Les bases de l'oscilloscope : Guide du débutant

En tant qu'ingénieurs électroniciens, nous sommes incroyablement chanceux comparés à d'autres disciplines de l'ingénierie. Non seulement l'électronique évolue rapidement et son utilisation ainsi que ses fonctionnalités s'élargissent, mais notre équipement de test nous offre les plus grandes capacités pour diagnostiquer et enquêter sur les dispositifs que nous avons construits. Bien que toutes les disciplines de l'ingénierie disposent de fantastiques suites d'outils de simulation, pouvoir voir comment quelque chose fonctionne dans le monde réel peut apporter beaucoup plus de perspicacité.

Nous disposons de nombreux outils qui peuvent nous permettre de voir ce que nos circuits font, mais en tant que débutant, vous pourriez ne pas être sûr par où commencer. Les deux outils les plus essentiels que vous posséderez pour diagnostiquer n'importe quel circuit sont un multimètre numérique et un oscilloscope. Vous pourriez vous demander, "Quel oscilloscope ou autre équipement de test devrais-je obtenir ?" ou même "Comment utiliser un oscilloscope ?", qui sont des questions courantes chez les étudiants et les makers. Dans cet article, je vais passer en revue quelques bases de l'oscilloscope que chaque ingénieur devrait connaître, plus quelques astuces et conseils pour travailler avec différents oscilloscopes.

Multimètre Numérique vs. Oscilloscope

Une grande variété d'outils et d'appareils de mesure électronique sont disponibles, le plus populaire étant probablement le multimètre. Les multimètres peuvent mesurer le courant, la tension, la résistance et souvent d'autres paramètres, selon le modèle. Certains incluent un réglage de température intégré pour les sondes RTD ou des capteurs infrarouges pour les mesures de température. Un multimètre est utilisé pour déterminer si votre alimentation électrique fonctionne adéquatement, peut aider à trouver des pièces endommagées, mesurer si la chute de tension ou la résistance des pièces est correcte, trouver l'emplacement d'un court-circuit ou d'un circuit ouvert, et ainsi de suite.

Un multimètre est utile en électronique mais trouve rapidement ses limites car sa réponse en fréquence est limitée. Le multimètre est parfait pour voir quelle est la tension moyenne, peut-être même pour compter la fréquence d'un circuit jusqu'à plusieurs centaines de kilohertz. Cependant, il ne fournit aucune visualisation. Lorsque vous avez besoin de regarder une tension dans le temps en détail ou de visualiser un aspect quelconque d'une forme d'onde, un autre appareil de mesure est nécessaire – l'oscilloscope.

Bases de l'Oscilloscope

Les oscilloscopes aident l'ingénieur à mesurer divers paramètres, tels que la tension, les signaux analogiques et numériques, et le bruit. Les oscilloscopes modernes disposent également d'un grand nombre de fonctions supplémentaires qui sont utiles pour un ingénieur électronicien.

Presque tous les oscilloscopes que vous rencontrerez à la vente aujourd'hui seront un Oscilloscope Numérique à Mémoire (DSO) ou un Oscilloscope à Signaux Mixtes (MSO). Un oscilloscope à signaux mixtes est un oscilloscope numérique à mémoire avec des fonctionnalités supplémentaires qui intègrent les capacités d'un analyseur logique. Certains modèles effectueront également une FFT, fournissant des mesures dans le domaine fréquentiel.

Chaque style d'oscilloscope est un outil de diagnostic fantastique lors du dépannage d'un circuit. Vous pouvez voir la forme d'onde exacte de votre circuit avec une résolution en millivolts, et avec certains oscilloscopes, une résolution en picosecondes. Cela rend possible de capturer des pics transitoires courts de capteurs, encodeurs ou circuits qu'un multimètre ne peut pas détecter de manière fiable. Cela vous permet également de visualiser les signaux numériques, d'inspecter la qualité des transitions de bord et de voir le ringing ou d'autres problèmes d'intégrité du signal.

