Blog A.R.A.E.T.G

LA PAGE TECHNIQUE: 

LE PROJET 14HAM-DK2:

Je suis F4JGL, opérateur Frédéric, indicativé depuis Janvier 2022 et l'heureux  concepteur et créateur du projet 14HAM-DK2 et j'ai donc le plaisir de vous présenter le site de celui-ci:

C'est ici:

La rédaction de ce site n’est pas encore terminée, mais sera bientôt complète. Quelques pages seront aussi mises à jour. J’ai aussi réalisé bon nombre de vidéos d’essais depuis sa création et sont consultables sur ma chaîne YouTube:

Vidéos du Projet 14HAM-DK2

J’anime aussi une liste de diffusion qui permet à chaque inscrit (Constructeurs du projet ou simple passionnés) de recevoir les dernières news et permet aussi d’échanger des commentaires entre participants.

Si vous souhaitez obtenir les dernières news du projet 14HAM-DK2, je vous donne le lien pour vous inscrire sur la liste de diffusion de ce projet :

Juste là:

A ce jour et un peu partout en France,  plusieurs appareils sont opérationnels, dont le mien, ou sont en cours de finition.

Au radio-club de LYON, F8KLY, Erick, F4GSP, anime une activité de construction amateur autour du projet 14HAM-DK2. Plusieurs ont démarrés.

Je vous joints aussi le lien pour télécharger les trois dernier journaux d’informations que je rédige de temps à autre :

là:

là:

et ici:

Je vous souhaite une bonne découverte et surtout,

Que l’étain coule à flot !!!

73s

Frédéric - F4JGL.

Jean-Luc F5EIC, Laurent F4GLX.

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PROJET LAMPE, ANIMATION ATELIER FÊTES DES SCIENCES ET DES MATHS:

Lors de la dernière Assemblé Générale nous avions parlé de créer un projet pour animer la journée de la fête des Sciences et des Maths qui se déroule à la salle des fêtes de Beaumont de Lomagne (82). Plutôt  que d'acheter un kit tout prêt sur le "Net" je me suis lancé dans sa réalisation de A à Z. Le projet est celui d'une lampe LED alimentée par une pile CR2032 et alunée par un petit interrupteur, le tout sera à souder sur un PCB que l'on à fait fabriquer chez JLCPCB. Je me lance donc dans la réalisation du schéma et dans le TYPON puis la création des fichiers GERBER est EXCELLON pour le perçage.

Malheureusement, je ne peux pas retenir ce projet en raison de son coût légèrement plus élevé que la version toute prête sur le "NET". Je suis très heureux d'avoir acquis une nouvelle compétence en travaillant sur ce projet. J'ai appris à faire fabriquer un Circuit imprimé auprès d'un professionnel avec une réalisation remarquable. C'est un domaine complexe qui nécessite une expertise et une pratique approfondies, et je suis convaincu que cette compétence me sera très utile dans mes projets futurs.

Pour plus d'info.

Le schéma et typon, là.

Le fichier Gerber Excellon compressé, là.

Le fichier Gerber Excellon NON compressé, là.

73's.

Laurent F4GLX

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REPERAGE / IDENTIFICATION:

Composants repères:

(là).

Connecteurs:

(là).

Moteurs:

(là).

Microphones:

(là).

Laurent F4glx

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 UNE ALIMENTATION:

Il y a quelques semaines de ça j'ai commandé er reçu une alimentation de 25 Ampères sur Ebay. J'avais vu un tuto qui en disait que du bien alors j'ai franchis le pas, pour le prix je ne risquais pas grand chose. le lien est juste là (ici). Mise à l'intérieur d'un joli boîtier de récupération, un interrupteur Marche/Arrêt, un afficheur lui aussi acheté sur Ebay et trois jeux de prises bananes ça donne ça. 

Il ne me reste plus que le câblage à faire qui devrait ressembler à ça. 

Voici quelques photos de la réalisation.

  

                        


                                                                                                                                                                                                           Laurent F4GLX

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Quelques sites très intéressants:

Pour ceux qui bricolent. Par Christian F6HWG. (OZ1CX)

Tores et calculs.

Air cored inductor calculator

LC Resonant Frequency Calculator

Loading coil calculator

Reactance Calculator (c'est là)

Les caractéristiques des tores.
Impedance Matching Network Calculator (là)

Calcule le réseau pour faire correspondre une ligne à une charge complexe spécifique. (ici)

Calculatrice de réseau correspondant: (là)

Aimentation:

Lissage de tension Alternative
Calcul du condensateur de filtrage. (ici) Une mine d'informations.

Calculateur de constante de temps, charge des condensateurs. (là)

Christian F6HWG

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 INSTALLATION DU LOGICIEL "WSJTX" ET PARAMETRES POUR LE MODE "FT8".

