Chapitre 20 – Instrumentation électrique
On pourra négliger l’influence de la résistance de l’oscilloscope si on retrouve la
même tension que précédemment (en l’absence de résistance de charge) : il n’y a
alors aucun courant significatif qui circule dans le circuit et la tension aux bornes
des résistances R c et R g est négligeable. Ce sera effectivement le cas si R o R c
et R o R g . De façon générale, il faudra tenir compte de l’impédance d’entrée de
l’oscilloscope si celle-ci a une valeur de l’ordre de grandeur des impédances du reste
du circuit.
Pour mesurer les valeurs de R o et C o , on peut utiliser la procédure suivante :
• en continu ou en basse fréquence (100 Hz environ), on règle R c pour avoir, par
exemple, une tension mesurée de
e g
2
(e g ayant été mesurée avec R c =0) alors R o =R c ,
• pour la détermination de C o , on utilise un signal sinusoïdal : on choisit une fréquence du GBF telle que C o n’ait pas une admittance négligeable devant G 0 =
1
R 0
qu’on a déjà mesurée ; pour une fréquence donnée (par exemple 10 kHz) et une
valeur donnée de R c , on mesure alors le rapport des amplitudes de u et e g pour en
déduire C o connaissant R o .
b) Deux modes possibles : AC et DC
À l’entrée de l’oscilloscope, on dispose de trois modes : AC, DC et GND.
Le mode « GND (GROUND) » permet d’ajuster la référence du spot au potentiel
0 V. Cela revient à relier le signal du spot à la masse de l’oscilloscope.
Les deux autres positions doivent être clairement distinguées et on ne doit jamais
choisir l’une ou l’autre au hasard.
La position « DC » correspond au cas où le signal étudié est envoyé sans intermédiaire
à l’entrée de l’oscilloscope, ce qui explique le nom DC ou DIRECT CURRENT.
On aura alors toutes les composantes du signal dont les fréquences sont comprises dans
la bande passante de l’oscilloscope : on aura donc la composante continue ET la composante alternative. Par défaut, c’est cette position qu’il convient d’utiliser puisqu’on
conserve la totalité de l’information sur le signal.
La position « AC » ou ALTERNATIVE CURRENT correspond à la suppression
de la composante continue du signal, on ne garde que la partie alternative. Ceci est
obtenu en plaçant un condensateur C de grande capacité en série entre l’entrée de
l’oscilloscope et le signal étudié. Ce composant est intégré à l’oscilloscope et sa mise en
place est obtenue en choisissant le mode AC. Le circuit présente alors une fréquence
de coupure de l’ordre de 2 Hz : les fréquences inférieures à 2 Hz sont éliminées.
On peut mettre en évidence ces différences par les manipulations suivantes.
• On observe à l’oscilloscope un signal sinusoïdal auquel on ajoute une tension continue. En mode DC, on observera une sinusoïde décalée de la tension continue alors
qu’en mode AC, elle sera centrée autour de la valeur 0.
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On pourra négliger l’influence de la résistance de l’oscilloscope si on retrouve la
même tension que précédemment (en l’absence de résistance de charge) : il n’y a
alors aucun courant significatif qui circule dans le circuit et la tension aux bornes
des résistances R c et R g est négligeable. Ce sera effectivement le cas si R o R c
et R o R g . De façon générale, il faudra tenir compte de l’impédance d’entrée de
l’oscilloscope si celle-ci a une valeur de l’ordre de grandeur des impédances du reste
du circuit.
Pour mesurer les valeurs de R o et C o , on peut utiliser la procédure suivante :
• en continu ou en basse fréquence (100 Hz environ), on règle R c pour avoir, par
exemple, une tension mesurée de
e g
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(e g ayant été mesurée avec R c =0) alors R o =R c ,
• pour la détermination de C o , on utilise un signal sinusoïdal : on choisit une fréquence du GBF telle que C o n’ait pas une admittance négligeable devant G 0 =
1
R 0
qu’on a déjà mesurée ; pour une fréquence donnée (par exemple 10 kHz) et une
valeur donnée de R c , on mesure alors le rapport des amplitudes de u et e g pour en
déduire C o connaissant R o .
b) Deux modes possibles : AC et DC
À l’entrée de l’oscilloscope, on dispose de trois modes : AC, DC et GND.
Le mode « GND (GROUND) » permet d’ajuster la référence du spot au potentiel
0 V. Cela revient à relier le signal du spot à la masse de l’oscilloscope.
Les deux autres positions doivent être clairement distinguées et on ne doit jamais
choisir l’une ou l’autre au hasard.
La position « DC » correspond au cas où le signal étudié est envoyé sans intermédiaire
à l’entrée de l’oscilloscope, ce qui explique le nom DC ou DIRECT CURRENT.
On aura alors toutes les composantes du signal dont les fréquences sont comprises dans
la bande passante de l’oscilloscope : on aura donc la composante continue ET la composante alternative. Par défaut, c’est cette position qu’il convient d’utiliser puisqu’on
conserve la totalité de l’information sur le signal.
La position « AC » ou ALTERNATIVE CURRENT correspond à la suppression
de la composante continue du signal, on ne garde que la partie alternative. Ceci est
obtenu en plaçant un condensateur C de grande capacité en série entre l’entrée de
l’oscilloscope et le signal étudié. Ce composant est intégré à l’oscilloscope et sa mise en
place est obtenue en choisissant le mode AC. Le circuit présente alors une fréquence
de coupure de l’ordre de 2 Hz : les fréquences inférieures à 2 Hz sont éliminées.
On peut mettre en évidence ces différences par les manipulations suivantes.
• On observe à l’oscilloscope un signal sinusoïdal auquel on ajoute une tension continue. En mode DC, on observera une sinusoïde décalée de la tension continue alors
qu’en mode AC, elle sera centrée autour de la valeur 0.
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