Canaux d'Oscilloscope

Les oscilloscopes ont plusieurs canaux. Par conséquent, vous pouvez surveiller la forme d'onde entrant dans un circuit, ainsi que la forme d'onde sortant, ce qui le rend parfait pour surveiller les filtres analogiques, les amplificateurs et autres circuits analogiques. Supposons que vous travaillez principalement avec des signaux numériques. Dans ce cas, les oscilloscopes sont également des outils fantastiques pour vous - vous pouvez avoir un canal observant un signal, par exemple, un bouton, et ensuite voir la réponse d'un microcontrôleur à cette entrée - comme une transmission via SPI ou I2C. Avec les timings précis d'un oscilloscope, vous pouvez mesurer combien de temps votre code prend pour s'exécuter ou réagir à une interruption. Les Oscilloscopes à Signaux Mixtes vont plus loin, intégrant un analyseur logique qui peut vous donner de nombreux canaux numériques d'entrée à surveiller aux côtés des canaux analogiques.

Comment Mesurer l'EMI avec un Oscilloscope

Vous pouvez également utiliser un oscilloscope comme un détecteur d'interférences électromagnétiques en champ proche rudimentaire, même si l'appareil n'a pas de fonction FFT. Par exemple, dans l'image ci-dessous, j'essaie d'isoler la source de bruit rayonné d'un driver LED commercial de faible qualité. J'ai simplement connecté le fil de terre de la sonde à la pointe ce qui me donne une grande sonde en boucle de champ proche. Le signal sur l'écran de l'oscilloscope est purement du bruit rayonné; le driver LED pourrait encore être dans son boîtier.

Nous pouvons voir le commutateur du pilote de LED et serions en mesure de traquer une source de bruit potentielle et d'examiner le changement de signal lors de l'ajout de composants de filtrage ou d'amortissement aux réseaux problématiques. Bien qu’il ne remplace pas un analyseur de spectre, un oscilloscope peut néanmoins vous aider à traquer les problèmes potentiels d'EMI qui pourraient vous faire échouer une certification. Si vous avez besoin d'une mesure plus précise, vous pouvez également acheter des sondes de champ proche spécialement conçues pour analyser votre carte de circuit.

Alors que les oscilloscopes sont des outils de diagnostic fantastiques, ils peuvent également être utilisés lors de la planification d'un projet. Lorsque vous simulez un schéma avec un outil de simulation tel que SPICE, par exemple, votre modèle de composant peut ne pas être une représentation parfaite du composant réel. En utilisant un oscilloscope sur une version sur breadboard de votre schéma, vous pouvez interagir avec celui-ci en temps réel et voir la réponse exacte de ce composant vous permettant de déterminer si votre simulation sera précise ou non. Ce processus peut également améliorer considérablement le choix des composants en essayant des échantillons de différentes pièces dans un circuit de test plutôt que de se fier à un modèle SPICE générique pour ce type de composant.

En plus de la sélection des composants, vous trouverez souvent également un oscilloscope utilisé lors des tests d'assurance qualité d'une carte de production. Pour les circuits analogiques, tels que les amplificateurs ou les alimentations, de nombreux modèles d'oscilloscopes vous permettront de configurer un mode de passage/échec qui peut vous dire immédiatement si un circuit répond aux critères pour continuer le processus de production. 

Quel oscilloscope ?

Un oscilloscope est un outil essentiel pour tout ingénieur électronique, concepteur matériel ou développeur de firmware. Ils sont également des outils inestimables pour les makers, étudiants et amateurs d'électronique. Il existe une immense gamme d’oscilloscopes disponibles sur le marché - alors comment en choisir un qui répond à vos besoins ?

Il existe une vaste gamme d'oscilloscopes sur le marché, avec une large gamme de prix. Un oscilloscope très bon marché pourrait vous coûter 100 $, mais le ciel est la limite avec certains oscilloscopes coûtant plus d'un demi-million de dollars ! Même certaines sondes pour oscilloscopes haut de gamme coûtent plus cher qu'une nouvelle voiture familiale.