Débuter en FT8:

Commencez par télécharger et installer le logiciel WSJTX. Pour Win 7 - Win 8 - Win 10 avec un système d'exploitation en 32 Bits (ici) pour les 64 Bits c'est (là).

Pour savoir si vous êtes en 32 ou 64 Bits allez dans "Démarrer" "Paramètres" "A propos de". Vous aurez en même temps votre version de Windows.

Si vous pensez utiliser le mode FT8 DXpédition lisez préalablement le mode d'emploi (ici).

WSJT-X est un logiciel informatique conçu par Joe TAYLOR, K1JT pour faciliter les communications entre radioamateurs avec de faibles puissances émisses. Ce programme vous propose plusieurs modes de transmissions, à savoir le FT4, FT8, JT4, JT9, JT65, QRA64, ISCAT, MSK144, WSPR et Echo. Le mode FT8 est très rapide par rapport au JT65. Le temps d'émission et de réception est de 15 secondes. Des niveaux de puissances de quelques Watts voire Milliwatts suffisent. 

Configurations du matériels requis:

Un émetteur- Récepteur SSB et une antenne adéquate.

Un ordinateur sous Windows XP ou supérieur, Linus ou OS X.

Un processeur 1.5 GHz au minimum et 20 Mo de mémoires disponible. Plus le PC sera rapide, mieux ça ira.

Un moniteur avec une résolution d'au moins 1024x780.

Une interface qui relie l'ordinateur à la radio avec un port série ou périphérique USB pour la commutation, le contrôle CAT, VOX.

Un périphérique entrée et sortie audio pris en charge par le PC et correctement configurés. Installez WSJT-X dans le répertoire C: \\ Program Files (x86) \\ WSJTX par exemple. 

Paramètres:

Une fois le logiciel installé allez dans les onglets suivants.

• "SETTINGS".

Entrez votre indicatif, votre locator et votre numéro de région IARU. Pour rappel la région 1 est l'Europe, l'Afrique, le Moyen-Orient et l'Asie du Nord; Région 2 les Amériques; et région 3 Asie du Sud et Pacifique. Remplissez le reste du tableau.

• "RADIO".

Remplissez le tableau. Pour ma part j'utilise un système CAT et de ce fait j'ai sélectionné dans Rig: Ham Radio Deluxe. Mon T/rx est assisté par l'ordinateur.

• "AUDIO".

Dans carte son sélectionnez les périphériques audio entrées et sorties. Recherchez à l'aide du menu déroulant la carte son de votre PC.

• "TX MACROS".

Les macros sont des messages courts fréquemment utilisés pour faciliter l'échange entre deux stations. Pour rajouter un message tapez-le dans le champ prévu à cet effet et appuyez sur Add. Pour supprimer un message, sélectionnez-le et appuyez sur Delete. Réorganisez vos message en utilisant le glisser-déposer.

• "REPORTING".

Enable PSK reporter spotting pour envoyer des reports au service PSK reporter.

• "FREQUENCIES".

Par défaut le tableau contient les fréquences utilisées sur les modes ci-dessus. Il est possible de les modifier. 

160m 1.840 Mhz

80m 3.573 Mhz

60m 5.357 Mhz

40m 7.074 Mhz

30m 10.136 Mhz

20m 14.074 Mhz

17m 18.100 Mhz

15m 21.074 Mhz

12m 24.915 Mhz

10m 28.074 Mhz

6m 50.313 Mhz

4m 70.095 Mhz

2m 144.174 Mhz 

• "COLORS".

Utilisez les couleurs à votre guise pour bien mettre en évidence les message de CQ décodés.

• "ADVANCED".

Uniquement utilisé pour les paramètres en mode JT65.

Il en reste tellement à dire que je préfère vous laisser les découvrir par vous même. Au plaisir de vous y retrouver.

Laurent F4GLX

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 LA PILE ELECTRIQUE:

La pile de volta:

La première pile électrique ou pile de Volta a été inventée par Alessandro VOLTA né à Côme (+ ici) en 1745. 

Cette pile est constituée d'un empilement de plaque circulaire de zinc pour le pôle négatif et de cuivre ou d'argent pour le pôle positif séparés par un morceau de tissu imprégné d'eau salée. La tension aux bornes de la pile dépend de la quantité des éléments zinc, tissu et cuivre. Cette tension se mesure en Volt. Aujourd'hui cette tension est très facilement mesurable avec un Voltmètre. 

                               



           

La pile de Volta présentait de nombreux inconvenants notamment celui de couler. Les tissus libéraient l'eau salée sous le poids des disques. 

Une variant de la pile de Volta était la pile à auge développée en 1802. Ses éléments sont disposés horizontalement dans une boîte rectangulaire. Cette pile ne perdait plus d'électrolyte. 

Quelques années après Volta, la pile DANIELL révolutionne le monde de l'électricité.

