Electronique > Réalisations > Affichage / mesures > Sonde pour oscilloscope 001

Dernière mise à jour : 14/07/2009

Présentation

La présente réalisation montre comment constituer une sonde 1/10 pour un oscilloscope doté d'une entrée 1 Mohms. L'impédance d'entrée de la sonde est de 10 Mohms, et sa bande passante est de l'ordre de 15 MHz.

Schéma

Deux ou trois composants suffisent pour une telle sonde.

sonde_oscillo_001

La résistance R1 de 9 Mohms forme avec la résistance d'entrée de l'oscilloscope, un pont diviseur résistif de rapport 10. L'amplitude de la tension disponible en sortie de la sonde est donc dix fois plus faible que celle du signal appliqué à l'entrée de la sonde, marquée Pointe de touche. Le condensateur ajustable CV1 doit être réglé de telle sorte qu'un signal rectangulaire d'amplitude 1 V et de fréquence 1 MHz appliqué à l'entrée de la sonde, soit correctement visualisé sur l'écran de l'oscilloscope, c'est à dire avec une forme carrée d'amplitude 100 mV, dont les fronts ne sont pas trop arrondis ni sujets à de fortes suroscillations. Il permet de compenser la capacité parasite du cordon de liaison (câble blindé coaxial) qui suit, ainsi que la capacité d'entrée des oscilloscopes qui n'est pas totalement prévisible, même si elle tourne généralement autour de quelques dizaines de pF. Ce condensateur permet en effet de dériver une portion plus ou moins importante du signal d'entrée en fonction de sa fréquence, ce qui équivaut en quelque sorte à contourner la résistance atténuatrice R1. Au final, moins d'atténuation pour les fréquences les plus élevées, qui subissent le plus de pertes à cause des capacités parasites qui suivent.

A quoi sert R2 ?
Je vais être direct, attention au choc. Je n'en sais rien. On la trouve dans certaines sondes (sondes Hameg par exemple) et pas dans d'autres, mais elle est plus souvent absente que présente. Vous pouvez donc faire sans elle si elle devenait génératrice de douloureux cauchemards. Pour les sondes Hameg, il arrive que cette résistance soit placée en tête (côté pointe de touche) et non côté sortie.
Réponse de Antonio, que je remercie chaleureusement au passage :
- Explication simplifiée : R2, avec la capacité parasite du câble qui suit, forme un filtre qui limite le spectre utile de fréquence (1/(2*pi*R2*Cp) et évite des "oscillations intempestives" quelquefois assez gênantes ... surtout en techniques digitales à fronts raides (quelques ns).
- Explication "Théorie des lignes" : Lorsqu'un câble coaxial est utlisé, il convient de l'attaquer avec une résistance "égale à l'impédance caractéristique" afin d'éviter des réflexions parasites, tout aussi gênantes. Comme la sortie du câble se termine sur une haute impédance (1 Megohm), il y a donc réflexion totale ! Et l'onde qui vient d'arriver retourne à l'expéditeur (circuit sur lequel on fait la mesure), et donc perturbation (proportionnelle à la longueur du câble de la sonde ... soit environ ~ 5 ns par mètre ... attention aller retour !!!

Je ne trouve pas de résistance de 9 Mohms
Comme je vous comprends, car moi non plus, figurez-vous. Du coup, deux solutions : une résistance unique de 9M1, ou trois résistances en série de 3M3, 4M7 et 1M. Vous pouvez additionner, ça fait bien le compte.

Réalisation

Bien que cela ne soit pas vraiment impératif, il est très vivement conseillé de monter les composants dans un boitier métallique, qui fait office de blindage contre les perturbation RF externes. Le raccord entre sortie de sonde et entrée d'oscilloscope doit impérativement être opéré avec un cable blindé de bonne qualité (un cable blindé pour usage audio ne convient pas).