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.
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).