Comment choisir un adaptateur BNC pour une sonde d’oscilloscope: guide pratique et exemples d’effets de charge

Cette section présente deux exemples d’effets de charge causés par le sondage de circuits. Un circuit LC, également appelé circuit résonant, contient un inducteur et un condensateur en parallèle. L’effet final de ce circuit est que la bobine de l’inducteur émet une fréquence de résonance à une valeur donnée déterminée par l’inducteur et le condensateur. Ce circuit est utilisé dans les tags de la demande de renseignements commerciaux, ce qui servira d’exemple pour illustrer cet effet de charge. Figure 5 : Les circuits LC sont utilisés dans les tags RFID.

Il arrive que l’ingénieur qui conçoit ou teste ce circuit souhaite sonder la ligne contenant le condensateur. Le circuit oscillateur de la figure 7 contient une résistance de 10 mégohms en parallèle avec un inverseur CMOS. Les sondes ont une résistance d’entrée de 10 mégohms pour empêcher un courant significatif à travers la sonde et éviter d’affecter le circuit testé.

Un ingénieur peut s’intéresser au potentiel au point de jonction de CTRA In, de la résistance de 10 mégohms, et de l’alimentation de l’oscillateur à quartz, comme illustré à la figure 8. Ce point de sonde mettrait la résistance d’entrée de la sonde de 10 mégohms en parallèle avec la résistance de 10 mégohms, formant un diviseur de tension. L’oscillateur à quartz de ce circuit est censé fonctionner avec une tension spécifique.

Une sonde 1:1 (un pour un), également appelée sonde 1x, connecte l’entrée d’impédance de 1 MΩ de l’oscilloscope au circuit mesuré. Elles sont conçues pour minimiser les pertes et faciliter la connexion, mais pour le reste, elles équivalent à l’utilisation d’un câble pour connecter l’oscilloscope. La figure 4 présente le schéma de circuit d’une entrée d’oscilloscope à haute impédance connectée à un circuit testé. Le circuit testé est modélisé comme une source de tension avec une résistance en série. La sonde 1:1 (ou le câble) introduit une capacité importante qui apparaît en parallèle avec l’entrée de l’oscilloscope.

Une sonde 10:1 (également appelée sonde 10x, sonde diviseur ou sonde atténuatrice) comprend une résistance et un condensateur (en parallèle) intégrés à la sonde. La figure 8 présente le circuit d’une sonde 10:1 connectée à une entrée à haute impédance d’un oscilloscope. Si R1C1 = R2C2, ce circuit a pour résultat étonnant que l’effet des deux condensateurs s’annule exactement. Dans la pratique, cette condition peut ne pas être remplie de manière exacte, mais elle peut être approchée. Le condensateur est généralement réglable et peut être ajusté pour obtenir une correspondance presque parfaite. Cette équation rappelle celle du diviseur de tension.

Ainsi, la combinaison sonde et entrée d’oscilloscope résultante possède une bande passante beaucoup plus large que la sonde 1:1, grâce à l’annulation effective des deux condensateurs. La pénalité encourue est la perte de tension. L’oscilloscope ne voit plus qu’un dixième de la tension d’origine (d’où le nom de sonde 10:1). Notez aussi que le circuit mesuré voit une impédance de charge de R1 + R2 = 10 MΩ, bien plus élevée qu’avec une sonde 1:1.

Avec une sonde 10:1, les effets de charge résistive et capacitive sont réduits (par rapport à une sonde 1:1). Bien que la capacité d’entrée de l’oscilloscope soit idéalement annulée, une capacité résiduelle due à la sonde, CPROBE, subsiste. La perte de tension d’un facteur 10 n’est pas un problème tant que la tension mesurée n’est pas si faible que sa division par 10 la rend illisible par l’oscilloscope. Cela signifie que la sensibilité de l’oscilloscope et la tension du signal peuvent être des facteurs déterminants pour l’utilisation d’une sonde 10:1. Sur la plupart des oscilloscopes, l’utilisateur doit se rappeler qu’il utilise une sonde 10:1, puis multiplier les mesures obtenues par un facteur de 10. C’est une gêne, c’est pourquoi certains oscilloscopes incluent deux graduations d’échelle : une valable pour une sonde 1:1 et l’autre pour une sonde 10:1.

