Le bon équipement pour son laboratoire d'électronique

Mark Harris
|  Créé: Août 20, 2019  |  Mise à jour: Juillet 31, 2023
Équipement complet d'un laboratoire d'électronique

J'ai travaillé à différents endroits et dans plusieurs entreprises (ou services) sans véritable équipe d'ingénierie en électronique. C'est pourquoi j'ai été amené à mettre en place plusieurs laboratoires d'électronique, pour moi-même ou mes clients.

Les start-ups qui planifient d'effectuer les tests en interne ont également besoin de mettre en place un laboratoire doté de l'équipement adéquat. Les budgets alloués à cet effet peuvent être très limités ou s'élever à plusieurs millions de dollars.

Je vais essayer de couvrir une large plage de budgets dans cet article afin que l'amateur, la grande entreprise, l'organisation cherchant à se développer dans l'électronique de pointe, ou tous les profils intermédiaires, trouvent ce dont ils ont besoin pour équiper entièrement un tout nouveau laboratoire d'électronique.

Le matériel sélectionné ici répond aux critères suivants :

  • Vous travaillez principalement sur de l'électronique numérique, et pas sur des modules radio ou de l'audio haut de gamme.
  • Vous créez et retravaillez à la main les prototypes en interne.
  • Vous travaillez avec des microcontrôleurs, des FPGA ou d'autres processeurs numériques qui imposent de déboguer le code et le matériel simultanément.

Si vous débutez en électronique dans le cadre de vos loisirs, cette liste, qui contient beaucoup d'outils et de matériel, est peut-être surdimensionnée. Si vous concevez et créez des produits, même destinés uniquement à votre propre usage et que vous êtes un amateur ou un étudiant en électronique, vous devriez trouver toutes les informations nécessaires dans cet article.

La gamme économique de cette liste d'équipement pour laboratoire d'électronique conviendra aux étudiants et aux amateurs, mais ne permettra probablement pas d'atteindre les performances ou d'offrir la facilité d'utilisation attendues par un professionnel.

Un professionnel devra plutôt s'orienter vers les gammes d'outils moyenne ou supérieure, qui affichent des tarifs plus élevés, mais facilitent grandement la tâche. Un amateur confirmé qui dispose d'un budget un peu plus important pour bien s'équiper pourra opter pour la gamme intermédiaire plutôt que la gamme économique.

Chaque gamme comprend le matériel que j'estime nécessaire pour le public ciblé. Mes suggestions prennent en compte l'ensemble des performances délivrées ainsi que les capacités par dollar, incluant les salaires si nécessaire. Elles ne se limitent pas à proposer un budget très élevé pour les options haut de gamme ou un budget minimal pour l'option économique.

J'hésite toujours à recommander des marques spécifiques, mais lorsque je le fais, c'est parce que les nombreuses marques concurrentes que j'ai pu essayer ne conviennent pas.

Pour les équipements de test, par exemple, la marque recommandée est celle qui offre le meilleur rapport spécifications/prix dans ce segment de marché. En général, je n'achète ni ne recommande un équipement uniquement en fonction de sa marque. Je cherche avant tout à trouver l'outil adéquat pour une tâche donnée.

Équipement complet d'un laboratoire d'électronique

L'équipement indispensable d'un laboratoire d'électronique

Il s'agit des composants et des outils que je recommande à chacun. Que vous travailliez sur des composants aérospatiaux ou que vous assembliez votre premier circuit imprimé, vous en aurez besoin.

Les outils manuels d'un laboratoire d'électronique

Troisième main (sans loupe)

Vraiment bon marché, mais incroyablement utile. Extrêmement pratique pour tenir les fils, les cartes et les composants. Choisissez un modèle à trois pinces crocodiles plutôt qu'avec une loupe. Installez une gaine thermorétractable sur les mâchoires pour protéger les fils, l'isolation et les cartes.
À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress

Set de brucelles ESD en acier inoxydable

Elles permettent de disposer des composants SMT de petites dimensions lors de la soudure ou de les retirer de la carte très facilement. Un set de brucelles acheté sur eBay/Amazon sera moins onéreux qu'une seule pince vendue par un fournisseur de matériel pour l'électronique, mais aucune différence de qualité ne sera perceptible entre les deux. Équipez-vous au minimum de brucelles droite à pointe fine (n° 10) et courbe à pointe fine (n° 15 ou n° 17)
À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress

Jeu de tournevis de qualité

Oubliez les tournevis bon marché et choisissez des modèles Wera Kraftform ou Wiha. La qualité de l'acier et les pointes gravées au laser garantissent une meilleure durabilité et permettent de préserver les têtes de vis. Si vous travaillez avec des tensions secteur, choisissez un ensemble de tournevis isolés VDE de qualité qui pourra vous sauver la vie plutôt qu'un ensemble sans marque bon marché. Vous pourrez en trouver dans la plupart des magasins de bricolage et chez les fournisseurs d'outils pour l'électronique. Veillez à acheter un jeu qui descend au moins jusqu'à la taille 0 et notez qu'il est également très pratique de disposer de tournevis à six pans et Torx.
À acheter auprès de : magasins de bricolage, fournisseurs d'outils pour l'électronique, fournisseurs pour les électriciens

Ensemble de pinces de qualité

Une fois encore, ne vous attardez pas sur le matériel bon marché et tournez-vous vers les outils allemands des marques Wera, Wiha, Felo ou Knipex. Comme pour les tournevis, les outils allemands utilisent un acier de meilleure qualité et les pinces sont plus précises. Si vous travaillez avec des tensions secteur, une isolation de qualité peut vous sauver la vie. Un set complet comprend une pince à bec effilé, une pince coupante de côté et une pince universelle/de monteur de ligne. Si vous travaillez exclusivement en microélectronique, vous pourriez penser qu'elles ne sont pas indispensables. Mais en pratique, vous constaterez très rapidement que vous en avez besoin !
À acheter auprès de : magasins de bricolage, fournisseurs d'outils pour l'électronique, fournisseurs pour les électriciens

Pinces coupantes de précision

Les pinces coupantes de précision deviennent incontournables lorsqu'il est question de couper un fil soudé à une carte ou les broches de composants/connecteurs traversants. Les pinces coupantes comme celles décrites ci-dessus restent pratiques, mais une bonne pince coupante de précision peut tout de même s'avérer très utile. Il faut en revanche s'équiper d'une paire de qualité parce que les modèles bon marché sont sans intérêt. Les bords coupants doivent être acérés et parfaitement alignés pour pouvoir couper des broches de connecteurs plus épaisses, tandis que l’acier doit être de haute qualité pour garantir un tranchant net. Les modèles Weller Xcelite 170MN ou Hakko CHP-170 répondent à ces critères.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique uniquement.