Avant de regarder les spécifications ou les modèles d'oscilloscopes, examinons d'abord brièvement comment fonctionne un oscilloscope.

Un oscilloscope numérique moderne prend une entrée analogique de la sonde et la convertit en un signal numérique pour l'affichage. Il fonctionne également avec une gamme incroyablement large de tensions ; même un oscilloscope d'entrée de gamme peut avoir une tension maximale de 1000 V(crête)/300 V(rms) et être encore capable de mesurer des signaux qui ne sont que de quelques millivolts d'amplitude. L'entrée de l'oscilloscope prend en charge le dimensionnement de cette large gamme de tensions d'entrée pour les convertir en quelque chose que l'oscilloscope peut traiter. Ce signal conditionné est ensuite utilisé pour déclencher l'oscilloscope ainsi que pour entrer dans la chaîne d'échantillonnage et de conversion analogique-numérique (ADC), qui aboutit finalement à des lectures en mémoire. Ces lectures en mémoire, vous pouvez les considérer comme une liste chronométrée d'échantillons individuels, qui, une fois assemblés, afficheront votre forme d'onde à l'écran.

Bande passante de l'oscilloscope

La bande passante est l'une des méthodes les plus importantes pour comparer différents oscilloscopes. Elle représente la fréquence maximale du signal qui peut être mesurée sans attention significative. L'atténuation provient de la réactance inductive et capacitive, qui changent à mesure que la fréquence augmente. Cela limite finalement la bande passante du matériel de l'oscilloscope. Cependant, la sonde elle-même a également des limitations de bande passante. Lorsque vous achetez un oscilloscope, les sondes incluses auront typiquement la même bande passante ou une bande passante supérieure à celle de l'oscilloscope lui-même, cependant. La bande passante annoncée est le point auquel le signal est atténué de -3 dB ou environ 70,7 % du signal mesuré.

Lors de l'achat d'un oscilloscope, il devrait avoir une bande passante supérieure à la fréquence maximale du signal que vous souhaitez mesurer. Pour de nombreux ingénieurs, il s'agira probablement d'une horloge/oscillateur ou d'un protocole de communication.

Taux d'échantillonnage de l'oscilloscope

Le taux d'échantillonnage est le nombre de points de données que l'oscilloscope peut convertir et stocker en mémoire par seconde. Plus vous pouvez acquérir d'échantillons, plus le signal sera détaillé à l'affichage. Le taux d'échantillonnage doit être au minimum deux fois la fréquence de votre signal, idéalement au moins quatre fois supérieur à la fréquence du signal. De nombreux oscilloscopes de qualité fourniront 10 à 20 fois leur bande passante comme taux d'échantillonnage maximal, ce qui vous permet de capturer de petits pics ou creux transitoires dans votre signal. 

Avec un faible taux d'échantillonnage, vous pouvez complètement manquer de petits transitoires ou jitters dans le signal, car la chance que ce transitoire tombe entre deux échantillons augmente.

Profondeur de mémoire

La profondeur de mémoire d'un oscilloscope est une spécification facilement négligée qui peut être critique, surtout avec des taux d'échantillonnage élevés. La profondeur de mémoire détermine combien d'échantillons peuvent être stockés, et donc pendant combien de temps votre oscilloscope peut capturer des données. Cela influence combien vous pouvez faire défiler avec un signal après le déclenchement, ou combien vous pouvez zoomer sur une zone spécifique d'un signal capturé. En général, plus la profondeur de mémoire est grande, mieux c'est ; avoir plus de données est généralement une bonne chose. Certains oscilloscopes d'entrée de gamme peuvent avoir du mal à traiter toutes les données dans leur mémoire s'ils en ont une quantité substantielle sans la puissance de traitement pour les soutenir. Cela peut entraîner des opérations mathématiques ou autres lentes, mais dans un oscilloscope général, les fabricants ont tendance à conserver une quantité raisonnable de mémoire par rapport aux capacités de traitement.

