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Conditions
initiales
:
 Vérifiez les interconnexions de
l'ensemble des cartes de l'oscilloscope. Assurez-vous d'obtenir les différents
potentiels continus en sortie de la
carte alimentation.
Placez
tous les ajustables
en position
médiane.
Pour les ajustables multi tours cela
s'avère un peu plus délicat, car cela
nécessite de mesurer à l’ohmmètre la position médiane du curseur.
Ne
vous préoccupez pas du réglage
des condensateurs ajustables C3
et C7
des cartes filles Voies A et B. Nous
y reviendrons un peu plus tard.
Ajustables
en position médianes pour la
carte fille Trigger
Reliez
l'oscilloscope à votre unité
centrale au moyen de l'embase série
ou USB.
Mettez
l'oscilloscope sous tension. Simultanément,
vous devez entendre une
tonalité montante
émise par le buzzer de la carte
mère. Choisissez le port
de communication
et lancez le
dialogue entre le
PC et l'oscilloscope.
Cliquez
sur le bouton
PIC
afin d'amorcer la communication
entre
le PC et l'oscilloscope.
Laissez
fonctionner l'oscilloscope pendant une
bonne dizaine de minutes
de manière à atteindre
la
stabilité thermique
des composants.
Lors du premier démarrage,
il est normal d'avoir la trace rouge
de la Voies A apparaître tout
en haut ou en bas du graticule.
Procédure
d'étalonnage de l'oscilloscope
:
Equilibrage
des convertisseurs analogiques - numériques
des cartes filles Voies A et B :
Placez
les sondes d'un voltmètre (position
continue) entre la broche
21 du
circuit intégré TDA8703
référencé
U2
et la masse du montage. Réglez
l'ajustable R7
de
manière à obtenir un potentiel
continue de 4,52V sur
chacune des cartes filles
Voies A et B.
Positionnement
de la trace Voie A au centre du graticule :
Au
niveau logiciel, conservez le paramétrage
de la
Voie A
par défaut, comme représenté
ci-dessous :
l'interrupteur
ON / OFF en position ON,
le
couplage
d'entrée
sur la position GND,
la réglette
de position verticale centrée,
le calibre
sur
1Volt/Div.
Agissez
sur le réglage de l'ajustable
R7 (situé en face
avant)
de
la
carte mère
de manière à positionner
la trace horizontale de couleur rouge
au
centre du graticule.
Trace
rouge de la
Voie A
positionnée au centre du graticule
Ajustable
R7
de la carte mère positionné
en façade du coffret
Positionnement
de la trace Voie B au centre du graticule :
Activez
l'affichage (en bleu) de la Voie B et
conservez les autres paramètres
en état
:
l'interrupteur
ON / OFF est désormais en position ON,
le
couplage
d'entrée
sur la position GND,
la réglette
de position verticale centrée,
le calibre
sur
1Volt/Div.
Pour
une meilleure visibilité, je
vous conseille d'arrêter
provisoirement l'affichage de la Voie
A en
positionnant l'interrupteur ON/OFF sur
OFF,
comme ci-dessous :
Agissez
sur le réglage de l'ajustable
R18
de
la
carte mère
de manière à positionner
la trace horizontale de couleur bleue
au
centre du graticule.
Trace
bleue de la
Voie B positionnée
au
centre du graticule
Ajustable
R18
de la carte mère positionné
en façade du coffret
Calibration
des convertisseurs analogiques - numériques
:
Placez
les sondes d'un voltmètre (position
continue) entre la broche
9 du
circuit intégré TDA8703
référencé
U2
et la masse du montage. Réglez
l'ajustable R14
de
manière à obtenir un potentiel
continue de 2,94V
pour chacune des
deux cartes filles
Voies A et B.
Après
avoir effectué le réglage
de R14
sur les deux
cartes filles
Voies A et B, recentrez
si nécessaire les traces horizontales
rouges et bleues en jouant à
nouveau sur les deux ajustables de la
face avant du coffret R7
(centrage
Voie
A) et
R18
(centrage Voie B).
