Qu'est-ce qu'un oscilloscope et à quoi sert-il ?

Points clés à retenir

• Un oscilloscope vous permet de voir et d'analyser les signaux avec lesquels vous travaillez en électronique, ce qui facilite la précision et la prise de décision.
• Les oscilloscopes capturent et affichent les signaux entrants, permettant une étude et une analyse approfondies.
• Lorsque vous achetez un oscilloscope, tenez compte de facteurs tels que les débits binaires, les fréquences d'échantillonnage, les connecteurs et les types de sondes pour garantir une mesure et une surveillance précises des signaux.

Si vous travaillez avec de l’électronique, vous avez besoin d’un oscilloscope, même si vous ne vous en rendez pas encore compte. Un oscilloscope vous permet de voir réellement les signaux avec lesquels vous travaillez et d'être plus précis avec vos composants électroniques, ce qui peut contribuer à la précision et à la prise de décision.

À quoi servent les oscilloscopes?

Le rôle de l'oscilloscope est de capturer et d'afficher un signal entrant. Parfois, le signal est également enregistré afin que vous puissiez l’étudier en profondeur ultérieurement.

Comment fonctionnent les oscilloscopes?

Un oscilloscope est livré avec au moins deux connecteurs. L’un va au sol, tandis que l’autre sert à « sonder » un point d’un circuit. La différence de tension entre les deux points est ce qui est capturé. Les oscilloscopes peuvent être analogiques ou numériques, mais les deux fonctionnent à peu près de la même manière.

De quelles fonctionnalités un oscilloscope a-t-il besoin?

Acheter un oscilloscope signifie devoir parcourir le jargon, mais nous avons ce qu'il vous faut.

Débits binaires et taux d'échantillonnage

La plupart des oscilloscopes modernes sont numériques et sont livrés avec des CAN (convertisseurs analogique-numérique) intégrés. La qualité de la conversion dépend de deux facteurs: la fréquence d'échantillonnage du signal entrant et le nombre de bits utilisés pour décrire chaque échantillon.

Dans le monde des oscilloscopes, taux d'échantillonnage est exprimé en MSPS ou GSPS (Mega ou GigaSamples Per Second). C’est distinct de bande passante, qui est exprimé en Hz. La bande passante s'applique à la partie analogique de la machine, c'est-à-dire aux composants qui agissent collectivement comme un filtre passe-bas, laissant les fréquences plus basses tout en excluant les plus hautes. La « bande passante » est ici la fréquence à laquelle le signal est atténué d'une quantité donnée. Il s'agit généralement de 3 dB, ce qui équivaut à une réduction de moitié de la force du signal.

Peu profond compte aussi. Avec un bit par échantillon, nous pouvons enregistrer deux états: activé et désactivé ou 0 et 1. Plus nous devons jouer avec de bits, plus nous pouvons utiliser de valeurs pour approximer le signal entrant :

Un oscilloscope 16 bits peut représenter 65 536 valeurs, tandis qu’un oscilloscope 12 bits ne peut en représenter que 4 096. Mais gardez à l’esprit que, pour que cette précision numérique ait un sens, il faudra que le rapport signal/bruit soit assez respectable. Nous avons écrit ailleurs à propos du binaire et pourquoi c'est important.

Connecteurs

Les oscilloscopes, pour la plupart, sont livrés avec soit BNC ou SMA-connecteurs de type. Faites correspondre votre choix avec les sondes que vous achetez. Si vous mesurez certains types de signaux, comme l'audio au niveau ligne, vous pouvez rechercher un adaptateur prenant en charge les entrées TS, TRS ou RCA.

Une autre considération est le nombre de connecteurs disponibles. Les oscilloscopes offrant de nombreuses entrées peuvent surveiller plusieurs signaux simultanément. Si vous êtes connecter des appareils via I2C ou SPI, cela vous permettra de superposer les formes d'onde et de vérifier si tout est synchronisé.

Sonde passive ou active ?

Les sondes peuvent être passives ou actives. Les sondes passives sont livrées avec une résistance intégrée et un condensateur réglable, connectés en interne en parallèle. Les actifs sont plus complexes et fonctionnent via de minuscules amplificateurs intégrés. Une sonde active peut être préférable pour travailler avec des signaux rapides, car elle est moins susceptible d'influencer le signal mesuré.

Résistance

La valeur de la résistance interne de la sonde détermine la quantité d’impédance que vous obtenez. Les deux options principales sont un mégaohm ou cinquante ohms. Si vous débutez, une connexion de 1 MΩ convient généralement. Les sondes 50 Ω sont généralement réservées aux circuits basse tension et haute fréquence.

Un oscilloscope est un appareil très utile, que vous travailliez dans un laboratoire haut de gamme ou dans votre abri de jardin. Essayer de construire et de dépanner des circuits sans un, c'est comme faire des sautés sans wok. Investissez simplement et ne regardez pas en arrière !