Les oscilloscopes sont l’un des piliers d’un laboratoire d’électronique et sont indispensables à quiconque conçoit de l’électronique, dépanne ou travaille avec de l’électronique à haute vitesse. Les oscilloscopes sont l’un des rares équipements électroniques à jouer plusieurs rôles et peuvent être utilisés à la place d’autres équipements électroniques. Un certain nombre de types d'oscilloscopes sont disponibles pour les amateurs et les professionnels.
Types d'oscilloscopes
Plusieurs types d'oscilloscopes sont disponibles, analogiques et numériques, sur une très large gamme de prix, ce qui peut compliquer le choix du bon oscilloscope. Les oscilloscopes analogiques sont souvent utilisés comme dépannage clé car les oscilloscopes numériques échantillonnent le signal, ils peuvent rater certains signaux transitoires pouvant être à l'origine d'un comportement erratique. C'est pourquoi les oscilloscopes analogiques sont toujours prisés des applications de dépannage transitoire, bien que les oscilloscopes à phosphore numérique haut de gamme puissent offrir des fonctionnalités similaires .
Oscilloscopes analogiques
Un oscilloscope analogique affiche directement le signal capté par une sonde et le trace essentiellement à l'écran. Les capacités de stockage permettent d’afficher le signal pendant de longues périodes plutôt que de s’affaiblir immédiatement. Là où les oscilloscopes analogiques prennent tout leur sens, il s’agit de traiter les signaux analogiques et les effets transitoires. Les travaux audio et vidéo analogiques conviennent parfaitement aux capacités d'un oscilloscope analogique qui peut également gérer des signaux numériques à faible vitesse. Les oscilloscopes analogiques offrent une meilleure plage dynamique que les oscilloscopes numériques et ne souffrent pas de problèmes d'aliasing pouvant provoquer des lectures erronées sur les oscilloscopes numériques. Les oscilloscopes analogiques sont généralement plus abordables que les oscilloscopes numériques et sont souvent essentiels pour un bon dépannage et constituent une excellente option pour les débutants et les amateurs.
Oscilloscopes Numériques
Les oscilloscopes numériques sont disponibles dans une variété de types. Les performances des oscilloscopes numériques sont conditionnées par leur taux d’échantillonnage et leur bande passante. Le taux d'échantillonnage d'un oscilloscope limitera sa capacité à capturer des événements ponctuels transitoires et la bande passante d'un oscilloscope limitera la fréquence des signaux répétitifs pouvant être affichés par l'oscilloscope.
Oscilloscopes à mémoire numérique
La plupart des oscilloscopes numériques sont des oscilloscopes à stockage numérique. Les oscilloscopes à mémoire numérique peuvent capturer des événements transitoires et les stocker pour analyse, archivage, impression ou autre traitement. Ils ont une mémoire permanente pour l’enregistrement des signaux et ils peuvent être déchargés sur un autre support pour être stockés et analysés sur un ordinateur. Les oscilloscopes à mémoire numérique ne peuvent pas afficher le niveau d'intensité d'un signal en temps réel, contrairement à un oscilloscope analogique. Les événements ponctuels peuvent être capturés à l'aide de déclencheurs pouvant être définis manuellement ou automatiquement en fonction de l'oscilloscope. Les oscilloscopes à mémoire numérique sont les bêtes de somme d'une conception numérique du monde réel où quatre signaux ou plus sont analysés simultanément.
Oscilloscopes numériques à phosphore
Pour une capture et une analyse de signaux numériques à plus grande vitesse, les oscilloscopes à phosphore numérique l'emportent sur les oscilloscopes à stockage numérique standard. Les oscilloscopes à phosphore numérique utilisent une solution ADC à traitement parallèle offrant des taux d’échantillonnage beaucoup plus élevés que les oscilloscopes à stockage numérique classiques. Ce taux d'échantillonnage permet un niveau de performance de visualisation du signal qui a l'apparence du temps réel.