Une plus grande profondeur de mémoire rendra également plus probable la capture de signaux peu fréquents/glitchés, facilitant la traque de « comportements étranges » dans votre appareil en test. 

Autres Spécifications

Nous pourrions discuter des spécifications des oscilloscopes pendant de nombreuses pages, mais ces spécifications ne sont probablement pas aussi critiques que les options ci-dessus pour un premier ou second achat d'oscilloscope. À moins que vous ne cherchiez à repousser les limites de tout oscilloscope que vous achetez, la plupart des options sur le marché seront « suffisamment bonnes » pour l'utilisateur moyen.

Quoi Éviter ?

Avant de nous plonger dans l'examen de certaines options pour les oscilloscopes populaires, je souhaite d'abord offrir quelques avertissements concernant les appareils à très bas coût. Je n'aime généralement pas dire qu'un produit n'est pas digne d'achat, mais si vous regardez le marché en ligne, il y a indéniablement des appareils à bas coût qui se disent oscilloscopes et qui ne valent pas la peine de perdre votre temps ou votre argent. 

Généralement, ces suggestions d'articles à éviter se résument à la bande passante et au taux d'échantillonnage. Si vous recherchez un oscilloscope pour travailler avec l'électronique, je suggérerais une bande passante minimale absolue de 25MHz, avec 50MHz comme bande passante minimale recommandée, et un taux d'échantillonnage proportionnel à la bande passante.

Multimètres Oscilloscopes

Bien qu'il existe des oscilloscopes portables incroyablement capables, ceux qui ressemblent à des multimètres à faible coût ne le sont pas. Ils sont conçus pour observer un signal AC provenant de quelque chose comme un générateur ou votre prise murale et vont être d'une très faible utilité pour la conception ou les tests électroniques.

Si vous êtes un électricien réparant un générateur, je suis sûr qu'ils seraient parfaits, travailler avec un microcontrôleur cependant la bande passante de 20KHz/200KSa/s est plutôt inutile.

Les Oscilloscopes Mini Portables à Écran TFT Couleur

Bien que ces petites unités soient bon marché et aient l'air plutôt soignées, la réalité est qu'elles fonctionnent juste sur un microcontrôleur ARM à faible coût si vous avez de la chance. Avec une bande passante typique de seulement 1MHz et 10MSa/s, même la communication SPI à basse vitesse est bien au-delà des capacités de cet appareil. Les versions plus chères peuvent monter jusqu'à 15MHz ou plus de bande passante, avec des taux d'échantillonnage allant jusqu'à 100MSa/s, mais encore une fois, ce n'est tout simplement pas suffisant pour être utile dans les circuits modernes.

L'écran à faible résolution et les capacités globalement limitées signifient que vous n'obtenez pas beaucoup de valeur pour votre argent, il est peu probable qu'il soit très utile pour concevoir ou tester l'électronique que vous pourriez construire.

Kits d'oscilloscopes

Bien qu'un kit soit toujours amusant à construire, ceux-ci sont essentiellement une version non logée de l'option ci-dessus et sont tout aussi limités.

Bien qu'ils soient beaucoup moins chers que l'option ci-dessus, leur utilité est tout aussi faible.

9 oscilloscopes populaires pour débutants

En comparaison avec les appareils mentionnés ci-dessus, ces oscilloscopes sont très populaires, et certains ne sont pas beaucoup plus chers que ceux mentionnés précédemment. Généralement, je préfère moi-même un oscilloscope à 4 canaux. Je me retrouve souvent à vouloir utiliser 3 canaux lors de l'expérimentation avec un circuit, ou lors du diagnostic d'une panne. Dépenser un peu plus pour un oscilloscope à 4 canaux vous donnera de la marge pour évoluer si vous pouvez vous le permettre. Les oscilloscopes ont tendance à conserver exceptionnellement bien leur valeur, cependant, donc si votre budget est serré et que vous ne voyez pas un besoin immédiat pour 3-4 canaux, alors une option à 2 canaux peut offrir des économies.

