Méthodes d’essai de certains circuits courants avec un oscilloscope

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Mesure de la tension de batterie ou en courant continu : pour mesurer la tension en courant continu, il faut d’abord s’assurer que le mode de couplage du canal est en courant continu. Dans le cas de la tension de batterie, comme elle est relativement basse, un facteur d’atténuation de l’antenne de 1X suffit généralement ; réglez le réglage vertical sur 1 V ou 500 mV : https://pic4.zhimg.com/80/v2-67a3e77c6dd710f1eadca6203fdb2f2b_720w.jpg Ensuite, assurez-vous que le mode de déclenchement de l’oscilloscope est en mode automatique : https://pic4.zhimg.com/80/v2-cd8e271aac61f401172de23bbc724f6b_720w.jpg Vérifiez que la batterie est chargée ou que la tension en courant continu est présente. Connectez l’antenne au pôle positif de la batterie ou du courant continu, et son clip (c’est-à-dire le terminal de terre) au pôle négatif de la batterie ou du courant continu. Bien sûr, l’inversion n’a aucun effet ; c’est simplement que la forme d’onde s’affichera en dessous du niveau zéro de l’oscilloscope. En activant la fonction de mesure de la valeur moyenne sur l’oscilloscope, on peut voir la valeur de la tension continue. https://pic4.zhimg.com/80/v2-4ebc49b1ff0c31a54d2ac789b978358b_720w.jpg Comme on peut le voir sur l’image ci-dessus, nous testons une batterie dont la tension est de 1,6 V. Il faut noter que le signal continu n’a pas de forme d’onde courbe ; on peut voir une ligne droite sur l’oscilloscope. La mesure des oscillateurs cristallins montre qu’ils sont sensibles à la charge capacitif. Lorsque l’ordre de grossissement ×1 est utilisé, la capacité de la sonde est relativement élevée, ce qui équivaut à une charge importante en parallèle du circuit de l’oscillateur cristallin, ce qui peut facilement provoquer l’arrêt de ses oscillations. Il est donc préférable d’utiliser une sonde avec un ordre de grossissement de 10X. Nous configurons le canal de l’oscilloscope en couplage alternatif, au réglage 10X. Assurez-vous que, après que l’oscillateur cristallin soit alimenté et en fonctionnement, vous retirez le boîtier de la sonde pour dégager les broches. Connectez la pince du capteur au terre du circuit principal, qui correspond à l’extrémité négative d’alimentation, et faites en sorte que l’extrémité de la sonde touche l’un des broches du cristal oscillateur. https://pic3.zhimg.com/80/v2-9e3552f78a6e000e3ce24a279dba130a_720w.jpg Ajustez les réglages verticaux et le temps de base de l’oscilloscope de manière à ce que l’onde montre au moins un cycle complet à l’écran, comme illustré ci-dessous. La fréquence de cet oscillateur est de 25 MHz. https://pic1.zhimg.com/80/v2-0881840bb976c68d6344c88043bcd1bc_720w.jpg De plus, les bords de sortie de l’oscillateur sont généralement assez raides, avec un temps de montée court, car la sortie de l’oscillateur contient de nombreuses composantes à haute fréquence ; il convient donc de le considérer comme un signal à haute fréquence. La bande passante du réglage sonde ×1 est limitée, tandis que le réglage sonde ×10 active toute la bande passante ; par conséquent, il faut utiliser le réglage ×10 pour les mesures. Mesure du signal de sortie du générateur de signaux : on mesure la forme d’onde émise par le générateur de signaux ; en général, la tension de sortie est inférieure à 20 V en amplitude efficace. Il est nécessaire de régler le réglage du canal de l’oscilloscope sur le mode 1X, et le réglage vertical sur 1 V/div suffit généralement. Assurez-vous que le mode de couplage des canaux de l’oscilloscope est en couplage DC et que le mode de déclenchement est en automatique. Connectez la sortie du générateur de signaux à la broche correspondante de l’oscilloscope, afin de garantir que le générateur de signaux fonctionne correctement et génère des signaux. Ensuite, appuyez sur le bouton AUTO de l’oscilloscope pour qu’il ajuste automatiquement la forme d’onde à une position appropriée. Si le réglage automatique n’est pas satisfaisant, vous pouvez ajuster manuellement les niveaux verticaux et la forme de l’onde de réglage du temps. https://pic3.zhimg.com/80/v2-311890c5964b28f59d28efcf0a79388a_720w.jpg Pour la mesure des ondulations de tension, il est généralement recommandé d’utiliser le réglage 1X avec le capteur, afin d’éviter une atténuation inutile du bruit qui pourrait affecter la mesure des ondulations. En même temps, n’oubliez pas de régler le rapport