Utilisation d'un générateur de signaux et d'un oscilloscope Introduction : En électronique deux appareils sont pratiquement indispensables quelque soit le montage à réaliser ou à dépanner. C'est .................................................................................... et ............................................ pour visualiser différents signaux électriques. Il est donc fondamental de savoir utiliser correctement ces deux appareils. De plus ces appareils sont reliés au montage en général par des câbles ........................... . Ces câbles permettent d'éviter le parasitage des signaux visualisés ou générés. Ces câbles posent souvent des difficultés d'utilisation. I - CONSTITUTION ET UTILISATION D'UN CABLE COAXIAL Un câble coaxial peut être schématisé de la façon suivante : Le signal généré ou visualisé est donc présent entre le blindage et le câble axial. Le blindage est accessible par ................................................ sur laquelle on branche un cordon "banane - banane". Cet ensemble peut être utilisé : pour connecter, par exemple, le générateur de signaux au montage suivant : R1 R1 GDS R2 GDS R2 output réf Remarque : la référence (ou masse, notée "réf" sur le schéma) du GDS est reliée au blindage et à la "terre" par mesure de sécurité. pour visualiser, par exemple, la tension uAB dans le circuit suivant : uAB R3 GDS réf A D OSCILLOSCOPE Voie A B Remarque : le point électrique qui correspond au câble axial (âme) d'une fiche BNC est appelé parfois "point chaud". MPI - Utilisation d'un GDS et d'un oscilloscope page 1 / 4 II - LE GENERATEUR DE SIGNAUX (GDS) Le générateur de signaux utilisé en IESP est un ..................................................... Il permet de générer des signaux de forme ................................... (.......), .ou ........................... (..........) ou ............................................. (.........). Deux réglages de fréquence sont disponibles : un choix de la gamme de fréquence (.......................................................................) par bouton poussoir ; un réglage - par bouton rotatif - de ............. à ........... fois la gamme sélectionnée par bouton poussoir. La fréquence du signal est affichée par le fréquencemètre incorporé au GDS. L'amplitude des signaux générés est réglable de ............ à ............ par le bouton rotatif.......................... . >>>>>>>> Seule la partie supérieure bleu foncé sera utilisée. >>>>>>>> Configuration initiale du GDS : seuls deux boutons poussoir seront enfoncés : l'un pour la sélection de la forme du signal, l'autre pour la gamme de la fréquence. Tous les boutons rotatifs seront enfoncés et réglés en position médiane. >>>>>>>> L'interrupteur On/Off est situé en façade arrière. III - L'OSCILLOSCOPE Les oscilloscopes utilisés au Lycée sont des oscilloscopes .................................. Ils permettent de visualiser simultanément ..................................... En IESP, l'oscilloscope utilisé est un ...................................... 1. Préparation de l'oscilloscope Mise en fonctionnement par la touche ON/OFF. Placer les deux voies sur GND. Positionner les deux traces au centre de l'écran. Régler éventuellement la largeur et la luminosité des traces. Positionner les deux voies sur DC. S'assurer que la synchronisation est en mode automatique : pour cela le bouton poussoir PP LEVEL doit être enfoncé et le bouton AUTO relâché. Vérifier que les boutons des amplificateurs verticaux (ou sensibilités verticales), ainsi que celui de la base de temps (ou sensibilité horizontale) sont calibrés (LED correspondantes éteintes). 2. Visualisation de tensions variables a) Représentation des connexions de l'oscilloscope sur un schéma de montage A Géné R1 B diode C Flécher la tension uCD. Représenter la connexion à la voie 1 (appelée également : Y1, CH1, voie A, YA, CHA) de l'oscilloscope qui permettra de visualiser cette tension. D Remarques : Si on intervertit les connexions de l'oscilloscope au niveau de C et D, ce n'est plus la tension uCD que l'on visualise mais la tension .............. On peut inverser sur un oscilloscope le signal visualisé. Sur les METRIX seule la voie ............ peut être inversée. MPI - Utilisation d'un GDS et d'un oscilloscope page 2 / 4 Exercice d'application : Indiquer les flèches des tensions visualisées dans le circuit ci-dessous : CH1 D Géné R CH2 inv b) Observation de signaux Pour observer un signal ou deux signaux il faut procéder comme suit : Pour visualiser un signal, appliquer ce signal sur une voie de l'oscilloscope, en général la voie 1. Vérifier que cette voie est bien sélectionnée grâce à la touche CH1 enfoncée. Vérifier que la synchronisation est bien appliquée sur cette voie grâce au commutateur rotatif. Pour visualiser deux signaux, sélectionner les deux voies par la touche BOTH enfoncée et choisir pour la synchronisation, la voie dont le signal est le plus intense grâce au commutateur rotatif précédent. Problèmes souvent rencontrés : – synchronisation en mode "déclenché" (bouton AUTO enfoncé) – traces très décalées vers le haut ou le bas – luminosité très insuffisante – sensibilité verticale de cette voie mal adaptée (signal trop amplifié) Application : réaliser le montage suivant : GDS : signal sinusoïdal, symétrique, sans offset, de fréquence f = 1 kHz, d'amplitude 5 V. D : diode au silicium 1N 4009. R = 1 k. uD u uR D GDS R réf Vitesse de balayage kb : ....................... /div XY (X = voie ..................) DC AC Sensibilités kv1 : ............................... /div (tension : ) kv2 : .............................. /div (tension : ) Indiquer sur le schéma ci-dessus , les branchements d'un oscilloscope permettant de visualiser simultanément u (sur CH1) et uR (sur CH2). ) Régler le GDS comme indiqué ci-dessus. ) Choisir la base de temps de façon à observer 2 à 3 périodes des tensions u et uR. ) Relever l'oscillogramme sans oublier de fournir les renseignements demandés et d'indiquer la position du niveau O V. MPI - Utilisation d'un GDS et d'un oscilloscope page 3 / 4 c) Risque de court-circuit en branchant un oscilloscope Les deux voies d'un oscilloscope ne sont pas indépendantes. Elles ont en effet la même référence de tension. De plus la référence d'un oscilloscope est reliée à la terre. De même, le GDS a sa référence à la terre. Ces deux constatations sont à prendre en considération quand on utilise l'oscilloscope et le GDS. Exemple : uR1 u R1 R2 GDS réf uR2 Expliquer pourquoi il est impossible de visualiser simultanément les tensions u et uR2. Rappel : la masse (réf) du GDS est reliée au blindage et à la "terre" (par mesure de sécurité). R3 uR3 ATTENTION : Si on utilise chaque câble coaxial avec son cordon de masse, il faut relier les deux cordons de masse au même point qui est la référence du montage. MPI - Utilisation d'un GDS et d'un oscilloscope page 4 / 4