De nombreux oscilloscopes offrent une option de modèle de base relativement bon marché avec des fonctionnalités logicielles limitées. Vous pouvez améliorer ces fonctionnalités logicielles à l'avenir en achetant une clé de licence qui peut être entrée dans l'oscilloscope vous donnant un chemin de mise à niveau sans avoir besoin d'acheter un tout nouvel équipement. Vous pourriez même trouver ces mises à niveau regroupées à un prix réduit ou gratuitement lors d'événements de vente.

Les oscilloscopes de cette liste sont proposés sans ordre particulier, et tous sont d'excellents choix pour leur public cible.

Rigol DS1052E

Malgré le fait qu'il soit l'un des oscilloscopes d'entrée de gamme les moins chers, le Rigol DS1052E est tout à fait capable. C'est un oscilloscope 2 canaux qui est raisonnablement simple à utiliser. Le DS1052E est très populaire auprès des communautés de makers, d'étudiants et de passionnés car il offre un excellent rapport qualité-prix. Il est également relativement compact, ce qui est parfait pour être placé sur un petit bureau pour les hobbyistes ou les étudiants.

Comme il s'agit d'un oscilloscope très basique, vous pouvez souvent les trouver d'occasion en bon état car les gens passent à des oscilloscopes plus puissants à mesure que leurs compétences et leur expérience se développent. Comme mentionné précédemment, les oscilloscopes conservent bien leur valeur, donc ne vous attendez pas à une réduction importante pour un modèle d'occasion - cependant, vous pouvez en obtenir un avec des options débloquées qui vous donnent plus de capacités qu'un oscilloscope neuf de base.

Bien que cet oscilloscope soit très capable pour le prix, il n'a que 2 canaux, et l'écran est relativement petit et de faible résolution.

Rigol DS1054Z

Je ne serais pas surpris si le Rigol DS1054Z est l'un des oscilloscopes les plus vendus de tous les temps. Pour le prix, étant seulement un peu plus cher que le DS1052E ci-dessus, vous obtenez énormément de fonctionnalités à très bon marché. Je possède un DS1054Z, ce n'est pas mon oscilloscope principal, mais son format compact et léger le rend très pratique pour travailler sur des machines de haute technologie lorsque l'utilisation d'un oscilloscope plus grand pourrait être un peu compliquée.

En plus des 2 canaux supplémentaires par rapport au DS1052E, vous obtenez également un écran beaucoup plus grand avec une haute résolution, ce qui rend beaucoup plus facile de voir ce qui se passe. Vous obtenez également plus de boutons autour de l'écran, facilitant l'accès aux fonctions et améliorant généralement l'expérience utilisateur.

Rigol MSO5074

En tant que dernier oscilloscope Rigol que nous examinerons, le MSO5074. Le MSO5074 est un oscilloscope de domaine mixte, ce qui signifie qu'il peut également agir en tant qu'analyseur de protocole avec les entrées numériques supplémentaires. Avec des options logicielles, il peut agir comme un générateur de fonctions arbitraires et un analyseur de spectre également, le rendant incroyablement diversifié. L'oscilloscope de la série MSO5000 est mon choix quotidien actuel, car le rapport qualité-prix lorsque je reconstruisais mon laboratoire à domicile après avoir déménagé de pays était imbattable.

En plus d'un écran relativement grand, l'écran tactile est étonnamment convivial. Lorsque j'ai acheté l'oscilloscope, je pensais que l'écran tactile était un peu un gadget. Cependant, lorsque j'utilise mon DS1054Z, je me retrouve trop souvent à toucher l'écran sans effet - donc il s'est avéré être bien plus utile que je ne l'avais anticipé.