Notez que certaines sondes 10:1 ont une résistance sur l’entrée de la sonde de sorte que la charge résistive soit de 1 mégaohm. Les sondes atténuatrices sont proposées dans plusieurs valeurs telles que 50:1 et 100:1. Les principes généraux de ces sondes sont les mêmes que pour la sonde diviseur 10:1 : on échange niveau de tension et largeur de bande pour obtenir une bande passante plus large, au prix de pertes plus importantes dans la sonde et d’une tension plus faible à l’entrée de l’oscilloscope. Un oscilloscope plus sensible peut s’avérer nécessaire pour les mesures de faible niveau.

Notez aussi que la description décrit une sonde d’oscilloscope universellement applicable pour chaque oscilloscope disponible dans le commerce. Il y a une pince crocodile sur le côté de la sonde comme connexion à la terre. Le connecteur BNC externe est en métal et a donc un contact de masse. La pointe de cette sonde a un contact métallique pour la connexion à la tension d'essai, la sonde est également fournie avec un serre-câble pour créer une connexion permanente avec la broche ou le câble à mesurer. Répétez ces descriptions similaires pour les autres variantes de sondes, chacune offrant des avantages et limites spécifiques selon le contexte de mesure.

Le câble de test de sonde d’oscilloscope à double pince crocodile, révolution de ligne de conversion BNC, est un exemple de produit courant utilisé pour la ligne de sortie de signal et le test de connexion de ligne d’entrée d’oscilloscope. Le matériau du métal, en laiton, assure la durabilité et la fiabilité du câble. Points clés, caractéristiques du produit et FAQ accompagnent le descriptif du produit pour guider l’achat et l’utilisation.

Comment choisir l’adaptateur BNC adapté à une sonde d’oscilloscope

Pour sélectionner un adaptateur BNC approprié, il faut considérer l’impédance d’entrée de l’oscilloscope, le type de sonde (1:1 ou 10:1), la bande passante désirée, et le niveau de charge acceptable pour le circuit mesuré. Les adaptateurs BNC conformes aux normes industrielles assurent une continuité électrique fiable et minimisent les pertes de signal lors du raccordement de la sonde au circuit.

Impédance et compatibilité: privilégier des adaptateurs BNC conçus pour des charges compatibles avec 1 MΩ (sonde 1:1) ou 10 MΩ (sonde 10:1) selon le besoin du test.
Bande passante: choisir un adaptateur qui n’introduit pas de résonances parasites dans la gamme de fréquence d’intérêt, notamment pour les circuits résonants ou RF.
Stabilité et durabilité: préférer des connecteurs en matériaux de haute qualité et des manteaux de câble flexibles pour les mesures prolongées.
Équipement connecté: vérifier que l’adaptateur supporte les connecteurs BNC et les accessoires (serre-câble, pince, terre) fournis avec la sonde.

Bonnes pratiques lors de l’utilisation d’un adaptateur BNC

utilisez une sonde 10:1 lorsque les mesures requièrent une bande passante élevée et une charge minimale sur le circuit testé, mais soyez prêt à interpréter les mesures avec le facteur de division par 10. Dans les circuits sensibles au bruit, les adaptateurs bien blindés et les câbles coaxiaux de qualité réduisent les interférences et les pertes.

Pour les mesures de faible niveau, un oscilloscope plus sensible peut être nécessaire et certains appareils offrent des degrés de référence pour afficher correctement les tranches 1:1 et 10:1 afin de faciliter l’interprétation des résultats.

Type de sonde	Impedance d’entrée	Diviseur	Bande passante adaptée
1:1	1 MΩ	Parallèle R	Standard
10:1	10 MΩ	Équation R1C1 = R2C2 approx.	Large

Le choix de l’adaptateur BNC dépend également du type de connexion et des exigences physiques de montage, notamment la longueur du câble, la rigidité du support et la facilité d’utilisation sur le banc d’essai.

< tagvideo>Démo pratique: connexion d’une sonde 10:1 et adaptation BNC pour mesures précises

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Comment choisir un adaptateur BNC pour une sonde d’oscilloscope: guide pratique et exemples d’effets de charge

Comment choisir l’adaptateur BNC adapté à une sonde d’oscilloscope

Bonnes pratiques lors de l’utilisation d’un adaptateur BNC

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