Point
de repos :
Sur
le plan logiciel, revenez aux paramétrages
de la
Voie A
par défaut et répondant aux
conditions suivantes :
l'interrupteur
ON / OFF en position ON,
le
couplage
d'entrée
sur la position GND,
la réglette
de position verticale centrée,
le calibre
sur
1Volt/Div.
Tout
en cliquant successivement sur les trois
calibres 1Volt/Div,
2Volts/Div
et
5Volts/Div
réglez l'ajustable R15
de la carte fille Voie A de manière
à faire coïncider
la position de la trace horizontale
avec elle-même
pour chacun des trois calibres.
Recherchez
le meilleur
compromis
permettant d'obtenir une trace située
à la
même position verticale du
graticule quelque soit les 3 calibres
précédents
Volts/ Div utilisés. Attention, ce réglage est long et
délicat car pour obtenir une
bonne précision, il est nécessaire d’ajuster R15 d’un huitième de tour à la fois.
Afin
d'illustrer ce réglage délicat, voici quelques recopies
d'écran. Les
trois premiers oscillogrammes montrent
un réglage du point de repos
non
optimisé.
En effet, la trace horizontale se
déplace verticalement
en fonction des
calibres 1Volt/Div,
2Volts/Div
et
5Volts/Div
utilisés.
Calibre 1 Volt/Div :
Calibre 2 Volts/Div :
Calibre 5 Volts/Div :
Les
trois oscillogrammes suivants montrent
un réglage du point de repos optimisé.
En effet, la trace horizontale reste
quasiment à la même place verticale
quelque soit les calibres 1Volt/Div,
2Volts/Div
et
5Volts/Div utilisés.
Calibre 1 Volt/Div :
Calibre 2 Volts/Div :
Calibre 5 Volts/Div :
Après le réglage du
point de repos, recentrez
si nécessaire les traces horizontales
rouges et bleues en jouant à
nouveau sur les deux ajustables de la
face avant du coffret R7
(centrage
Voie
A) et
R18
(centrage Voie B).
Procédez
de la même façon pour étalonner
le point de repos de la carte fille
Voie
B.
Réglage
de la carte trigger :
Calibration du trigger Voie A :
Injectez
un
signal sinusoïdal de quelques kilo
Hertz (6 kHz par exemple) sur l'entrée
BNC Voie
A.
Sélectionnez dans le logiciel
une base de temps
Time/Div de 0.1ms,
un calibre Volts/Div de 1V
et un couplage d'entrée AC
pour la Voie
A.
Enfin, sélectionnez l'entrée
Trigger Voie
A.
Illustration
du câblage entre l'oscilloscope
et
votre générateur de fonctions
en position sinusoïdal.
Calibre Volts/Div de 1V
et
un couplage d'entrée AC
pour la Voie
A
Base de temps
Time/Div de 0.1ms
Entrée
trigger Voie
A
sélectionnée
Réglez
l'ajustable R16
de
la
carte fille Trigger de
manière à obtenir une
trace sinusoïdale parfaitement
synchronisée
sur le graticule.
Ajustable
R16 sur la carte fille
Trigger
Sinusoïde
parfaitement synchronisée pour
la Voie A
Calibration du trigger Voie B :
Cette
fois-ci, injectez
un
signal sinusoïdal de quelques kilo
Hertz (6 kHz par exemple) sur l'entrée
BNC Voie B.
Sélectionnez dans le logiciel
une base de temps
Time/Div de 0.1ms,
un calibre Volts/Div de 1V
et un couplage d'entrée AC
pour la Voie
B.
Sélectionnez enfin, l'entrée
Trigger Voie
B.
Illustration
du câblage entre l'oscilloscope
et
votre générateur de fonctions
en position sinusoïdal.