Une autre fonctionnalité que j'ai trouvée étonnamment utile est que l'oscilloscope dispose d'une sortie HDMI, ce qui me permet d'enregistrer l'écran avec un enregistreur HDMI, ou de mettre la sortie sur un grand écran. Avec la quantité de travail à domicile que tout le monde fait ces jours-ci, c'est une option assez intéressante car elle vous permet d'enregistrer un problème avec le dispositif sous test, et d'envoyer une vidéo à un autre ingénieur. Vous pourriez également utiliser une carte de capture HDMI pour diffuser l'affichage de votre oscilloscope directement dans un appel de conférence.

C'est également un oscilloscope incroyablement populaire, et le rapport qualité-prix est assez fantastique pour ses capacités. Il est tellement populaire que la communauté a même rendu possible de jouer au classique Doom sur l'oscilloscope lorsque vous avez besoin d'une pause du travail à votre banc d'électronique.

Tektronix TBS1202B-EDU

Tektronix est un fabricant d'équipements de test très bien considéré qui est dans l'industrie depuis des décennies. Le TBS1052B-EDU, étant un oscilloscope de la série 1000, peut être comparé directement avec le Rigol DS1052E et le DS1054Z ci-dessus. En termes de fonctionnalités, le DS1054Z est plus comparable. Cependant, le TBS1202B-EDU n'a que deux canaux. L'oscilloscope convient bien comme oscilloscope de niveau d'entrée. Le DS1054Z est destiné aux étudiants et aux établissements d'enseignement.

Tek propose également plusieurs autres modèles à des prix nettement inférieurs dans la même série, comme le TBS1052C qui est un oscilloscope de 50MHz tout comme les options Rigol, à un prix similaire.

J'aime que le modèle TBS1202B-EDU ait une bande passante de 200MHz et vient avec un taux d'échantillonnage de 2GSa/s, le double des autres options dans la gamme de la série TBS1000. Malheureusement, la profondeur de mémoire est quelque peu limitée à seulement 2500 points alors que les alternatives dans la même série ont 20 000 points de longueur d'enregistrement.

Tektronix TDS2024C

En montant d'un cran à un oscilloscope de la série 2000, le Tektronix TDS2024C dispose de 4 canaux. Comme le TBS1202B que nous avons examiné ci-dessus, il dispose également de 200MHz de bande passante, d'un taux d'échantillonnage de 2GSa/s et de seulement 2500 points de longueur d'enregistrement. Bien que ses spécifications d'entrée soient à peu près les mêmes, c'est un oscilloscope plus puissant avec des fonctionnalités logicielles supplémentaires, plus de canaux et des boutons matériels dédiés pour toutes les fonctionnalités les plus couramment utilisées.

Malheureusement, la taille de l'écran est plus petite que celle des oscilloscopes de la série 1000 mentionnés ci-dessus.

L'un des principaux avantages de la série 2000, à mon avis, est qu'elle est équipée de capacités de test de limites, ce qui la rend excellente pour tester rapidement et approuver les dispositifs avant expédition.

Keysight DSOX1204A

Keysight, anciennement connu sous le nom d'Agilent, est un leader dans le domaine des équipements de test depuis de nombreuses décennies. La série DSOX1000 représente leurs oscilloscopes d'entrée de gamme mais ils sont loin d'être basiques. Leurs oscilloscopes de la série 1000 sont disponibles en variantes de 70MHz, 100MHz et 200MHz. Avec 4 canaux et un taux d'échantillonnage de 2GSa/s plus une profondeur de mémoire de 2 millions de points, c'est un oscilloscope puissant et pratique.

L'expérience de Keysight dans les équipements de test se reflète dans la conception de leur interface utilisateur pour l'affichage. L'écran est grand et lumineux, avec une disposition fantastique qui est très facile à utiliser.