Les oscilloscopes à phosphore numérique tirent leur nom de leur similitude avec les oscilloscopes analogiques en ce qu’ils affichent l’intensité d’un signal. Dans les oscilloscopes analogiques, cela est dû au fait que les luminophores d’un moniteur à tube cathodique brillent pendant un certain temps avant de s’obscurcir, ce qui permet aux signaux haute vitesse de générer une lueur plus intense dans les zones où ils se trouvent le plus et aux signaux transitoires de ressortir bien. Les oscilloscopes à phosphore numérique reproduisent l’effet du phosphore en stockant une base de données des valeurs des formes d’onde répétitives et en augmentant l’intensité de l’affichage lorsque les formes se chevauchent. Comme un oscilloscope analogique, un oscilloscope à phosphore numérique peut révéler des phénomènes transitoires en affichant le niveau d'intensité, mais il peut tout de même manquer des phénomènes transitoires se produisant en dehors de la fenêtre de capture de données et de son taux de mise à jour.
Les oscilloscopes à phosphore numérique combinent les fonctionnalités des oscilloscopes à stockage numérique et de la technologie des oscilloscopes analogiques, ce qui les rend parfaits pour la conception polyvalente, la synchronisation numérique, l'analyse avancée, les tests de communication et le dépannage.
Oscilloscopes à domaine mixte
En combinant un analyseur de spectre RF, un analyseur logique et un oscilloscope numérique, vous obtenez un oscilloscope à domaine mixte. Lors de la conception ou de l'utilisation de systèmes comprenant des signaux numériques, la logique numérique et la communication radiofréquence, les oscilloscopes à domaine mixte deviennent un outil essentiel. L’avantage essentiel d’un oscilloscope à domaine mixte est de voir les signaux de chaque domaine, analogique, RF et logique, corrélés dans le temps. Cela permet d'effectuer des tests de dépannage, de débogage et de conception permettant de corréler chaque signal dans le temps.
Oscilloscopes à signaux mixtes
Souvent, les capacités d'un oscilloscope numérique et d'un analyseur logique sont nécessaires ensemble, c'est pourquoi l'oscilloscope à signaux mixtes a été développé. L'oscilloscope à signaux mixtes associe un oscilloscope à stockage numérique (ou oscilloscope à phosphore numérique) à un analyseur logique multicanaux. La capacité de déclenchement numérique de l'oscilloscope à signaux mixtes facilite l'analyse d'événements analogiques pouvant déclencher des transitions logiques numériques. Généralement, les oscilloscopes à signaux mixtes ne comportent que deux ou quatre canaux d’entrée analogiques et environ 16 canaux d’entrée numérique.
Oscilloscopes d'échantillonnage numérique
Les oscilloscopes à échantillonnage numérique utilisent une technique d'entrée légèrement différente de celle des autres oscilloscopes et utilisent une largeur de bande beaucoup plus grande pour une plage dynamique inférieure. L'entrée n'étant ni atténuée ni amplifiée, l'oscilloscope doit être capable de gérer toute la plage du signal d'entrée, qui est généralement limitée à environ 1 volt crête à crête. Les oscilloscopes à échantillonnage numérique ne fonctionnent que sur des signaux répétitifs et ne permettent pas de capturer les transitoires au-delà de leur fréquence d'échantillonnage normale. D'autre part, les oscilloscopes à échantillonnage numérique peuvent capturer des signaux d'un ordre de grandeur plus rapide que les autres types d'oscilloscopes, avec des largeurs de bande supérieures à 80 GHz.
Oscilloscopes portables
De petits oscilloscopes portables sont disponibles pour les applications de terrain et de test où les oscilloscopes plus volumineux sont difficiles à manier ou la puissance est difficile à trouver. Ils sont généralement limités à deux entrées et sont limités en bande passante et en fréquence d'échantillonnage.
Oscilloscopes Informatiques
L'un des types émergents d'oscilloscopes est l'oscilloscope basé sur ordinateur, généralement un périphérique externe connecté à un ordinateur via USB. Ces types d'oscilloscopes ont rapidement progressé en termes de capacités, en augmentant leur taux d'échantillonnage, leur bande passante et leurs capacités globales. Certains systèmes abordent les capacités des oscilloscopes de stockage numérique bas de gamme pour seulement quelques centaines de dollars et offrent d'excellentes options aux amateurs qui recherchent un oscilloscope.