Calibre Volts/Div de 1V
et
un couplage d'entrée AC
pour la Voie B
Base de temps
Time/Div de 0.1ms
Entrée
trigger Voie
B
sélectionnée
Réglez
l'ajustable R25
de
la
carte fille Trigger de
manière à obtenir une
trace sinusoïdale parfaitement
synchronisée
sur le graticule.
Ajustable R25 sur la carte fille
Trigger
Sinusoïde
parfaitement synchronisée pour
la Voie B
Calibration du Trigger externe :
Arbitrairement,
injectez
un
signal sinusoïdal de quelques kilo
Hertz (6 kHz par exemple) sur l'entrée
BNC Voie A.
Appliquez ensuite le même signal
sinusoïdal sur l'entrée
Trigger
Externe.
Sélectionnez dans
le logiciel, une base de temps
Time/Div de 0.1ms,
un calibre Volts/Div de 1V
et un couplage d'entrée AC
pour la Voie
A.
Sélectionnez enfin, l'entrée
Trigger Externe.
Illustration
du câblage entre l'oscilloscope
et
votre générateur de fonctions
en position sinusoïdal.
Calibre Volts/Div de 1V
et
un couplage d'entrée AC
pour la Voie
A
Base de temps
Time/Div de 0.1ms
Entrée Trigger Externe
sélectionnée
Réglez
l'ajustable R7
de
la
carte fille Trigger de
manière à obtenir une
trace sinusoïdale parfaitement
synchronisée
sur le graticule.
Ajustable R7 sur la carte fille
Trigger.
Sinusoïde
parfaitement synchronisée sur
l'entrée Trigger Externe.
Réglage
de la compensation en fréquence
des cartes filles Voies A et B :
Compensation en fréquence
pour les calibres Volts/Div de 5V à
1V :
-
Connectez une sonde d'oscilloscope à l'entrée
BNC Voie
A.
Placez le commutateur d'impédance
d'entrée de la sonde sur la position
x1
comme ci-après :
Sonde
d'oscilloscope en position x1
-
Choisissez un calibre
Volts/Div de
1V
pour la Voie A.
-
Activez le couplage DC
de la Voie A.
-
Choisissez une base de temps Time/Div
de 0,1ms.
-
Activez le Trigger
de la Voie A.
-
Placez la pointe de touche de la sonde
sur la patte
12
du circuit intégré U6
(74HC390) de la
carte fille oscillateur diviseur
qui délivre à cet emplacement une
fréquence de 3kHz.
La masse de la sonde sera reliée
par exemple à l'armature d'un
connecteur BNC comme ci-dessous :
-
Avec la réglette
de positionnement vertical de
la Voie A, descendez la trace afin
de visualiser les amplitudes du
signal carré
dans son intégralité
comme ci-après :
Réglette
permettant de descendre la trace de
la Voie A.
Visualisation
complète des amplitudes du signal
carré.
-
Ajustez le condensateur Murata C3
(couleur
rouge) de la Voie A avec l'aide d'un
tournevis
HF
isolé
jusqu'à l'obtention d'une tension
d'onde carrée ayant un sommet
le plus plat possible.
Emplacement
du condensateur Murata C3
de couleur rouge
Le
réglage de C3 n'est
pas optimisé
Le
réglage de C3 n'est
pas optimisé
Le
réglage de C3
est optimisé
Compensation en fréquence
pour les calibres de 500mV à
10mV :
-
Dans les mêmes conditions que
précédemment,
choisissez un calibre Volt/Div de 500mV
et
conserver les autres réglages
en état.
-
Positionnez à nouveau la sonde
d'oscilloscope sur la patte 12
de U6
afin
de visualiser le signal carré.
-
Déplacez vers le haut la trace
de la Voie A avec la réglette
de positionnement vertical de
manière à observer les
niveaux bas du signal carré comme
ci-dessous :
Niveaux
bas du signal carré avec un calibre Volts/Div
de 500mV
-
Ajustez le condensateur Murata C7
(couleur
orange) de la Voie A avec l'aide d'un
tournevis
HF
isolé
jusqu'à l'obtention d'une tension
d'onde carrée ayant un sommet
le plus plat possible.