Keysight MSOX2004A Oscilloscope

Les oscilloscopes de la série 2000 de Keysight sont disponibles avec des variantes qui incluent également une option d'analyseur logique/protocole à 8 canaux. J'ai possédé un MSOX2004A par le passé, et ce sont des oscilloscopes très bien conçus, avec une interface utilisateur simple mais puissante. Le MSOX2004A est la version d'entrée de gamme des oscilloscopes de milieu de gamme de la série 2000, avec une bande passante de 70MHz, un taux d'échantillonnage de 2 GSa/s et une profondeur de mémoire de 1 million de points ainsi que l'analyseur logique à 8 canaux.

En plus de la fonctionnalité d'analyseur logique/protocole, l'oscilloscope dispose également d'options pour un générateur de fonctions arbitraires, et un voltmètre numérique intégré le rendant un oscilloscope polyvalent.

Rohde and Schwarz RTB2004

Rohde and Schwarz sont généralement connus pour des équipements de test très haut de gamme, en particulier dans le monde de l'ingénierie RF. Il ne devrait donc pas être surprenant que leur oscilloscope de la série 2000, un modèle d'entrée de gamme pour eux, soit plein de fonctionnalités et de spécifications très élevées. Le RTB2004 dispose de nombreuses fonctionnalités optionnelles qui peuvent être achetées ultérieurement, ce qui permet de maintenir le prix de base bas.

La fonctionnalité la plus innovante de cet oscilloscope est qu'il dispose d'un convertisseur analogique-numérique de 10 bits. Typiquement, les oscilloscopes n'ont qu'un ADC de 8 bits. La résolution supplémentaire fournit des détails suffisants sur les formes d'onde et permet potentiellement des mesures plus précises.

Le RTB2004 dispose de quatre canaux analogiques, d'une bande passante de 70MHz (extensible par logiciel), d'un taux d'échantillonnage de 2,5 GSa/s et d'une profondeur de mémoire d'échantillonnage de 20 millions. En plus des fonctionnalités typiques d'un oscilloscope, le RTB2004 peut également agir comme un générateur de fonctions arbitraires, analyseur de protocole avec 16 canaux numériques, et fonctionner comme un analyseur de spectre.

PicoScope 2000

La série PicoScope 2000 se distingue un peu de tout ce que nous avons examiné jusqu'à présent, étant donné qu'ils sont basés sur PC plutôt que totalement intégrés. Vous avez besoin d'un ordinateur portable ou d'un ordinateur pour pouvoir utiliser l'un de ces oscilloscopes, le traitement étant délégué à l'ordinateur plus puissant via une connexion USB.

Pico Tech est bien connu pour ses instruments automobiles, et pour la fabrication d'oscilloscopes connectés à PC à faible coût. Bien que les modèles à bande passante inférieure soient bon marché, je ne recommanderais rien en dessous du modèle 50MHz (2206B) car il trouverait rapidement ses limites dans le développement de systèmes embarqués.

Le PicoScope 2206B a un taux d'échantillonnage de 500 MSa/s, lui donnant le taux d'échantillonnage le plus bas parmi tous les oscilloscopes que nous avons examinés. Le taux de formes d'onde est également comparativement faible par rapport à d'autres options.

Un ancien employeur avait un PicoScope. Cependant, je devais apporter mon propre oscilloscope pour de nombreuses tâches car la tension d'entrée n'était que de 20v crête maximum, avec une limite maximale de 100V. Je travaillais sur un système de 300V, donc si vous travaillez sur quelque chose de plus élevé que 20v, le PicoScope n'est probablement pas pour vous.

Si l'espace est limité, et que vous recherchez une option à faible coût, le PicoScope est une option intéressante.

Comment choisir un oscilloscope

Lorsque vous envisagez d'acheter votre premier oscilloscope, il est bon de considérer ce que vous voulez l'utiliser pour ou quels circuits vous pourriez avoir sur quelque chose que vous concevez. Une alimentation à découpage pourrait aller jusqu'à 2 MHz en fréquence avec quelques pics transitoires très courts lorsqu'elle bascule. Un microcontrôleur peut rapidement générer des signaux de plus de 50 MHz avec ses broches IO ou des communications comme SPI. Une roue codeuse peut générer des impulsions très courtes qui nécessitent un taux d'échantillonnage raisonnable.