Mini-pince à becs pointus

Le modèle de mini-pince à becs pointus le moins cher fera l'affaire. Il peut être pratique de disposer d'un ensemble de pinces de 5 à 6 pouces (125 à 150 mm) avec des mâchoires plates. Les mâchoires dentelées s'avèrent plus performantes pour la force brute, mais les mâchoires plates facilitent la manipulation des composants, des fils ou des connecteurs. Si vous préférez un modèle de marque, tournez-vous vers le Wiha 32752 ou le Hakko PN-2008.
À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress

Pince à dénuder/coupe-fil

Pour ceux qui ont un budget serré, les pinces à dénuder et coupe-fils bon marché seront suffisants. Cependant, ces outils ne sont pas aussi acérés ou ajustés que ceux des marques américaines ou allemandes. Si vous avez le budget, investissez dans un set de meilleure qualité. Je préfère les poignées légèrement incurvées comme sur l'image car elles s'avèrent un peu plus ergonomiques.
À acheter à bas prix sur : eBay/Amazon/Aliexpress
Modèles de meilleure qualité à acheter auprès de : fournisseurs de composants électroniques, fournisseurs pour les électriciens

Cutter de précision

Cet outil permet de couper très facilement une piste, même très courte et rapprochée, mais aussi de retirer le masque de soudure pour laisser le cuivre apparent afin d'ajouter un composant ou de mesurer une tension ou un signal lorsqu'il est nécessaire de reprendre une carte ou d'identifier un défaut sur cette dernière. Les offres les moins chères sont tout aussi fonctionnelles que celles des marques coûteuses, mais peuvent s'avérer inconfortables après de longues périodes d'utilisation. Pensez à acheter une boîte de lames de rechange car elles s'émoussent assez rapidement.
À acheter auprès de : magasins de loisirs créatifs, magasins de bricolage, fournisseurs pour l'électronique, Amazon/eBay, HobbyKing

Pistolet à colle chaude

La colle chaude est vraiment un incontournable du laboratoire d'électronique. Elle permet d'assembler tous types de matériaux, est idéale pour limiter la tension des câbles et peut être facilement retirée avec quelques gouttes d'alcool isopropylique. Vous aurez besoin d'un pistolet à colle à haute température de ½ pouce/12 mm et non d'un petit pistolet pour loisirs créatifs. La série 3M Polygun s'avère extrêmement performante, mais est aussi très chère. Si vous avez un budget limité, un pistolet à colle d'une marque d’outils électriques vendu dans votre magasin de bricolage local devrait convenir.

Acheter à bas prix auprès de : magasins de bricolage, Amazon/eBay, fournisseurs d'outils électriques

Modèles plus qualitatifs à acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique, fournisseurs pour l'ingénierie mécanique

Lampe loupe

Vous aurez régulièrement besoin d'un éclairage supplémentaire, d'observer des petites zones ou de lire les marquages d'un circuit intégré. Les lampes loupes répondent à ces deux problématiques ! Les modèles peuvent être équipés d'une base lestée ou d'une pince de fixation (ou des deux). Les lampes LED sont désormais les plus répandues. Essayez, dans la mesure du possible, de choisir un modèle avec une température de couleur correspondant à la lumière du jour.

À acheter auprès de : magasins de loisirs créatifs, fournisseurs pour l'électronique, Amazon/eBay, HobbyKing

Pieds à coulisse numériques

Une fois que vous en serez équipé, vous serez surpris de constater qu'il vous servira très souvent. Si vous intégrez des appareils électroniques à un autre dispositif ou si vous intervenez sur des dispositifs mécaniques même distants, le pied à coulisse devient indispensable. Si vous avez le budget, choisissez un ensemble de pied à coulisse Mitutoyo de 200 mm/8 pouces. Si votre budget est plus serré, tout autre modèle fera l'affaire. Les modèles bon marché ne coulissent/se verrouillent pas aussi facilement, n'enregistrent pas correctement la position zéro, peuvent générer des erreurs de lecture si l'ouverture ou la fermeture des mâchoires est trop rapide, utilisent un acier moins résistant pour les mâchoires et usent les piles très rapidement. Cela dit, je possède un ensemble de Mitutoyo et environ 6 ensembles de produits bon marché.

À acheter à bas prix sur : eBay/Amazon/HobbyKing
Acheter un produit Mitutoyo directement auprès de : Mitutoyo, McMaster aux États-Unis/Cromwell en Europe, fournisseurs de métrologie, certains fournisseurs pour l'électronique

Tapis ESD

Les tapis ESD ne sont pas bon marché, mais constituent un investissement intéressant. Si vous êtes dans une zone peu humide ou en altitude, l'utilisation d'un tapis ESD est obligatoire. Les zones humides et à fort taux d'humidité présentent en revanche un risque ESD beaucoup plus faible. Les tapis ESD conçus pour les températures élevées constituent d'excellents tapis de soudure : ils sont à la fois doux et légèrement adhérents, ce qui permet de retrouver facilement les composants que vous laissez tomber. Choisissez un modèle avec dragonne intégrée et des options de raccordement à la terre plutôt qu'un tapis nu.

À acheter bon marché sur : eBay/Amazon
Acheter un modèle de qualité auprès de : fournisseurs d’outils pour l'électronique, fournisseurs de composants électroniques.

Le poste de soudure : équipement indispensable d'un laboratoire d'électronique

Il y a une grande différence en termes de qualité d'expérience de soudage entre un poste/fer à souder économique et un modèle Weller. Je recommande fortement d'opter pour un fer à souder Weller de qualité.

J'ai déjà utilisé le populaire Hakko, et je peux vous assurer que la vitesse de transfert de chaleur et le contrôle thermique du Weller sont supérieurs, mais également que la poignée du fer reste froide au toucher, même après des heures de soudure.

C'est en travaillant sur un circuit imprimé avec des composants 0402, ou plus petits encore, connectés à un grand plan de masse qu'on est en mesure de déterminer très rapidement la qualité d'une station de soudage.

La plupart des stations imposent une chauffe prolongée d'une toute petite pastille alors que le Weller permet de retirer le composant en moins d'une seconde. Le modèle Weller est certes cher, mais aucune de la demi-douzaine de stations des principaux concurrents que j'ai pu essayer ne s'en approche.

Si vous ne souhaitez pas investir dans une station Weller, vous devez vous orienter vers un modèle d'au moins 60 W avec pannes interchangeables et faciles à trouver en pièces de rechange.

En matière de pannes interchangeables, la plus courte sera la meilleure. Une panne courte sera au plus proche du capteur de température et de la source de chaleur, ce qui limitera son refroidissement et permettra d'atteindre plus facilement la température réglée sur la station au niveau de la panne lorsqu'il est nécessaire de travailler avec des fils plus épais ou des PCB avec de grands plans de masse.

Budget

WE1010 70 W

Qualité

WT1012 base 95 W, fer à souder 80 W

La meilleure recommandation

WX1010 base 200 W, fer à souder 120 W

Je ne pense pas que le WE1010 soit aussi intéressant que le WT1012. Le WX1010 est une excellente option pour les professionnels qui travaillent sur des circuits imprimés avec de grands plans de masse ou des composants avec une masse thermique élevée. Les WT et WX disposent tous deux d'une large gamme de fers que vous pourrez acheter séparément en fonction de vos besoins à venir. Les options ci-dessus conviennent toutefois à la plupart des utilisations.