d’atténuation du canal de l’oscilloscope sur 1X. La fluctuation fait partie de la composante alternée, donc le mode de « couplage de canal » doit utiliser un couplage alternatif afin de limiter l’entrée des signaux en courant continu. La fréquence de ripple de la sortie d’un alimentation à commutation ordinaire se situe dans la plage de 0 à 20 MHz. Quant au bruit causé par le bruit de commutation synchrone à haute fréquence et les réflexions de signaux, il se situe dans la plage de 0 à 1 GHz. Il convient donc d’activer la limitation de bande passante à 20 MHz afin de filtrer les bruits haute fréquence inutiles. https://pic2.zhimg.com/80/v2-8f1b0cde6db85fbc496df08d97a88f3d_720w.jpg Afin d’éviter les perturbations du signal dues aux rayonnements électromagnétiques, le câble de terre de la sonde d’oscilloscope doit être le plus court possible ; on utilise généralement le ressort de terre intégré à la sonde pour la mettre à terre. Enfin, il est possible d’analyser la forme d’onde de l’ondulement en domaine fréquentiel à l’aide de la fonction FFT, ce qui permet de déterminer avec précision le niveau de bruit à chaque fréquence ainsi que l’amplitude de l’ondulement causée par les commutations. https://pic2.zhimg.com/80/v2-28922cace24d39baa8fe1f342adb40cd_720w.jpg Oscilloscope pour courant domestique 220V (110V) : le câble d’alimentation est déconnecté, il fonctionne avec des batteries. En utilisant 2 sondes 10X, définissez l’atténuation du canal à 10X, le réglage vertical à 100 V/div et le mode de couplage en couplage alternatif. Assurez-vous que le terminal à tester dispose d’une sortie d’électricité domestique, connectez les 2 sondes aux 2 fils de l’électricité domestique respectivement, puis ouvrez le canal mathématique dans l’oscilloscope ; la forme d’onde obtenue en soustrayant les 2 canaux correspond à la forme d’onde du courant alternatif. https://pic3.zhimg.com/80/v2-2f3372bda784ec0c6458f1a82b21c72e_720w.jpg Bien sûr, la manière la plus sûre et la plus pratique pour mesurer la forme d’onde du courant alternatif reste l’utilisation d’une sonde différentielle. Mesure des signaux du bus de communication automobile CAN H/L et décodage : connectez les canaux 1 et 2 de l’oscilloscope aux câbles BNC vers jack banane https://pic2.zhimg.com/80/v2-d4f9171133e678440713b3c59982380d_720w.jpg. Le canal 1 est connecté au PIN6 (CAN_H) du connecteur de diagnostic, le canal 2 au PIN14 (CAN_L). Les bornes de terre des canaux 1 et 2 sont connectées au PIN4 du connecteur de diagnostic. Ouvrez le menu de décodage de l’oscilloscope pour configurer le bus CAN https://pic4.zhimg.com/80/v2-a3398e90879512a8dcaa822fc80b2367_720w.jpg. Ajustez le niveau de seuil du bus pour obtenir les données décodées. Définissez le mode de déclenchement sur déclenchement par décodage, ainsi que la forme d’onde stable de l’ID du cadre de données. Ajustez les réglages verticaux et le temps de base pour observer le signal https://pic4.zhimg.com/80/v2-aa4413f3ab9d3b2a3e0b401fa02f079f_720w.jpg. Mesure des signaux d’amplificateur et audio : mettez le déclenchement de l’oscilloscope en mode auto, changez le mode de couplage en AC, assurez que l’amplificateur fonctionne à l’allumage et génère un signal audio. Connectez les pinces et les sondes aux deux sorties du amplificateur, sans avoir besoin de distinguer les polarités positives et négatives. Ajustez le réglage vertical pour afficher la forme d’onde complètement à l’écran. En ajustant le volume, on peut observer les variations de l’amplitude de la forme d’onde. https://pic1.zhimg.com/80/v2-844bcdfe6dc251305a88f2248f5b7b7c_720w.jpg Les signaux des capteurs mesurés dans les circuits d’amplification sont généralement très faibles ; il peut être difficile de les détecter directement avec un oscilloscope. Cependant, la carte mère du capteur dispose toujours d’un circuit d’amplification. En localisant la sortie de cet amplificateur, l’oscilloscope peut alors mesurer le signal amplifié. Avec une sonde 1X, ajustez également l’atténuation du canal à 1X, le mode de couplage sur DC, et le mode de déclenchement en automatique. Connectez la pince du capteur au pôle négatif d’alimentation de la carte mère du capteur, et la sonde à la sortie de l’amplificateur. Ajustez le réglage vertical à 50 mv/div, et définissez la base temporelle sur 200 ou 500 ms pour entrer en mode défilement. Selon la forme d’onde, on peut ajuster en conséquence le réglage vertical, ce qui permet alors d’observer le signal reçu par le capteur.