemos verificar a resposta de frequência dos circuitos encontrados em televisores e equipamentos de vídeo.
O gerador de varredura nada mais é do que um oscilador, que gera sinais que variam de frequência numa determinada faixa, controlados por um segundo oscilador. Assim, quando o acionamos ele "varre" a faixa de frequências que vai, por exemplo, de 1 a 5 MHz por exemplo 60 vezes por segundo, o que permite que a frequência da rede de energia, seja usada para este controle, conforme está indicado na figura 37. Qual a finalidade de tudo isso?
Vamos supor que um gerador de varredura com estas características seja ligado a um circuito ressonante LC em paralelo e também a um osciloscópio, conforme mostra a figura 9.
O osciloscópio será então capaz de indicar em qualquer instante a tensão que se desenvolve no circuito LC, quando o sinal lhe é aplicado.
Vamos supor que o circuito LC seja sintonizado numa frequência de 3 MHz. Veja também que o sinal que controla a frequência do gerador de varredura também controla o deslocamento do ponto no sentido horizontal no osciloscópio, ou seja, é usado para varredura horizontal.
Assim, no instante em que o ponto se encontra na esquerda da tela, o gerador de varredura está na sua frequência mínima que é 1 MHz. Como essa frequência não corresponde à ressonância do LC, a tensão nele é zero, e o ponto se mantenha na altura da linha horizontal de referência, conforme mostra a figura 10.
A medida que o ponto se desloca para a direita da tela, a frequência do gerador de varredura vai aumentando. Quando esta frequência se aproxima da ressonância do circuito LC, este começa a responder aos sinais, e a tensão nos seus extremos não é mais nula.
Nestas condições, o ponto luminoso começa a se elevar descrevendo então uma curva, que vai ter seu ponto máximo justamente na ressonância. Neste ponto, a tensão é máxima, e a partir daí a tensão começa a cair. Em outras palavras, o ponto traça uma trajetória que "desenha" a curva de resposta do circuito LC analisado. No final do percurso, quando a frequência atinge seu ponto máximo, temos o retorno, rápido e a geração de um novo ciclo de varredura.
Com a repetição sucessiva dos ciclos de varredura, obtemos uma imagem contínua na tela. Não precisamos lembrar o leitor que com este recurso, trabalhando na faixa de FI de um televisor por exemplo, podemos facilmente visualizar a ação dos "traps" e dos circuitos sintonizados, o que facilita muito o ajuste. No entanto temos algo mais que é o gerador de marcas:
No exemplo que tomamos do circuito LC sabemos que ressonância está em 3 MHz, e que, portanto, nele é obtido o ponto máximo. No entanto, se tivermos um circuito que não tenhamos conhecimento da frequência, como saber em que ponto se dá a ressonância?
Uma maneira simples de se fazer isso, é introduzindo no sinal do gerador de varredura um segundo sinal, que consiste numa pequena modulação que aparece na tela sob a forma de uma marca, conforme mostra a figura 11.
Para ajustar uma bobina do "trap" de 4,5 MHz, por exemplo, introduzimos uma "marca" nesta frequência e ficará bem fácil nos basearmos por este ponto para obter um ajuste ideal, conforme mostra a figura 12.
Para se ajustar uma Fl de vídeo, onde diferentes frequências devem ser obtidas com diferentes intensidades, podemos ajustar o gerador de varredura para operar entre 30 e 50 MHz e ao mesmo tempo colocar "marcas" nos pontos de ajustes como 41,25; 42,27; 44,00; 45,75 e 47,25 MHz.