Le WT1012 est compatible avec les pannes de la série LT, tandis que le WX1010 l'est avec celles de la série XNT. En général, je ne recommande pas les pannes rondes ou coniques car elles ne favorisent pas un transfert de chaleur optimal en raison de leur zone de contact réduite. Les pannes ciseau droit sont disponibles dans de nombreuses tailles. Celles que j'utilise le plus sont les pannes 1.6 mm, 2.4 mm et 3.2 mm. La soudure des composants 0402 est facile avec les pannes standard de 2.4 mm.

Vous aurez également besoin d'accessoires pour souder :

Extracteur de fumée

Pendant la soudure, vous générerez de la vapeur de flux qui sera recueillie par un extracteur/absorbeur afin de préserver vos poumons. Choisissez un modèle inclinable, comme ceux de Weller et tous ceux qui y ressemblent. Ceux en plastique dur bleu de type Hakko ne sont pas très pratiques. Si vous travaillez dans un bureau, le modèle Weller Zero Smog et les offres concurrentes sont à privilégier pour votre santé et votre sécurité.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique, eBay/Amazon/Aliexpress

Fil à souder 97SC C511 Loctite Henkel (Multicore aux États-Unis)

Une fois que vous avez trouvé une bonne marque de fil à souder, avec une fusion fluide, qui ne fait pas de dégâts et vous offre d'excellentes connexions, vous ne voulez plus en changer. Une bobine de fil à souder C511 est assez chère, mais d'une qualité exceptionnelle. J'ai déjà été contraint d'utiliser de la soudure bon marché sur mon lieu de travail, et j'ai généralement fini par amener ma soudure Loctite. Certaines soudures bon marché fondent comme de la boue et leur flux peut également beaucoup salir votre carte. Le fil à souder C511 est un mélange étain/argent/cuivre conforme RoHS qui ne nécessite aucun nettoyage. Il est disponible en différents diamètres. J'ai la plupart du temps une bobine de fil de 0.56 mm et une autre de 1.63 mm à disposition. Le diamètre 0.56 mm est idéal pour les composants à pas fin et le 1.63 mm pour étamer des fils épais ou de gros composants.
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Rénovateur de pannes MG Chemicals

Vous pourrez constater que les nettoyeurs de pannes de marques génériques sont moins chers, mais ils ne sont pas aussi efficaces que celui fabriqué par MG Chemicals et peuvent même endommager vos pointes à souder onéreuses. Lorsque la panne commence à présenter des dépôts noirs, le nettoyeur de pannes permet de la remettre à neuf, et ainsi de rendre la soudure plus rapide et plus efficace.
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Pompe à dessouder Aven Tools

Une pompe à dessouder s'avère très utile si vous essayez de retirer/remplacer un composant ou un connecteur de trou traversant. J’ai testé les petits modèles cylindriques en métal, mais j’ai trouvé leur capacité d'aspiration insuffisante. Les pompes à dessouder Aven Tools présentent l'avantage d'offrir une excellente aspiration pour un tarif équivalent à ceux des autres pompes. Elles disposent en plus d'un corps/piston de grand volume et d'un ressort très puissant avec un important débattement du piston. Elles existent en deux tailles, une plus petite et très grande (le 17535). Optez pour le grand modèle !

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique

Tresse à dessouder

Je dois reconnaitre ne pas être un grand fan de la tresse à dessouder parce qu'une panne de fer à souder correctement nettoyée est généralement suffisante pour retirer l'excès de soudure. Cependant, certaines personnes l'utilisent pour aplanir une pastille en vue de souder un nouveau boîtier DPAK (TO-263) ou tout autre boîtier plat de taille similaire lors d'une reprise, et d'autres pour nettoyer les broches d'un circuit intégré. J'ai généralement à disposition sur mon banc une bobine de largeur 2 mm et une autre de 3 mm. Dès lors que le flux est sans nettoyage, il est impossible de se tromper.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique

Stylo de flux sans nettoyage 836-P MG Chemicals

Encore une fois, je vais recommander un modèle/une marque spécifique. J’ai utilisé de nombreux stylos de flux. Un stylo performant peut faciliter la reprise d’un composant, alors qu'un stylo de mauvaise qualité abîme plus qu'autre chose. Le stylo de flux sans nettoyage 836-P est le plus propre et le plus efficace que j'ai utilisé depuis que Kester a arrêté d'en produire. Un stylo de flux ressemble à un gros marqueur à pointe biseautée, mais pour le flux. Un simple contact de quelques secondes, même sur un fil 8 AWG qui compte un grand nombre de brins, suffit pour l'imbiber complètement alors que cette opération est habituellement très complexe. Lorsqu'une carte doit être retravaillée, il permet de nettoyer rapidement les composants à pas fin lorsque de la soudure court-circuite les broches.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique, Amazon

Laine en laiton de remplacement

Oubliez l'éponge humide, la laine en laiton est bien plus efficace pour nettoyer une panne de fer à souder. Les supports de fer à souder de qualité sont systématiquement livrés avec de la laine en laiton. Cette dernière aura une bonne longévité si vous la retournez régulièrement, mais il faudra tout de même en changer à moment donné. Il est donc utile d'en avoir une ou deux de rechange.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique, eBay/Amazon/Aliexpress, HobbyKing

Vous aurez peut-être remarqué qu'en matière de soudure, je suis très attaché à certaines références. J'en suis arrivé là après plus de dix ans d'essais et d'erreurs. Vous y viendrez également une fois que vous aurez trouvé la solution parfaite et que vous ne voudrez plus changer.

J'ai eu l'occasion d'essayer de nombreux produits et ainsi d'identifier ceux qui fonctionnent et ceux qui ne fonctionnent pas. Les suggestions susmentionnées correspondent à des produits qui m'ont donné satisfaction au fil des ans, et dont je ne peux plus me passer.

Trouvez la station de soudage à air chaud de votre laboratoire d'électronique

Après vous avoir conseillé l'une des stations de soudure professionnelles les plus onéreuses, ma recommandation pour une station de soudage à air chaud vous inquiète peut-être. Aucune crainte à avoir, mon modèle préféré est l'un des moins chers du marché !

Contrairement au fer à souder qui doit assurer un transfert direct, précis et puissant de la chaleur vers les composants, une station à air chaud se limite à chauffer l'air, puis à le souffler vers votre carte, votre fil ou votre gaine thermorétractable.

Les stations de soudage à air chaud de la série 858D sont abordables et offrent un contrôle précis de la température et du débit d'air. Elles sauront par exemple chauffer une partie de la carte, ou même refondre entièrement la soudure. Elles s'avèrent également plus efficaces pour les gaines thermorétractables qu'un décapeur thermique ou un briquet qui ne régulent pas la température.

Station à air chaud 858D/858D+ ATTEN (et similaires)

Pas cher et efficace. Rien ne justifie de dépasser le budget d'une station 858D.

À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress.

