Utiliser un oscilloscope

Il permet de mesurer :

• la valeur de la tension d’un signal continu ou sinusoïdal ;
• la période T du signal pour une tension périodique : c’est la durée d’un motif qui se répète ;
  
  
  Signal affiché par un oscilloscope
• la fréquence f par un calcul grâce à la relation :  ;
• le décalage de temps entre 2 tensions Δt. L’oscilloscope permet en effet de faire des mesures de 2 tensions en même temps grâce aux 2 voies A et B.
  
  
  Décalage de temps entre 2 tensions sinusoïdales
  On remarque que la tension représentée en rouge est en avance de Δt sur la tension représentée en bleu.

Un oscilloscope possède les réglages suivants.

Pour effectuer une mesure avec l’oscilloscope, il faut suivre la méthode suivante.

On sélectionne une des 2 voies de l’oscilloscope (voie A ou voie B) en effectuant le branchement.

Un oscilloscope se branche en dérivation dans un circuit, comme un voltmètre :

• une borne correspond à la masse  ;
• l’autre borne correspond à la voie de l’oscilloscope.

Exemple
Dans la représentation du schéma du circuit suivante, on visualise :

• la tension aux bornes d’un GBF sur la voie A de l’oscilloscope ;
• la tension aux bornes de la résistance sur la voie B de l’oscilloscope.

On allume l’oscilloscope et on règle l’intensité du faisceau lumineux avec 2 boutons « Intensité » et « Focus ».

Il faut choisir le type de tension souhaité :

• le bouton « DC » permet la visualisation du signal complet ;
• le bouton « AC » élimine la composante continue de ce signal et laisse sa composante alternative.

L’oscilloscope possède deux axes. Chaque axe possède son propre réglage :

• L’axe horizontal est appelé axe des temps. Le réglage de cet axe s’effectue avec le bouton « base de temps » ou «  ».
• L’axe vertical est appelé axe des tensions. Le réglage de cet axe s’effectue avec le bouton « sensibilité verticale » ou «  ».

On règle ces boutons de sorte à voir un signal correct sur l’écran de l’oscilloscope.

Un générateur de tension continue est relié aux bornes d’un oscilloscope. La sensibilité verticale est de 2 V/DIV (2 volts par division) et la durée de balayage est de 5 ms/DIV (5 ms par division).

Schéma du montage

La trace décrite par le spot s’élève de 3 divisions au-dessus de l’axe horizontal. Or, une division correspond à 2 V, donc la tension du générateur vaut U = 3 × 2 = 6 V.

Un générateur de tension alternative sinusoïdale (GBF) est relié aux bornes d’un oscilloscope. La sensibilité verticale est de 200 mV/DIV et la durée de balayage est de 5 ms/DIV.

Schéma du montage

Schéma du circuit

Pour une tension alternative, on peut effectuer les calculs suivants.

• La tension maximale : le maximum de la courbe est atteint pour 2 divisions au-dessus de l’axe horizontal. Or, la sensibilité verticale est de 200 mV/DIV, donc U_max = 2 × 200 = 400 mV = 0,4 V.
• La période T du signal : le nombre de divisions entre 2 maxima est de 5. Or, la durée de balayage est de 5 ms/DIV, donc T = 5 × 5 = 25 ms = 0,025 s.
• La fréquence f : elle correspond au nombre de motifs qu’il y a par seconde, soit . On a donc  Hz.