Fiche de référence
Bases de l'oscilloscope
1x ou 10x, compensation, déclenchement, repliement
Bases de l'oscilloscope
Un oscilloscope vous montre la sonde plus le circuit, jamais le circuit seul. Presque toute « forme d'onde bizarre » vient du montage de mesure plutôt que de la carte : mauvaise atténuation, sonde non compensée, ou long fil de masse qui résonne.
| Sonde 1× | Sonde 10× | |
|---|---|---|
| Atténuation | Aucune — 1:1 | 10:1, donc l'oscilloscope voit un dixième du signal |
| Résistance à la pointe | 1 MΩ | 10 MΩ |
| Capacité à la pointe | ≈50–120 pF (tout le câble pèse sur le nœud) | ≈9–15 pF |
| Bande passante utilisable | Typiquement 6–20 MHz, quoi qu'annonce le corps de la sonde | La valeur nominale complète de la sonde — 100 MHz, 350 MHz, 500 MHz |
| Bruit et plus petit signal utilisable | Le meilleur : rien n'est perdu avant l'entrée | 10× pire, car le plancher de bruit propre de l'oscilloscope est maintenant dix fois plus grand par rapport au signal |
| À utiliser pour | Signaux lents et faibles — capteurs millivolts, audio, ondulation basse fréquence | Tout le reste. C'est la position par défaut |
Sur les anciens oscilloscopes, le commutateur du corps de sonde n'indique rien à l'instrument. Si le menu de la voie indique encore 1× alors que la sonde est sur 10×, toutes les tensions lues sont dix fois trop petites — vérifiez que les deux concordent avant de croire un chiffre.
| Réglage | Ce qu'elle fait, et ce qu'elle vous coûte |
|---|---|
| Compensation de sonde | Chaque sonde possède un ajustable qui l'adapte à cette entrée précise, de 15–25 pF et variable d'une voie à l'autre. Branchez-la sur la sortie d'étalonnage de l'oscilloscope — généralement un signal carré de 1 kHz — et réglez pour obtenir des plateaux plats : des coins qui dépassent indiquent une surcompensation, des coins arrondis une sous-compensation. Recommencez chaque fois que la sonde change de voie ou d'oscilloscope. Une sonde 10× non compensée déforme chaque front et chaque amplitude mesurés pour le reste de la journée. |
| Bande passante | Le point à −3 dB, pas un mur : une sinusoïde exactement à la bande passante nominale se lit environ 30 % trop bas, et déjà quelques pour cent trop bas au tiers de celle-ci. Pour des amplitudes fiables, gardez la fréquence utile la plus haute sous le cinquième de la bande passante de l'oscilloscope. |
| Temps de montée | Pour un oscilloscope classique, tr ≈ 0.35 / bande passante — 3.5 ns sur un oscilloscope 100 MHz, 1 ns sur 350 MHz. Ce que vous voyez est la combinaison : t_displayed = √(t_signal² + t_scope² + t_probe²). Montrez un front de 2 ns à un oscilloscope 100 MHz et il en dessine un de 4 ns, et aucun réglage du menu n'y remédie. |
| Fil de masse | Le fil à pince crocodile de 150 mm fait environ 150 nH ; avec les ~10 pF de la sonde, il forme un résonateur qui oscille vers 100 MHz. Cette oscillation est dans votre mesure, pas dans votre circuit. Pour tout front rapide, retirez le fil et utilisez le ressort de masse contre une pastille de masse à quelques millimètres de la pointe. |
| La terre, et ce qu'il ne faut jamais pincer | La masse de la sonde est reliée à la terre du secteur via le châssis de l'oscilloscope. La pincer sur un nœud qui n'est pas au potentiel de la terre court-circuite ce nœud à la terre à travers la sonde, instantanément et souvent de façon destructrice. Pour observer un nœud de découpage, une grille côté haut ou tout ce qui est référencé au secteur, utilisez une sonde différentielle ou un oscilloscope isolé — ne déconnectez jamais la broche de terre de l'oscilloscope. |
| Déclenchement : Auto | Balaie quand même en l'absence de déclenchement, donc il y a toujours une trace. Utile pour trouver un signal au départ, et menteur ensuite : une ligne plate en Auto signifie soit « circuit mort », soit « jamais déclenché », et les deux ont exactement le même aspect. |
| Déclenchement : Normal | Ne balaie que sur un vrai déclenchement et conserve sinon la capture précédente. C'est là que vous travaillez une fois que vous savez ce que vous cherchez, et le seul mode qui dit la vérité sur un événement rare. |
| Déclenchement : Unique | S'arme une fois, capture le premier événement, s'arrête. Le mode pour un parasite à la mise sous tension, une impulsion unique ou la panne qui ne se reproduit pas deux fois. |
| Niveau, pente et holdoff du déclenchement | Placez le niveau à l'intérieur du signal réel, pas à 0 V. Si l'affichage alterne entre deux images par ailleurs stables, la forme d'onde franchit ce niveau plus d'une fois par période — augmentez le holdoff au-delà du motif répété, ou déclenchez sur la largeur d'impulsion plutôt que sur un front. |
| Couplage | DC montre le niveau réel. AC insère un passe-haut vers 5–10 Hz, idéal pour trouver 20 mV d'ondulation sur un rail de 12 V et trompeur sur tout ce qui est lent : un signal carré de 50 Hz apparaît nettement affaissé alors qu'il ne l'a jamais été. |
| Fréquence d'échantillonnage et repliement | Deux échantillons par période n'évitent le repliement qu'en théorie ; il en faut cinq à dix pour que la forme soit lisible. Sous-échantillonné, un signal rapide réapparaît comme un signal lent qui dérive, tout à fait plausible. Le test consiste à changer la base de temps — un vrai signal garde sa fréquence, un alias en change. |
| Échelle verticale et résolution | La plupart des oscilloscopes numérisent sur 8 bits sur toute la hauteur de l'écran, soit environ 256 pas au total. Une trace qui occupe un quart de l'écran en utilise un quart, donc une ondulation mesurée sur une petite trace est surtout du bruit de quantification. Remplissez d'abord l'écran, puis mesurez. |