Les fournitures pour le prototypage font partie de l'équipement d'un laboratoire d'électronique

Que vous soyez débutant en électronique ou concepteur de produits complexes, développer le projet, ou du moins des parties de celui-ci, sur une plaquette est généralement une bonne idée. Si vous créez un micrologiciel, vous pouvez vérifier toutes les fonctionnalités avant de vous engager dans une conception de circuit imprimé. 

De manière générale, je ne suis pas favorable aux kits de pièces électroniques, car je ne les trouve pas très adaptés à mes conceptions. Je dispose cependant d'une gamme de résistances, de LED et de condensateurs traversants.

Je n'ai pas utilisé de résistance traversante sur un circuit imprimé de production au cours des dix dernières années, mais elles s'avèrent très pratiques pour les platines d'essai et permettent de corriger les erreurs sur un prototype de circuit imprimé.

Les LED peuvent sembler superflues, mais elles deviennent utiles sur une platine d'essai ou soudées sur une piste logique pour obtenir une indication visuelle rapide de son état lors des variations de courant sur celle-ci.

Câble en nappe

Le câble en nappe est vraiment très pratique. Vous pouvez décoller un ou plusieurs fils et ainsi obtenir une nappe multicolore pour connecter des cartes ou des composants. Elle s'avère également extrêmement économique puisqu'elle referme une grande quantité de fils et qu'elle n'est pas tellement plus chère que les nappes qui ne comptent que quelques conducteurs. Choisissez le ruban le plus large et avec le plus de couleurs possible.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique, eBay/Amazon/Aliexpress.

Ensemble de câbles multibrin

Même si la nappe de câble est fantastique, vous pouvez parfois avoir besoin d’un câble long d’une seule couleur. Les ensembles de câbles multibrin peuvent être très pratiques pour raccorder des prototypes ou des cartes de connexion. Ils sont vendus en bobines, dans des coffrets comme sur la photo, ou simplement par longueur de fil. Les tailles 22 AWG ou 24 AWG sont les plus pratiques et les plus utiles pour la majorité des projets.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'automobile, eBay/Amazon, Sparkfun, Adafruit, Active Tech

Platine d'essai sans soudure

Si vous créez des prototypes avec des composants traversants ou des platines d'essai, une platine sans soudure vous facilitera grandement la tâche. On trouve de très petits modèles, mais la pratique démontre que même les platines les plus grandes (plus de 800 points/60 rangées) sont rapidement trop petites. Il vaut donc mieux en acheter au moins deux.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique, eBay/Amazon/AliExpress, Sparkfun/Adafruit

Alimentation pour platine d'essai

Il n'est pas forcément nécessaire de s'encombrer d'une alimentation de laboratoire. Une simple source 3,3 V ou 5 V est suffisante pour alimenter un projet sur platine. Ces alimentations bon marché se branchent directement dans les rails d'alimentation d'une platine et vous permettent de délivrer 3,3 V ou 5 V sur chaque rail. Vous pouvez les alimenter à l'aide d'un câble USB ou d'un connecteur jack cylindrique.

À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress, Sparkfun/Adafruit

Strap pour platine d'essai/nappes de connecteurs

Les nappes à extrémités serties sont idéales pour raccorder des éléments à des platines ou connecter des embases à broches espacées de 2,54 mm (0,1 pouce). Vous pourrez vous équiper de différents types : mâle-mâle, mâle-femelle et femelle-femelle pour être paré à toutes les éventualités.

À achetez sur : eBay/Amazon/Aliexpress, Sparkfun/Adafruit.

Kit de gaines thermorétractables

Si vous soudez des fils ensemble, vous devez protéger le raccordement. Pour vous faciliter la tâche, un kit de gaines thermorétractables bon marché rassemble des gaines de différents diamètres et couleurs dans une petite boîte.

À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress

Kit de condensateurs électrolytiques économiques

Ces kits bon marché vous offrent différentes solutions si vous travaillez sur une platine ou que vous avez besoin de capacités supplémentaires pour stabiliser une tension sur un prototype de carte. Ces condensateurs ont généralement une tolérance et une durée de vie faibles, mais cela n'a pas d'importance pour le prototypage !

À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress

Kit de résistances économiques

Il est toujours intéressant de disposer d'une gamme complète de résistances, qu'il s'agisse de concevoir un circuit sur une platine ou de corriger une erreur de calcul sur un prototype de circuit imprimé. Un kit bon marché qui couvre les valeurs E24 avec une tolérance de 5 % fera très bien l'affaire. 

À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress

Kit de LED économiques de 3 mm et 5 mm

Comme nous l'avons mentionné plus haut, les LED sont pratiques pour indiquer les états logiques ou simplement pour réaliser des projets colorés et flashy. Avec des tailles de 3 mm et 5 mm, vous pourrez facilement les utiliser sur des platines ou les monter dans des boîtiers de projet.

À acheter sur : eBay/Amazon/Aliexpress

Embases à broches détachables

On n'a jamais trop d'embases à broches détachables. Vous allez acheter des platines sans embases et vous devrez les souder vous-même pour pouvoir les utiliser sur vos propres circuits imprimés. Elles facilitent également beaucoup la connexion d'éléments sur une platine. Les embases en métal doré sont plus durables et aussi plus faciles à souder. Certains modèles étamés bon marché se ternissent rapidement.

À acheter auprès de : fournisseurs pour l'électronique, eBay/Amazon/Aliexpress

Bien d'autres fournitures peuvent être nécessaires pour votre prototypage. Cependant, elles sont généralement spécifiques à un projet. Vous finirez par rassembler une gamme de kits de développement, de débogueurs matériels, de platines d'essai, d'écrans et autres qui vous permettront de créer des conceptions complètes sur une platine avant de commencer votre schéma dans le logiciel de CAO/CAO électronique.

L'équipement de test du laboratoire d'électronique

Nous abordons maintenant la partie la plus amusante de l'équipement d'un laboratoire : les gadgets !

Tous les ingénieurs aiment les équipements de test, mais les ingénieurs électroniques sont particulièrement chanceux par rapport à ceux des autres domaines d'ingénierie parce qu'ils peuvent visualiser facilement tous les aspects de leur travail dès lors qu'ils disposent des équipements de test adéquats.

La plupart des laboratoires sont équipés de trois équipements essentiels : un multimètre numérique, un oscilloscope et un analyseur logique. 

J'y ajoute également une alimentation de laboratoire. Bien qu'elle ne soit pas un équipement de test à proprement parler, sa capacité à délivrer la tension dont vous avez besoin et, plus important encore, à limiter le courant sur une carte fraîchement assemblée permet de révéler rapidement tout dysfonctionnement sans risquer de détruire la carte.

Le multimètre numérique

Le multimètre est l'équipement de test le plus basique.

Un bon appareil vous permettra de mesurer des tensions et des courants AC et CC, la continuité, la résistance, la capacité, la fréquence et de tester des diodes.

Il existe deux formats de multimètres : portatif et pour banc. Les appareils portables sont beaucoup plus faciles à transporter, tandis que les appareils pour banc sont généralement plus précis et offrent des fonctionnalités supplémentaires.