Les événements d'une durée de microsecondes sont triviaux pour les oscilloscopes, mais considérez si vous avez besoin de plus rapide. Quel est l'événement/transitoire/impulsion le plus court que vous devez être capable de voir avec votre oscilloscope ? Calculez les exigences de bande passante et/ou de taux d'échantillonnage pour observer ces signaux de manière fiable.

Les oscilloscopes avec analyseurs logiques/protocoles intégrés sont incroyablement puissants pour les développeurs de firmware. Les canaux numériques décodés peuvent être utilisés pour des déclencheurs, vous permettant de commencer à enregistrer les formes d'onde analogiques lorsqu'un octet spécifique ou une séquence d'octets est détectée sur le canal de communication.

Réflexions finales

Il existe de nombreuses excellentes options pour les oscilloscopes sur le marché, même pour ceux qui ont un budget limité. Même les oscilloscopes économiques d'aujourd'hui sont tellement puissants et capables comparés aux alternatives sur le marché il y a 10 ou 15 ans que nous sommes vraiment gâtés par le choix.

Si vous ne vous laissez pas prendre par l'envie d'avoir une marque de renom qui fabrique des équipements de test depuis la nuit des temps, Rigol et Siglent offrent un incroyable rapport qualité-prix. Il y a environ dix ans, Rigol fabriquait des oscilloscopes d'entrée de gamme pour Agilent (maintenant Keysight) en tant que partenaire OEM et existe depuis la fin des années 90. Au cours de la dernière décennie, Rigol a continué à innover à un rythme rapide.

J'ai principalement possédé des équipements Keysight et Rigol au cours de la dernière décennie et j'ai beaucoup de respect pour les deux marques. Rigol est souvent considéré davantage comme une marque budget/hobbyiste, mais lorsque vous comparez les spécifications, surtout sur les unités haut de gamme, c'est un choix gagnant pour moi lorsque vous ajoutez le prix de vente dans l'équation. Si vous ne prévoyez pas de pousser votre oscilloscope dans ses derniers retranchements, la plupart des spécifications de détail fines peuvent être pratiquement considérées comme équivalentes entre la plupart des acteurs majeurs du marché. Mon nouveau laboratoire d'électronique domestique est composé à 80 % de Rigol, 20 % de Siglent après avoir comparé toutes les options face à face dans les salles d'exposition des fournisseurs - j'essaie de ne pas laisser le logo sur l'équipement influencer une décision.

Je n'ai pas ajouté Siglent à cette liste, en tant qu'autre fournisseur chinois à faible coût car la communauté des makers et des hobbyistes tend finalement à préférer Rigol. Certains équipements de Siglent sont supérieurs pour un prix similaire à Rigol, mais je pense que Rigol garde toujours l'avantage sur les oscilloscopes. Hantek (et toutes les autres marques sous lesquelles l'équipement est vendu) et Owon n'ont pas fait la coupe non plus, car je pense qu'ils ne sont pas encore au même niveau que Rigol et Siglent en termes de qualité ou de valeur - étant légèrement moins chers, vous pourriez tout aussi bien dépenser un peu plus d'argent pour les options techniquement supérieures avec plus de soutien communautaire.

En fin de compte, votre décision devrait dépendre de ce pour quoi vous allez utiliser l'équipement, de quel est votre budget et de quels pourraient être vos besoins futurs. De cette liste, je pense que Keysight a les oscilloscopes les plus faciles à utiliser, Rigol offre le meilleur rapport qualité-prix, et R&S propose l'option la plus intéressante. Tous les fondamentaux de l'oscilloscope présentés ici s'appliquent généralement aux modèles présentés ci-dessus.

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