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RÉSUMÉ
De nos jours, l’oscilloscope reste l‘instrument le plus utilisé dans les laboratoires d’électronique. Cet appareil a évolué de l’analogique au numérique, et présente maintenant des menus pour communiquer avec l’utilisateur. Cet article expose sa structure, son fonctionnement et ses différents modes d’utilisation. Il s’attarde ensuite sur la grande variété des sondes conçues pour travailler avec un oscilloscope et soulève le problème de leur choix. Pour terminer, il aborde les critères à prendre en compte pour choisir un oscilloscope numérique.
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Patrick LESNE : Maître ès Sciences en Électronique, Électrotechnique et Automatique - Diplômé du Génie Industriel d’Orsay - Société Fluke
INTRODUCTION
Le lecteur trouvera dans cet article une vue d’ensemble sur l’instrument le plus utilisé dans les laboratoires d’électronique : l’oscilloscope. L’évolution technologique qui a conduit à l’avènement de l’oscilloscope purement numérique est d’abord décrite. La structure, le fonctionnement et les modes d’utilisation sont ensuite explicités.
Afin de permettre au lecteur d’avoir une idée précise de la visualisation du signal numérisé, les différentes méthodes utilisées aujourd’hui sont décrites en détail.
La plupart des instruments actuels, indépendamment des constructeurs, utilisent des menus pour communiquer avec l’utilisateur ; ces derniers sont décrits brièvement. Quel que soit le fabricant, la structure des menus est voisine pour les fonctions principales, la différence s’affirmant par la simplicité d’accès, c’est-à-dire le nombre plus ou moins élevé de sous-niveaux.
Les plus grands fabricants mondiaux étant américains, les faces avant ainsi que les menus sont bien évidemment en langue anglaise. Les termes anglais rencontrés dans les menus ou faces avant ne sont pas traduits mais explicités en clair, l’utilisateur peut ainsi se familiariser sans peine au fonctionnement des appareils.
L’article débute par un rappel sur le fonctionnement de l’oscilloscope analo-gique qui a ouvert la voie aux instruments actuels.
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7. Choix d’un oscilloscope numérique
Le choix d’un oscilloscope numérique nécessite la prise en compte de plusieurs paramètres en fonction de la nature et de l’environnement des signaux à mémoriser.
Le premier paramètre à prendre en considération est la répétitivité ou l’unicité du phénomène à visualiser.
La technologie actuelle permet de disposer de très grande fréquences d’échantillonnage qui lèvent les handicaps antérieurs, les oscilloscopes DRT assurent une représentation correcte du signal sans soucis pour l’utilisateur.
Les critères fondamentaux de choix sont :
1) la bande passante analogique ;
2) la fréquence d’échantillonnage ;
3) le nombre de voies ;
4) les modes de déclenchement ;
5) la taille mémoire ;
6) les fonctions de traitement du signal.
7.1 La bande passante analogique
Tout comme dans le cas des oscilloscopes analogiques, le premier critère est bien entendu la bande passante de l’instrument. C’est la fréquence maximale du signal qui permet de définir la bande passante nécessaire. Il ne faut pas oublier que la bande passante est donnée à − 3 dB, ce qui représente une atténuation de 30 % de l’amplitude du signal à la fréquence de coupure. Il est donc recommandé de choisir un appareil d’une bande passante supérieure à la fréquence de travail envisagée.
Les appareils actuels ont des bandes passantes de 100 MHz jusqu’à 500 MHz.
HAUT DE PAGE7.2 La fréquence d’échantillonnage
La nature des signaux, impulsionnels ou répétitifs, est ensuite primordiale pour sélectionner la fréquence d’échantillonnage. Les instruments récents de type DRT ont une fréquence d’échantillonnage 4 à 5 fois supérieure à leur bande passante. Ainsi un instrument de 500 MHz de bande passante dispose de 2 Gé/s. Ceci n’est pas vrai chez tous les constructeurs.
La notion d’intervalle d’échantillonnage (ΔT = 1/ΔF) peut être trompeuse, il faut également savoir que la fréquence d’échantillonnage varie avec la vitesse de balayage. Ainsi une fréquence...
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Choix d’un oscilloscope numérique
1 Constructeurs (listes non exhaustive)
Agilent Technologies
Chauvin-Arnoux (produits Metrix) http://www.chauvin-arnoux.com
Fluke http://www.fluke.fr
Hameg Instruments http://www.hameg.de
Lecroy http://www.lecroy.com
nLDS Test and measurement http://www.niti.com
Tektronix http://www.tektronix.com
De nombreuses notes d’applications sont accessibles en ligne.
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Agilent Technologies http://we.home.agilent.com
Fluke http:// www.fluke.com
Lecroy Inc. http://www.lecroy.com
Tektronix Inc. http://www.tektronic.com
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Mesures (mensuel)
Électronique (mensuel)
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