L'un des principaux avantages de la plupart des multimètres numériques pour banc réside dans leur capacité à effectuer une mesure de résistance à 4 fils au lieu de la méthode standard à 2 fils, ce qui améliore la précision tout en offrant des valeurs de résistance faible.

Certains modèles pour banc économiques affichent des fonctionnalités et une précision identiques à celles des modèles portatifs. Je ne vais donc pas m'y attarder puisque lorsqu'il est question de choisir, je m'orienterais forcément vers le modèle portatif.

En dehors des fonctionnalités, la principale caractéristique à étudier dans un multimètre est sa résolution en chiffres ou en points. Plus elle est élevée, meilleur est l'appareil.

Vous devrez également vous assurer que le multimètre soit conforme aux normes de sécurité CAT III ou CAT IV. Pour en savoir plus sur ces catégories, consultez le site National Instruments.

Que vous soyez novice en électronique ou expérimenté, je suggérerai toujours un multimètre TRMS (valeur efficace vraie) à sélection de gamme automatique. Les appareils de mesure moins chers imposent de sélectionner la gamme manuellement, ce qui fait perdre un temps précieux. Avec un multimètre TRMS, vous mesurez la valeur de la tension efficace réelle d'une forme d'onde CA, plutôt qu'une simple tension moyenne.

Achetez votre multimètre uniquement auprès d'un distributeur d'électronique ou d'un fournisseur d'équipement de test connu, tel que DigiKey, Mouser, Element14/Farnell/Newark, RS Components et autres.

En achetant auprès d'un fournisseur réputé, vous avez la garantie d'acquérir un multimètre authentique qui a été soumis aux tests de sécurité appropriés. Un appareil bon marché peut sembler intéressant, mais si vous l'utilisez pour mesurer une tension CA avec un mauvais réglage (par exemple, en mode test de continuité), il risque tout simplement d'exploser dans votre main.

J'utilise un modèle portable Fluke 87 depuis plus de dix ans, et il a été excellent. Aujourd'hui, il ne permet plus de mesurer du courant de l'ordre du mA et certains des supports internes en plastique sont cassés. Je vais donc probablement le renouveler cette année et j'affinerai mes recommandations ici une fois que je l'aurai choisi.

Même si la réputation et la qualité exceptionnelles de Fluke sont indéniables, je pense me tourner vers l'un des modèles Keysight listés ci-dessous parce qu'actuellement, leur rapport qualité-prix me semble meilleur que celui de Fluke.

Si vous configurez un laboratoire d'électronique pour plusieurs ingénieurs et que vous essayez de réduire le budget, pensez à équiper chaque ingénieur d'un multimètre portatif de milieu de gamme et un banc avec du matériel plus haut de gamme que l'équipe utilisera lorsqu'elle aura besoin de mesures plus précises.

Multimètres numériques portatifs

Basique

Tenma 72-7780
6 000  points
600 V/10 A Max
Précision CC 0,5 % +2 chiffres
Courant CA/CC
Tension CA/CC
Capacité
Continuité
Diode
Fréquence
Résistance
Température

Milieu de gamme 

Keysight U1242C

10 000 points
1 kV/10 A maximum
Précision CC 0,09 % + 2 points

Courant CA/CC

Tension CA/CC

Capacité

Continuité

Diode

Fréquence

Résistance

Température

Haut de gamme

Keysight U1272A

30 000 points

1 kV/10 A Max
Précision CC 0,05 % + 2 points

Courant CA/CC
Tension CA/CC

Capacité

Continuité

Diode

Fréquence

Résistance

Température

 

Multimètres numériques pour banc

Basique

RIGOL DM3058E

200 000 points

Précision CC 0,015 % + 0,003 % de la plage
123 lectures/seconde

1 kV CC (750 V CA)/20 A max

Courant CA/CC

Tension CA/CC

Continuité

Fréquence

Période

Résistance

Milieu de gamme

Keithley 2110-240

200 000 points

Précision CC 0,012 %
50 000 lectures/seconde

1 kV CC (750 V CA)/10 A Max
Courant CA/CC
Tension CA/CC
Capacité
Continuité
Diode
Fréquence
Résistance
Température

Haut de gamme

Keysight 34465A

2 000 000 points

Précision CC 0,003 %

5 000 relevés/seconde

50 000 relevés/seconde en option

1 kV CC (750 V CA)/10 A max

Courant CA/CC

Tension CA/CC

Capacité

Continuité

Diode

Fréquence

Résistance

Température

 

L'oscilloscope à mémoire numérique

Un oscilloscope (oscillo en version courte) est l'un des outils les plus utiles pour le développement et le débogage de l'électronique. Il vous permet de visualiser le signal sous forme de ligne (ou plusieurs lignes avec plusieurs voies) à une très petite échelle temporelle et à très haute résolution.

Il existe de très nombreux modèles d'oscilloscopes, à des tarifs compris entre quelques centaines de dollars et bien plus que celui d'une voiture de sport luxueuse, ou même d'une maison familiale.

Les oscilloscopes listés ci-dessous s'inscrivent vraiment tout en bas de l'échelle tarifaire. Si vous configurez un laboratoire pour la première fois, vous n'avez très probablement pas besoin d'un oscilloscope qui coûte plusieurs centaines de milliers de dollars.

Trois critères sont essentiels pour choisir un oscilloscope. Ce guide n'étant pas un guide d'achat détaillé pour les oscilloscopes, je vais juste me contenter de les aborder rapidement.

  1. La bande passante est le premier critère : celle dont vous avez besoin doit être au moins trois à cinq fois supérieure à la fréquence fondamentale du signal que vous souhaitez mesurer.
    Si vous travaillez sur une alimentation avec une fréquence de commutation de 2,5 MHz, une bande passante de 12,5 MHz sera suffisante. Cependant, si vous souhaitez vérifier les données SPI cadencées à 40 MHz, vous aurez besoin d'un oscilloscope avec une bande passante de 200 MHz. Si vous chercher à visualiser les signaux LVDS sur un écran, le signal peut être cadencé à plus de 100 MHz, ce qui signifie que vous aurez besoin d'un oscilloscope avec une bande passante de 500 MHz.
    La bande passante est également l'un des principaux facteurs du prix d'un oscilloscope, qui augmente presque exponentiellement avec la bande passante. L'amateur moyen sera probablement pleinement satisfait d'un oscilloscope de 50 à 100 MHz. Si vous êtes un professionnel, optez plutôt pour un modèle de 200 à 500 MHz qui sera plus adapté à vos différentes conceptions.
  2. La fréquence d'échantillonnage : pour qu'un oscilloscope fonctionne, elle doit être au moins deux fois supérieure à la bande passante. Le choix devra donc se porter sur un modèle avec une fréquence d'échantillonnage cinq fois supérieure à la bande passante. Vous constaterez que la plupart des oscilloscopes numériques modernes dans les plages de bande passante qui nous intéressent ici ont une fréquence d'échantillonnage au moins dix fois supérieure à la bande passante.
  3. La profondeur de la mémoire : une profondeur de mémoire importante est presque toujours souhaitable, car elle vous permet d'avoir une durée de mesure plus longue. La durée que vous pouvez mesurer en une seule fois est une fonction de la profondeur de mémoire divisée par la fréquence d'échantillonnage (c'est-à-dire que chaque échantillon occupe un point de mémoire). Si vous avez plus de mémoire, vous pouvez visualiser un signal sur une période plus longue, ou à une résolution supérieure, ce qui peut vous permettre de visualiser l'anomalie qui provoque un problème matériel.

