Compréhension des sondes passives pour oscilloscopes

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Compréhension des sondes passives pour oscilloscopes

Sondes actives vs sondes passives

Les sondes d'oscilloscope peuvent être divisées en deux catégories principales : les sondes activeset les sondes passives. Les sondes passives ne possèdent aucun composant actif et par conséquent peuvent fonctionner sans alimentation de la part de l'oscilloscope. Elles sont très classiques, et un ensemble de sondes passives est généralement inclus avec chaque oscilloscope. En effet, les sondes passives sont souvent interchangeables entre les oscilloscopes, même avec des oscilloscopes de différents fabricants, bien qu'elles aient des performances différentes et d'autres caractéristiques.

Les sondes passives sont relativement peu coûteuses, en particulier par rapport aux sondes actives, et elles sont également plus robustes que les sondes actives. D'autre part, les sondes passives sont très faciles à utiliser : aucune configuration complexe, simple connexion de la sonde à l'oscilloscope, fixation de cordon de mise à la terre, et début du sondage.

Atténuation de sonde passive

Sondes 1x

Une sonde 1x se relie simplement l'oscilloscope au point de test, sans aucune atténuation supplémentaire. Cela signifie que les sondes 1x ont une sensibilité élevée et peuvent voir des petits signaux plus facilement. Par conséquent, une sonde 1x est très pratique lorsque le niveau du signal est faible, par exemple inférieur à 1 volt crête - crête. Les sondes 1x ont une faible bande passante car la capacité d'entrée de l'oscilloscope agit comme un filtre passe-bas. Dans les applications faible fréquence, cela peut être un avantage, par exemple quand une sonde est utilisée pour filtrer le bruit haute fréquence sur le signal faible fréquence mesuré.

Sondes 10x

Les sondes 10x sont les sondes “standards” livrées avec la plupart des oscilloscopes. Elles réduisent l'amplitude du signal par un facteur dix. Généralement en intégrant une résistance 9 méga-ohms dans la pointe de la sonde pour agir comme un diviseur de tension. Cela ajoute une atténuation rendant les sondes 10x idéales pour les mesures haute tension. L'atténuation ajoutée augmente également l'impédance d'entrée de l'oscilloscope d'un facteur 10, donc les sondes 10x créent une charge de circuit inférieure aux sondes 1x. L'un des avantages supplémentaires des sondes 10x est qu'elles possèdent une bande passante plus large que les sondes 1x. La pointe de la sonde dans une sonde 10x contient une capacité qui permet d'annuler la capacité d'entrée inhérente de l'oscilloscope. Cela est particulièrement important lors de la mesure de signaux avec des composants haute fréquence tels que des ondes carrées et des signaux pulsés.

Sondes 1x

Sondes 10x

Détection automatique de sonde

Comment l'oscilloscope sait-il si nous utilisons une sonde 1x ou 10x ? Dans certains cas, un oscilloscope peut détecter si une sonde est 1x ou 10x et ajuster automatiquement ses réglages. Cela est possible, car de nombreuses sondes 10x possèdent une broche métallique sur le côté, et si celle-ci entre en contact avec l'anneau de détection situé sur l'entrée de l'oscilloscope, ce dernier reconnaît qu'une sonde 10x est utilisée.

Sondes commutables

Certaines sondes peuvent être utilisées comme des sondes 1x ou 10x, en déplaçant un interrupteur sur le côté. Il existe des sondes dîtes commutables. Lors de l'utilisation d'une sonde commutable, il faut s'assurer d'ajuster les réglages de l'oscilloscope en conséquence si l'atténuation de la sonde n'est pas détectée automatiquement.

Sondes 10x avec broche métallique

Interrupteur situé sur la sonde

Compensation de sonde

La compensation de sondeest importante lors de l'utilisation de sondes, et particulièrement dans le cas des sondes 10x. La compensation de sonde est utilisée pour faire correspondre la capacité d'entrée inhérente à l'oscilloscope avec la capacité de la pointe de la sonde. C'est une bonne idée de compenser les sondes passives avant utilisation, car cela réduira les imprécisions d'amplitude et de forme d'impulsion dans le signal mesuré.

Conclusion

  • Les sondes passives correspondent au type de sondes le plus courant pour les oscilloscopes
  • Les sondes passives sont peu coûteuses, robustes et faciles à utiliser dans une large gamme d'applications
  • Les deux facteurs d'atténuation les plus courants sont 1x et 10x
  • Les sondes 1x sont adaptées aux petits signaux, mais ont une bande passante limitée
  • Les sondes 10x sont adaptées aux signaux plus grands, ont une bande passante plus large, et moins de charge de circuit que les sondes 1x
  • Lors de l'utilisation d'une sonde qui atténue le signal d'entrée, il est important d'utiliser les bons réglages de l'oscilloscope
  • Il existe certaines sondes qui peuvent être commutées entre 1x et 10x
  • Pour de bons résultats, il est important de bien compenser les sondes

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