6 choses à savoir sur les oscilloscopes

Élément essentiel de tout équipement de test, les oscilloscopes permettent aux ingénieurs et aux techniciens de surveiller les formes d’ondes électriques. En utilisant les oscilloscopes, tout problème survenant dans un circuit électronique peut être facilement identifié, ce qui améliore la fabrication, l’entretien et la réparation des appareils électroniques.

1. Qu’est-ce qu’un oscilloscope?

Un oscilloscope est un instrument utilisé pour afficher et analyser la forme d’onde des signaux électriques. Généralement, les oscilloscopes affichent les formes d’onde de courant alternatif (CA) ou de courant continu pulsé (CC) sous la forme d’un graphique où le temps est affiché de gauche à droite sur l’échelle horizontale et la tension instantanée est indiquée sur l’échelle verticale.

Les oscilloscopes mesurent des caractéristiques relatives à la fois au temps et à la tension:

Temps:

Fréquence et période

C’est le nombre de fois qu’une forme d’onde se répète par seconde. La période est le nombre de secondes que prend chaque forme d’onde qui se répète.

Rapport cyclique

Le pourcentage d’une période pour laquelle une onde est soit positive soit négative. Mesuré sous forme de ratio, le cycle d’utilisation indique la durée pendant laquelle un signal est “activé” par rapport à la durée pendant laquelle il est “désactivé” pour chaque période.

Temps de montée et de descente

Lorsqu’un signal passe d’un point bas à un point haut, on parle de temps de montée, l’inverse étant le temps de descente. La mesure de ce mouvement est utile pour calculer la vitesse à laquelle un circuit peut répondre aux signaux.

Tension:

Amplitude

C’est une mesure de l’ampleur d’un signal. L’amplitude crête à crête mesure la différence absolue entre un point de haute tension et un point de basse tension d’un signal. Alors que l’amplitude de crête ne calcule que la valeur haute ou basse d’un signal au-delà de 0V.

Tensions maximales et minimales

Les oscilloscopes mesurent exactement la tension d’un signal.

Tensions moyennes

Il s’agit du calcul de la moyenne d’un signal en général ou de la moyenne de la tension maximale ou minimale d’un signal.

2. À quoi servent les oscilloscopes?

Idéal pour les tests, le dépannage et la recherche, l’oscilloscope peut être utilisé pour surveiller les changements de signaux dans les circuits au fil du temps, pour vérifier les cartes de circuits imprimés (CI) et pour identifier les éventuels défauts, les entrées/sorties qui ne fonctionnent pas et les erreurs de synchronisation. Alors que tous les oscilloscopes mesurent la tension et le temps, lorsqu’ils sont utilisés avec un transducteur (qui convertit un type d’énergie en un autre), les oscilloscopes peuvent être utilisés pour mesurer presque tout.

Incroyablement polyvalents, les oscilloscopes sont un équipement essentiel utilisé par un grand nombre de professionnels, notamment les techniciens automobiles, les chercheurs en laboratoire, les fabricants de téléphones portables et les ingénieurs dans les secteurs militaire et aéronautique, pour n’en citer que quelques-uns. Ils sont également utilisés pour les tests de conformité lorsqu’un produit doit répondre à certaines normes.

Les oscilloscopes sont relativement simples à utiliser et sont disponibles dans une large gamme de modèles offrant à la fois des fonctionnalités de base et étendues. Par conséquent, ils sont utiles aux professionnels de la maintenance et à l’usage domestique.

3. À quoi ressemble un oscilloscope?

Les oscilloscopes numériques présentent un certain nombre de caractéristiques sur le panneau avant, notamment:

• Affichage– il occupe une grande partie de l’extérieur de l’oscilloscope et c’est là que la forme d’onde est affichée. Les écrans plus grands sont plus faciles à voir et permettent à l’utilisateur de surveiller plus efficacement les différents éléments de la forme d’onde.
• Connecteurs– un certain nombre de connecteurs différents seront fournis sur le panneau avant afin que les entrées de chaque canal puissent être affichées. Les oscilloscopes ont souvent plus d’un canal, dont plusieurs offrent deux canaux, de sorte que deux signaux peuvent être affichés en même temps, ce qui permet de les comparer.
• Contrôles– ils comprennent:
  • Gain vertical/sensibilité du signal d’entrée : mesuré en V/cm où chaque division verticale représente un nombre de volts.
  • Base de temps : modifie la vitesse à laquelle la trace traverse l’écran horizontalement.
  • Déclencheur : permet la stabilisation des formes d’onde répétitives. Les différents types de systèmes de déclenchement comprennent le déclenchement par front, par seuil, par pente et par impulsion qui répondent à des conditions spécifiques.