Différentes configurations existent pour les oscilloscopes.

La plupart d'entre eux sont des modèles à deux voies. Cette configuration me semble très limitée parce que j'ai souvent besoin d'une troisième voie pour mesurer ou observer un signal en lien avec les deux autres. Par exemple, sur un pont en H, vous pouvez vouloir observer les grilles de deux MOSFET ainsi que les entrées de votre driver de grilles. Ou encore sur une alimentation à commutation, contrôler la tension en entrée, en sortie et après un filtre.

Comme pour de nombreux autres équipements du laboratoire d'électronique, il est généralement moins coûteux d'acheter quelque chose qui offre plus que nécessaire dans l'immédiat que de racheter un autre équipement pour répondre à vos besoins quelques mois plus tard.

Les oscilloscopes à signaux mixtes qui intègrent un analyseur logique font partie des nouvelles configurations d'oscilloscopes modernes.

À première vue, il ne semble pas vraiment intéressant de disposer d'un analyseur logique sur le petit écran d'un oscilloscope alors qu'il est possible d'en connecter un à un ordinateur. Le véritable avantage offert par l’analyseur logique intégré réside dans la possibilité de déclencher sur les données de l’analyseur logique plutôt qu'avec les déclencheurs standard des voies.

Amateur

Rigol DS1052E
50 MHz, 1 Géch./s

Profondeur de mémoire de 16 000 pts

Temps de montée de 7 ns

2 mV/div - 10 V/div
5  ns/div - 50s/div

8 bits

Professionnel classique

Keysight DSOX1204G

100 MHz, 2 Géch./s

Profondeur de mémoire 1 M pts

Temps de montée de 3,5 ns

500 μV/div à 10 V/div

5 ns/div à 50 s/div

8 bits

Générateur de fonctions

Avancé

Rohde & Schwarz RTB2004-COM4

300 MHz, 2 Géch./s

Profondeur de mémoire de 10 M pts

Temps de montée de 1,15 ns

1 mV/div à 5 V/div

1 ns/div et 500 s/div

10 bits

Générateur de fonctions

Comme mentionné précédemment, cet article ne traite pas des oscilloscopes haut de gamme. Si vous avez une équipe d'ingénieurs, je vous suggère d'équiper un banc avec un modèle haut de gamme, comme expliqué dans la section multimètre.

Chaque ingénieur peut être équipé de l'oscilloscope classique mentionné ci-dessus. Pour les débogages avancés, il utilisera en revanche le banc équipé d'un oscilloscope bien plus perfectionné. 

L'analyseur logique

Un analyseur logique vous permet d'analyser et de décoder facilement les signaux numériques. Si vous travaillez avec un protocole numérique, il est essentiel de pouvoir observer les communications entre les dispositifs.

Cet appareil permet de décoder et de visualiser facilement la plupart des protocoles de communication numérique généralement utilisés entre un microcontrôleur ou un FPGA et des capteurs. Il peut s'avérer particulièrement utile pour le débogage de code, en communiquant avec les capteurs ou les périphériques externes alors que vous ne parvenez pas à identifier le problème.

De plus, les analyseurs logiques sont également des alliés précieux pour la rétro-ingénierie lorsqu'il est nécessaire d'examiner les communications entre deux appareils.

Comme mentionné ci-dessus, vous pouvez intégrer des analyseurs logiques dans des oscilloscopes afin de bénéficier de possibilités de déclenchement supplémentaires. Néanmoins, les options de déclenchement des oscilloscopes peuvent également s'avérer très coûteuses.

De plus, l'écran relativement petit d'un oscilloscope n'offre pas la meilleure expérience utilisateur pour travailler sur les communications du dispositif.

Globalement, deux analyseurs logiques USB se partagent le marché : le très économique Jiankun/Kingst et le modèle Saleae vendu beaucoup plus cher. J'ai utilisé les deux et même si le Jiankun offre un excellent rapport qualité-prix, l'interface utilisateur présente des bugs et l'appareil ne gère pas bien les communications à haut débit.

Le logiciel PC est un clone de l'ancien logiciel Saleae. Le LA2016 est un modèle adapté aux amateurs ou aux professionnels à petit budget. Inversement, le logiciel de qualité de Saleae est recommandé pour les professionnels qui veulent éviter de perdre du temps avec les parasites et les bugs.

La connexion USB 3.0 du Logic Pro de Saleae permet une diffusion continue d'échantillons. Le modèle LA2016 utilise quant à lui l'USB 2.0 et la longueur de l'échantillon dépendra de la fréquence à laquelle vous échantillonnez les entrées.

Budget

Jiankun/Kingst LA2016

16 canaux

200 Méch./s

50 millions d'échantillons/canal

USB 2.0

Professionnel

Saleae Logic Pro 16

16 canaux

500 Méch./s

Nombre illimité d'échantillons/canal

USB 3.0

L'alimentation de laboratoire d'électronique

Comme je conçois régulièrement de nouveaux circuits imprimés, mon banc de mesure doit impérativement être équipé d'une alimentation de laboratoire de qualité.

Une simple erreur dans un schéma ou un routage de circuit imprimé peut facilement provoquer une importante surconsommation de courant sur une carte tout juste assemblée. En outre, vous pouvez aussi ne pas avoir détecté un court-circuit lors de l'assemblage.

En alimentant la carte avec une alimentation à courant contrôlé, vous pouvez régler la limite de courant à une valeur légèrement supérieure à la consommation attendue de la carte en fonctionnement. Ainsi, si l'alimentation passe immédiatement en mode de courant constant, plutôt qu'en mode de tension constante, vous saurez qu'il y a potentiellement un problème avec la carte et vous pourrez effectuer des diagnostics supplémentaires sans risquer de faire fumer la carte.

Vous pouvez également utiliser une alimentation de laboratoire de qualité pour générer facilement des tensions similaires à celles délivrées par des batteries, ce qui vous permettra d’alimenter facilement des LED, des moteurs, des solénoïdes, et autres tout en visualisant leur consommation de courant en temps réel.

La plupart des alimentations numériques modernes disposent de bonnes capacités de mesure de courant. Vous pouvez utiliser votre multimètre pour vérifier la tension sur la carte plutôt que pour surveiller la consommation de courant.

Les sorties de bon nombre d’alimentations à découpage très bon marché sont équipées de gros condensateurs. Il est donc préférable de ne pas les utiliser pour mettre l’électronique sous tension pour la première fois.

En raccordant le dispositif testé à l'alimentation alors qu'elle est déjà allumée, vous transmettez toute l'énergie disponible dans ce condensateur, et ce, quelle que soit la limite de courant définie. Ce mode opératoire peut détruire n'importe quel circuit ou LED testé.

