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• Karim Ben Kalaia, prenom.nom@telecom-paristech.fr
• Tarik Graba, prenom.nom@telecom-paristech.fr

Description:

Oscilloscope

Un oscilloscope est un appareil de mesure qui permet, entre autre, de mesurer la tension électrique et de visualiser son évolution dans le temps.

La majorité des oscilloscopes que vous utiliserez sont des oscilloscopes numériques.

Principe de fonctionnement:

	Le signal passe par un étage de mise en forme composé de filtres et d’amplificateurs.Le but est de ramener le signal dans une plage de tension et de fréquence compatible avec le convertisseur qui suit.Cette partie de la chaine de mesure est analogique.L’utilisateur agit sur cette partie en modifiant par exemple le calibre ou le mode (AC/DC).
	Le signal mis en forme est échantillonné, c’est-à-dire discrétisé temporellement.La tension analogique est prise à intervalles réguliers, c’est la période d’échantillonnage.L’utilisateur agit sur cette partie en jouant sur la base de temps et sur la synchronisation.
	Les échantillons sont quantifiés (numérisés) en utilisant un convertisseur analogique numérique (CAN ou DAC pour Digital to Analog Converter en Anglais).On obtient ainsi les valeurs numériques correpondant aux valeurs de la tension électrique de chaque échantilon.
	Ces valeurs sont enregistrées au fur et à mesure dans une mémoire.
	L’affichage sur l’écran se fait en relisant le contenu de la mémoire.

Caractéristiques d’un oscilloscope:

Comment différencier un oscilloscope par rapport à un autre et comment choisir celui qui correspond à nos besoins?

• La bande passante: correspond à la fréquence maximale des signaux que l’on peut visualiser. Elle est exprimée en (Kilo/Mega/Giga)Hz.
• La féquence d’échantillonnage: correspond au nombre maximum d’échantillons captués par seconde. Elle est liée à la bande passante et est exprimée en (Kilo/Mega/Giga) Echantillons/s.
• La résolution: correspnd au nombre de niveaux de quantification du CAN et donc à la précision de la mesure de l’amplitude. Elle est exprimée en bits.
• La profondeur de la mémoire: correspond au nombre d’échantillons que l’on peut enregistrer en une seule aquisition. Elle est aussi exprimée en bits.

Analyseur logique

Comme un oscilloscope, un analyseur logique permet de suivre l’évolution d’un signal électrique dans le temps mais en se limitant à la seule valeur logique (deux valeurs vrai/faux ou 0/1).
Le convertiseur est remplacé par un simple comparateur qui compare le signal à une tension de réference et produit les 0 et les 1 qui sont enregistrées dans une mémoire.
La tension de réference est généralement réglable pour s’adapté à la nature des signaux observés.
L’affichage se fait comme sur un oscilloscope en relisant le contenu de la mémoire.

Pourquoi se limiter à 2 niveaux:

• Dans un système numérique seul le niveau logique est significatif, le reste est considéré comme du bruit.
• Un comparateur est moin complexe et moins onéreux qu’un CAN, on peut en mettre plusieurs et donc examiner plusieurs signaux en même temps.
• En sortie d’un comparateur on obtient un seul bit. En utilisant la même quantité de mémoire qu’un oscilloscope, on peut donc, faire de acquisitions plus longues.