4. Considérations pour le choix d’un oscilloscope

Avec le nombre de modèles d’oscilloscopes sur le marché, le choix du meilleur appareil pour votre application peut être une tâche difficile. Un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte pour décider quel modèle est le plus approprié à vos besoins, et notamment les suivants :1. Types d’oscilloscopes

La manière dont un oscilloscope est utilisé dictera le meilleur type de modèle pour votre oscilloscope. Disponible en version de table, portable ou sur PC, la portabilité et la taille peuvent être des facteurs importants à prendre en compte en fonction de l’application à laquelle il est destiné.

2. Largeur de bande

Comme la gamme de fréquences mesurées par un oscilloscope peut varier considérablement, il est essentiel que les professionnels de la maintenance s’assurent que l’appareil choisi dispose d’une largeur de bande adéquate. L’utilisation prévue de l’oscilloscope déterminera la largeur de bande nécessaire qui peut aller de 50MHz à 100GHz.
3. Taux d’échantillonnage
Il s’agit du nombre d’échantillons qu’un oscilloscope peut obtenir par seconde. Les appareils capables de recueillir un plus grand nombre d’échantillons afficheront la forme d’onde plus clairement et plus précisément.
4. Intégrité du signal
L’intégrité du signal d’un oscilloscope indique la capacité de l’équipement à représenter la forme d’onde avec précision. La manière dont l’oscilloscope est utilisé détermine en grande partie l’importance de la précision et de l’exactitude des mesures.
5. Canaux
Les oscilloscopes ont des entrées qui peuvent être soit analogiques, soit numériques. En général, il y a 2 à 4 canaux analogiques par oscilloscope.
6. Compatibilité des sondes
Les sondes sont utilisées pour connecter les oscilloscopes aux appareils de test. Avec un grand choix de sondes disponibles (actives et passives), il sera de plus en plus important de s’assurer qu’un oscilloscope est compatible avec le type de sonde dont vous avez besoin pour des tests spécifiques.

7. ApplicationsLors du test des circuits électriques et de l’isolation des erreurs éventuelles, les applications d’analyse des signaux, de décodage des protocoles et de test de conformité peuvent améliorer les performances des oscilloscopes. Comme tous les oscilloscopes ne sont pas compatibles avec toutes les applications, il est essentiel de rechercher les applications pertinentes pour s’assurer que votre appareil peut fonctionner avec la technologie dont vous avez besoin.

8. Fonctionnalité supplémentaire

Les oscilloscopes modernes offrent souvent une variété de fonctionnalités en plus des fonctionnalités standard. Selon l’utilisation prévue de l’appareil, certaines fonctionnalités peuvent être souhaitables ou requises. Parmi ces fonctionnalités, on peut citer:

• Capacité à stocker des formes d’onde pour référence future
• Possibilité d’afficher plusieurs formes d’onde en même temps pour comparaison
• Analyse spectrale
• Utilisabilité avec plusieurs plateformes opérationnelles différentes
• Affichages multicolores
• Possibilité de zoomer en avant et en arrière pour des lectures plus précises
• Options d’alimentation par batterie

5. Pourquoi Tektronix?

Tektronix est l’un des principaux fournisseurs d’oscilloscopes de haute qualité, fiables et dignes de confiance. Tous les oscilloscopes des gammes Tektronix bénéficient d’une expertise inégalée, de composants de haute qualité et d’un processus de contrôle qualité approfondi, quel que soit leur prix.

Les oscilloscopes Tektronix utilisent une technologie de pointe pour maximiser les performances, améliorer la précision et augmenter les capacités afin que les utilisateurs puissent obtenir les meilleurs résultats possibles.

Pour en savoir plus sur les performances de mesure exceptionnelles des oscilloscopes MSO à signaux mixtes de la série 4 de Tektronix, regardez la vidéo ci-dessous :

6. Produits recommandés