Si vous raccordez le dispositif à l'alimentation lorsqu'elle est éteinte, puis la mettez sous tension une fois que vous êtes prêt à démarrer le test, vous devez prendre en compte le courant d'appel de ce grand condensateur lorsque vous calculerez votre limite de courant. Une fois ce condensateur chargé, le circuit sera intégralement soumis à cette limite de courant plus élevée, ce qui peut suffire à endommager un composant mal placé ou de valeur incorrecte. Par conséquent, je ne recommanderai aucune alimentation à découpage à bas prix ici.

Un bon indicateur de la qualité d'une alimentation est son poids : les alimentations linéaires sont très lourdes en raison des grands radiateurs qu'elles abritent. Une alimentation bon marché et de mauvaise qualité sera bien moins lourde qu'une alimentation de qualité aux caractéristiques similaires.

Basique

Tenma 72-13310

Deux 0-30 V 0-5 A

Un 2,5 V/3,3 V/5 V 3 A

315 W

Charge :

Tension : ≤0,01 % + 5 mV

Courant : ≤0,1 % + 10 mA

Ligne :
Tension : ≤0,01 % + 3 mV

Courant : ≤0,1 % + 3 mA

Ondulation/bruit :

Tension : ≤ 2 mVrms

Courant : ≤ 3 mArms

Milieu de gamme

Keithly 2231A-30-3

Deux 0-30 V 0-3 A

Un 0-5 V 0-3 A

195 W

Charge :
Tension : ≤ 0,02 % + 4 mV Courant : ≤ 0,2 % + 3 mA

Ligne :

Tension : ≤0,02 % + 4 mV Courant : ≤0,2 % + 3 mA

Ondulation/bruit :

Tension : ≤1 mVrms/≤5 mVp-p

Courant : ≤6 mArms

Haut de gamme

Rigol DP832A

Deux 0-30 V 0-3 A

Un 0-5 V 0-3 A

195 W

Charge :

Tension : <0,01 % + 2 mV

Courant : <0,01 % + 250 μA

Ligne :

Tension : <0,01 % + 2 mV

Courant : <0,01 % + 250 μA
Ondulation/bruit :
Tension : <350 μV/2 mVpp

Courant : <2 mArms

Il peut sembler surprenant que le modèle Rigol devance ceux de Keysight, Tektronix, Keithly et B&K Precision, les champions traditionnels des équipements de test pour banc. Cette conclusion est basée sur mon expérience d'utilisation d'une alimentation DP832A pendant plusieurs années.

En effet, cette alimentation de grande qualité intègre également de nombreuses fonctionnalités avec d'excellents outils d'analyse. Même avec un budget de plusieurs millions de dollars, j'ai eu du mal à trouver un modèle plus adapté que le Rigol pour une utilisation quotidienne.

L'équipement spécialisé dans un laboratoire d'électronique

L'équipement de test de laboratoire électronique mentionné précédemment fait partie d'une vaste gamme d'équipements de test spécialisés. Il existe par ailleurs des versions hautement spécialisées de cet équipement. En raison de la nature plus spécifique de l'application de cet équipement, nous ne nous intéresserons pas à chaque modèles, mais vous indiquerons comment utiliser chaque équipement.

Les générateurs de fonctions/signaux

La plupart des oscilloscopes de milieu de gamme et haut de gamme disposent de générateurs de fonctions de base intégrés qui permettent de gérer la plupart des cas d'utilisation d'un générateur de fonctions. Vous pourriez tout de même parfois avoir besoin d'un signal plus complexe ou spécialisé que ceux qu'ils génèrent.

Pour moins de 200 $, vous pouvez acheter un générateur de fonctions arbitraires à un seul canal qui offre beaucoup plus de fonctionnalités que celles proposées par ceux intégrés à un oscilloscope.

Le tarif des solutions qui permettent de générer des signaux RF ou d'autres signaux ou protocoles à très haute fréquence peut atteindre des dizaines de milliers de dollars.

Dans les applications très basiques, un générateur de fonctions peut être très utile pour caractériser des dispositifs logiques et tester des composants analogiques. Si vous rencontrez un problème avec une horloge sur un dispositif, vous pouvez facilement la remplacer par un signal du générateur de fonctions.

En utilisant des générateurs de fonctions plus perfectionnés, il est possible de simuler des formes d'ondes ou des protocoles complexes, et ainsi de créer des signaux RF et d'émuler des protocoles RF tels que les protocoles Bluetooth, Wi-Fi ou cellulaires, ou encore des protocoles de communication plus basiques tels que CAN, SPI ou I2C.

Les charges programmables

Si vous travaillez avec des alimentations, des batteries ou des cellules solaires, une charge programmable peut faciliter les tests. Elle vous permet de tester le stress d'une alimentation avec une précision extrême.

En général, elles peuvent fonctionner en mode de courant constant, de résistance constante ou de dissipation constante de la puissance. Il est possible de programmer un profil de test pour simuler un dispositif, ou plus simplement absorber l'énergie en continu.

Les unités les plus basiques coûtent moins de 200 $ alors que les modèles avancés qui offrent des taux de montée rapides et des profils de charge à impulsion dans la gamme des centaines de kilowatts atteignent plusieurs dizaines de milliers de dollars.

L'imagerie thermique

Même en travaillant avec des courants relativement faibles, les circuits intégrés peuvent rapidement surchauffer, et finalement s'éteindre ou se trouver endommagés. Lorsque vous travaillez sur des projets avec des courants élevés, une caméra d'imagerie thermique peut rapidement diagnostiquer ces problèmes tout en vous affranchissant de l'installation de sondes de température sur l'ensemble du circuit imprimé.

Contrairement aux caméras classiques qui permettent de visualiser le spectre de lumière visible, les caméras thermiques permettent d'observer les ondes infrarouges longues (chaleur rayonnée).

La caméra thermique s'avère extrêmement utile pour visualiser les chemins de dissipation thermique sur un circuit imprimé, ainsi que les températures de pointe et moyennes.

Quelques centaines de dollars suffisent pour acheter une caméra basse résolution qui se connecte au smartphone. Pour quelques milliers de dollars, vous aurez un modèle portable de précision et de résolution supérieures.

Si vous pensez acheter une caméra thermique, n'oubliez pas de vous équiper d'une bombe de peinture noire. Le métal nu réfléchit la lumière infrarouge, ce qui empêche de voir la température de la soudure, les blindages RF et le cuivre exposé. En peignant l'ensemble de la carte en noir, la caméra pourra facilement détecter les émissions thermiques.

Le test RF

Si vous travaillez directement sur des dispositifs radiofréquences qui créent ou reçoivent des signaux radio, vous opterez probablement pour des équipements de test RF spécialisés.

L'analyseur de spectre, qui vous permet d'analyser le spectre RF et les niveaux de puissance, est l'équipement de test le plus basique pour les tests RF. Il peut être utilisé pour déboguer un circuit RF, observer les communications entre différents dispositifs et effectuer les tests de conformité de base.

