Un oscilloscopio è uno strumento elettronico che rappresenta modelli su uno schermo che sono illustrazioni grafiche di segnali elettrici e misura e analizza questi segnali. Gli oscilloscopi sono particolarmente utili per osservare l’esatta forma d’onda di un segnale elettrico. Un oscilloscopio digitale è un oscilloscopio che fornisce digitalmente la sua lettura.
Una griglia, chiamata reticolo, viene sovrapposta al segnale elettrico visualizzato sullo schermo dell’oscilloscopio. Il pannello frontale di un oscilloscopio ha generalmente manopole di controllo, controlli del display e connettori di ingresso. Gli oscilloscopi possono essere del tipo da banco da laboratorio o dei tipi più portatili che possono essere trasportati per il lavoro sul campo. Alcuni tipi portatili funzionano a batteria.
Gli oscilloscopi sono disponibili sia in versione analogica che digitale. Il segnale da misurare viene immesso in uno dei connettori di ingresso. La maggior parte degli oscilloscopi dispone di diversi connettori di ingresso, che consentono loro di misurare e ispezionare contemporaneamente diversi segnali.
Gli oscilloscopi analogici funzionano direttamente con tensioni continuamente variabili mentre un oscilloscopio digitale campiona il segnale e, utilizzando un convertitore analogico-digitale (ADC), traduce la tensione in informazioni digitali. L’oscilloscopio digitale utilizza quindi queste informazioni per ricostruire una forma d’onda sul reticolo. Sia l’oscilloscopio analogico che quello digitale sono generalmente adatti per scopi più generali, ma ogni tipo possiede caratteristiche distintive che lo rendono adatto a lavori specifici.
Quando l’intento è la visualizzazione rapida di segnali variabili mentre si verificano in tempo reale, è preferibile un oscilloscopio analogico. D’altra parte, un oscilloscopio digitale ha la capacità di catturare eventi che si verificano una sola volta. Inoltre, sono in grado di elaborare i dati della forma d’onda o memorizzare le informazioni sulla forma d’onda a tempo indeterminato per la visualizzazione successiva. Possono anche inviare queste informazioni a computer e altre apparecchiature per l’analisi, la stampa o la copia cartacea.
Un oscilloscopio digitale nella sua forma più semplice è composto da sei elementi. Il primo è un amplificatore di ingresso verticale analogico e il secondo è un convertitore analogico-digitale e una memoria di forma d’onda digitale. La terza è una base dei tempi con un trigger e un’unità di clock, mentre la quarta è costituita da circuiti per la ricostruzione e la visualizzazione della forma d’onda. Infine, il quinto e il sesto elemento sono un display LCD o LED e un alimentatore.
Dai tecnici radiotelevisivi ai fisici, gli oscilloscopi di solito sono apparecchiature essenziali per chi lavora con apparecchiature elettroniche. Uno degli usi più comuni degli oscilloscopi è la risoluzione dei problemi di dispositivi elettronici difettosi; tuttavia, gli usi degli oscilloscopi non sono affatto limitati al campo dell’elettronica. Con un trasduttore appropriato, un oscilloscopio può essere utilizzato per misurare tutti i tipi di fenomeni fisici.
Il trasduttore crea una tensione elettrica in risposta agli stimoli che riceve, ad esempio suono, luce, calore, stress meccanico o pressione. Gli ingegneri dei trasporti analizzano le vibrazioni del motore mediante oscilloscopi. Gli oscilloscopi sono utilizzati dai ricercatori medici per misurare le onde cerebrali o per visualizzare la forma d’onda di un battito cardiaco. Gli oscilloscopi hanno vaste applicazioni in ingegneria, scienza, medicina, industria e telecomunicazioni.