Emplacement
du condensateur Murata C7
de couleur orange
Le
réglage de C7 n'est
pas optimisé
Le
réglage de C7 n'est
pas optimisé
Le
réglage de C7 est
optimisé
-
Enfin, déplacez la trace vers
le bas afin de visualiser les
niveaux haut du signal carré.
Vérifiez que ceux-ci soient parfaitement
plats
comme ci-après :
Les
niveaux haut du signal carré
sont parfaitement plats.
Procédez
de la même façon pour la
carte fille Voie B.
Vérifications
des potentiels
:
Avant
de clore le chapitre sur l'étalonnage
de l'oscilloscope, il est préférable
d'effectuer
un dernier contrôle des
différents
potentiels continus
réglés précédemment
:
vérifiez
le potentiel d'équilibrage
du convertisseur analogique - numérique.
Vous devez obtenir en broche
21
du TDA8703 un potentiel de 4,52V
pour les cartes filles des Voies A et B.
vérifiez
le potentiel de calibration
du convertisseur analogique - numérique.
Vous devez obtenir en
broche 9
un potentiel de 2,94V
pour les cartes filles des Voies A et B.
Si
les potentiels ont légèrement
varié,
retouchez les réglages des ajustables
correspondant. Commencez
de préférence par retoucher
le réglage
de l'équilibrage
puis finissez par celui de la
calibration.
Référez-vous
au
début
de cette page pour connaître
la désignation
des ajustables à retoucher.
Si
les tensions sont correctes,
l'oscilloscope est désormais
étalonné et opérationnel.
Félicitations!
Calibration
d'une sonde d'oscilloscope
x1 / x10 en position x10 :
L’impédance
d’entrée de oscilloscope, bien
qu’élevée (1Mohm) peut
ne pas suffire à certaines mesures.
On a alors recours à des sondes
qui, lorsqu’elles sont reliées
à l’oscilloscope, présentent
entre pointe de touche et prise de masse,
une
impédance beaucoup plus élevée :
10
fois l’impédance de
l’oscilloscope
habituellement.
Exemple
de sonde d’impédance x1 / x10
En
contrepartie, le signal présent
à l’entrée de l’oscilloscope
est
atténué par 10
(atténuation de 1/10) pour une
sonde multipliant par 10 (x10) l’impédance
d’entrée de l’oscilloscope. Autre
avantage primordial de ces sondes atténuatrices
est que la capacité
qu’elles présentent en entrée
est
beaucoup plus
faible
que celle présentée par
l’entrée de l’oscilloscope lui-même.
Ceci est très important
lorsqu’on
travaille en signaux
de hautes fréquences qui
risquent d’être fortement atténués
par la capacité de l’instrument
de mesure.
Sélecteur
x1 / x10 intégré à
la sonde d’oscilloscope
Or,
il faut toujours calibrer une
sonde de mesure en
position x10 quelque
soit le type d'oscilloscope employé :
ici notre oscilloscope numérique.
Pour
ce faire, suivez la démarche
suivante :
-
placez le sélecteur de
la sonde en position
x10.
-
choisissez un calibre
Volts/Div de
100mV
pour la Voie A.
-
activez le couplage AC
(pas DC !) de la Voie A.
-
choisissez une base de temps Time/Div
de 0,1ms.
-
activez le Trigger
de la Voie A.
-
placez la pointe de touche de la sonde sur
la patte
12
du circuit intégré U6
(74HC390) de la
carte fille oscillateur diviseur.
La masse de la sonde sera reliée
par exemple à l'armature d'un
connecteur BNC comme ci-dessous :
-
Réglez la
vis de la sonde de mesure
jusqu'à l'obtention d'une tension
d'onde carrée ayant un sommet
le plus plat possible.
Vis
de la sonde de mesure
Le
réglage de la sonde en x10 n'est
pas optimisé
Le
réglage de la sonde en x10 est
optimisé
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