Les analyseurs de spectre sont des équipements de test relativement coûteux et leur tarif augmente de manière exponentielle avec la fréquence. Il existe des options à moindre coût telles que SDR (Software Defined Radio) qui utilise l'écran de votre ordinateur et sa puissance de traitement pour analyser le signal.

Si vous routez des circuits RF ou concevez des antennes, un analyseur de réseau peut vous permettre de régler et d’optimiser rapidement le chemin RF et les composants. Il existe deux types d'analyseurs de réseau :

  • Les analyseurs de réseau scalaires (SNA)
  • Les analyseurs de réseau vectoriels (VNA).

L’analyseur de réseau scalaire est beaucoup plus rentable si vous avez besoin de visualiser uniquement l’amplitude à la fréquence. Vous pouvez alors mesurer le rapport d'ondes stationnaire (VSWR) et la réflectance.

La plupart des grands fournisseurs d’équipements de test ne fabriquent plus de SNA. Si les valeurs de VSWR et de réflectance sont suffisantes pour vos tests, certains analyseurs de spectre de banc et de nombreux analyseurs de spectre SDR intègrent une fonction de génération de suivi qui permet d'utiliser l’analyseur de spectre comme un SNA.

Un analyseur de réseau vectoriel vous permet en revanche de visualiser à la fois l'amplitude et la phase. Vous pouvez ainsi générer des abaques de Smith, qui peuvent être utilisés pour régler très rapidement un circuit ou une antenne, ou pour caractériser un dispositif.

L'un des équipements de test RF les plus basiques est le fréquencemètre. Vous pouvez l'utiliser pour trouver la fréquence principale d'une transmission radio. Il permet notamment de confirmer la fréquence de sortie d'une transmission RF de base sans bandes latérales ni saut de fréquence.

Par ailleurs, le wattmètre RF permet d'afficher la puissance RF provenant du circuit, ce qui donne une indication très précise de la quantité de puissance qu'il génère. Ces mesures sont plus faciles à effectuer et à visualiser avec un analyseur de spectre, mais ce dernier s'avère beaucoup plus onéreux.

L'acquisition et l'enregistrement des données

Dans un laboratoire, les unités d'acquisition de données peuvent être utilisées à différentes fins. Elles remplacent les multimètres numériques multi-canaux avec fonctionnalité de journalisation et s'avèrent très utiles pour l'analyse des défaillances, les tests de réussite/échec en production et les tests rapides de faisceaux de câbles. 

En surveillant simultanément plusieurs canaux sur la carte pendant de longues périodes, l'analyse des défaillances qui vise à identifier le problème est facilitée.

Grâce aux nombreux canaux disponibles, vous pouvez créer un équipement de test personnalisé pour un dispositif de production afin de pouvoir lire rapidement et de manière précise la tension, le courant, la lumière ou tout autre signal numérique ou analogique à partir de points de test.

Cette démarche présente l'avantage d'être bien plus rapide que le développement d'un logiciel sur un microcontrôleur pour effectuer toutes ces lectures.

Enfin, pour les faisceaux de câbles complexes, en raison de son grand nombre de canaux, une unité d'acquisition permet de créer rapidement un testeur de faisceau personnalisé pour vérifier la continuité entre les connecteurs, mais également examiner la chute de tension ou la capacité du câble, et ainsi de s'assurer qu'il est correctement serti et terminé.

Le stockage

Pour finir, le stockage me semble être l'un des plus grands défis à relever dans un laboratoire d'électronique. Il est, en effet, essentiel de pouvoir stocker les composants inutilisés du prototypage, les circuits imprimés de rechange et même les outils.

On n'a jamais assez de rangement et les tentatives pour optimiser l'espace sur le bureau et sur les étagères, tout en ayant tout ce qu'il faut à portée de main, ne prennent jamais fin.

Voici quelques suggestions rapides.

Tiroirs à composants

Des tiroirs à composants et une étiqueteuse bon marché vous permettent de ranger facilement les composants inutilisés dans des tiroirs étiquetés. Il suffit d'ouvrir le tiroir pour prendre les résistances 0402 10 k 1 % dès que vous en avez besoin. Ces tiroirs existent en version ESD coûteuse ou en version simple. Faites le tour des magasins avant d'acheter car les fournisseurs d'électronique peuvent les vendre plus cher que les magasins de loisirs créatifs ou les magasins de bricolage.

Bacs de rangement

Si vous travaillez sur plusieurs projets à la fois, les bacs de rangement peuvent vous permettre de rassembler facilement toutes les pièces, les cartes, les harnais de test et autres. Ils s'avèrent également très pratiques pour ranger les différents kits de développement et de programmeurs que vous créerez au fur et à mesure en les classant par fabricant. Ils peuvent facilement être empilés dans un placard ou un espace de rangement et en être ressortis si nécessaire.

Servantes d'atelier

Couramment utilisées par les mécaniciens, les servantes d'atelier sont vraiment pratiques pour ranger tous vos outils et offrir un plan de travail sur le dessus. Elles permettent de garder des outils dont vous n’avez pas toujours besoin à portée de main, notamment les outils rotatifs, les perceuses sans fil et les outils à main. Elles peuvent également servir de rangement pour les dispositifs de fixation et les attaches de câbles afin de disposer d'un équipement complet à proximité immédiate. Elles sont commercialisées à des tarifs très élevés dans bon nombre de magasins, mais eBay propose des modèles de bonne qualité et très bon marché.

Caisson mobile à tiroirs à glisser sous le bureau

C'est une évidence, mais les caissons mobiles à tiroir sont idéaux pour ranger tous vos articles de papeterie et petits outils à main comme les cisailles à onglet, les couteaux et autres.

Bureaux/bancs de laboratoire ESD

Sans surprise, il existe des configurations de bureau spécifiques aux laboratoires d'électronique. Ils intègrent tous les connexions électriques dont vous pourriez avoir besoin au niveau du banc, sont équipés de tablettes pour recevoir l'équipement de test et disposent d'un éclairage intégré. Si l'espace disponible le permet, votre environnement de travail sera plus agréable avec un bureau séparé dédié à l'assemblage, aux reprises et aux tests.

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A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Mark Harris est un ingénieur qui nous apporte plus de 12 ans d'expérience diversifiée dans l'industrie électronique, allant des contrats dans l'aérospatiale et la défense jusqu’au lancement de produits startup, dispositifs de loisirs en passant par une multitude d’autres accessoires. Avant de s'installer au Royaume-Uni, Mark était employé par l'un des plus grands organismes de recherche au Canada. Chaque jour, il travaillait sur un projet ou un défi différent impliquant l'électronique, la mécanique et les logiciels. Il est responsable de la publication de Celestial Database Library, la plus vaste bibliothèque de composants en base de données open source pour Altium Designer. Mark a une affinité particulière avec les équipements et les logiciels open source, la résolution de problèmes et les innovations appliquées à ce type de projets et leurs défis quotidiens. L'électronique est une passion ; suivre la transformation d’une idée en réalité, et interagir avec le monde est une source de plaisir sans fin.
Vous pouvez contacter Mark directement : mark@originalcircuit.com

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