La pile Daniell a été inventée par le chimiste Britannique John DANIELL en 1836 au moment ou l'apparition du télégraphe avait besoin d'une source de courant fiable. la pile de Daniell est constituée d'une anode, lame de zinc plongée dans une solution contenant du sulfate de zinc et d'une cathode, lame de cuivre plongée dans une solution contenant du sulfate de cuivre. Les deux solutions sont reliées par un pont salin.

Aujourd'hui le métal utilisé est plus performant et la saumure a été remplacée pour un gel plus consistant.

Laurent F4GLX

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IDENTIFIER UNE FICHE, UN CONNECTEUR:

C'est (ici)

Laurent F4GLX

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L'ELECTRONIQUE DE A à Z:

Trois PDF pour apprendre l'électronique:

Le niveau 1:

http://www.ref66.fr/telechargement/Niveau1_Apprendre_l_Electronique_en_Partant_de_Zero.pdf 

Le niveau 2:

http://www.ref66.fr/telechargement/Niveau2_Apprendre_l_Electronique_en_Partant_de_Zero.pdf

Le niveau 3:

http://www.ref66.fr/telechargement/Niveau3_Apprendre_l_Electronique_en_Partant_de_Zero.pd

Laurent F4GLX.

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Comprendre et analyser les conditions de propagation des ondes:

Les bases:

Le sujet étant vaste et demandant l'équivalent d'une belle encyclopédie pour faire le tour du sujet, je vais me contenter de vous expliquer le pourquoi et le comment dans les grandes lignes. L'objet de cette page étant surtout de vous permettre de savoir comment interpréter les indices de propagations.

Éruptions ou tâches  solaires

 

Le Soleil
Le soleil joue un rôle majeur dans la propagation des ondes radioélectriques, et ceci principalement par l'influence qu'il exerce sur l'ionosphère, une couche de gaz ionisés qui se situe au-dessus de l'atmosphère, entre 60 et 1000 km d'altitude.
Le rayonnement solaire est constitué de plusieurs composantes
- Une composante d'origine électromagnétique
- Une composante d'origine corpusculaire
- Une composante d'origine radioélectrique 
L'ionosphère
L'ionosphère selon les cas, peut, soit réfléchir les ondes radio terrestres, soit les réfracter, soit les laisser s'échapper vers l'espace, soit les absorber.
On distingue deux types de trafic DX en fonction de la propagation
- Troposphérique : les ondes se propagent à l'intérieur de la couche inférieure de l'atmosphère appelée troposphère. Les différences de températures en fonction de l'altitude incurvent vers le bas le trajet des ondes qui suivent alors la courbure terrestre et peuvent être reçues beaucoup plus loin. Les signaux sont généralement instables et affectés d'un fort QSB (variations de l'amplitude du signal). Il arrive que la modulation soit déformée et chevrotante. Ce type de propagation concerne essentiellement les bandes VHF et UHF.
- E-sporadique : la couche E est située à une centaine de kilomètres d'altitude. Elle fait partie de l'ionosphère et réfléchit les ondes courtes, permettant de réaliser sur décamétriques des contacts à plusieurs milliers de kilomètres. En temps normal la fréquence maximum utilisable (FMU) pour trafiquer par réflexion sur la couche E est de l'ordre de 30 ou 40 MHz, quand le cycle solaire est favorable. Elle est donc inutilisable en VHF et au delà. Par contre il arrive qu'en certaines saisons des "nuages" ionisés se forment au niveau de la couche E qui réfléchissent les ondes de fréquence très élevées. Quand les fréquences dépassant 144 MHz peuvent être réfléchies il est alors possible de réaliser des contacts à plus de 2000 km avec une puissance de quelques watts et une antenne toute simple (voire un quart d'onde en mobile). La période la plus favorable à ce type de trafic se situe entre mai et juin, les matin et en fin d'après-midi.

Propagation des ondes 

Important

Les radioamateurs savent qu'en fonction de l'heure à laquelle il désirent trafiquer, il est préférable de bien choisir la bande de fréquences qui va être utilisée. Sur 20 m (14 à 14,350 MHz) par exemple, les contacts sont plus faciles à établir le jour que la nuit.
L'ensoleillement n'étant pas constant, les périodes de propagation diurnes et nocturnes ne sont pas constantes non plus et varient donc suivant les saisons. Les radioamateurs s'adaptent d'ailleurs à ces variations de propagation et utilisent en général les fréquences plus élevées durant la période printemps-été et les fréquences plus basses dans la période automne-hiver. On parle de propagation d'été et de propagation d'hiver. Cependant, attention, dans la pratique la propagation des ondes est loin d'être régulière et prévisible.
Lors des périodes de forte activité solaire, nous constatons, suivant les fréquences utilisées, soit une propagation des ondes radio anormalement bonne, soit tout le contraire avec l'impossibilité de pouvoir communiquer sur une gamme de fréquences particulières. Une activité solaire importante est en principe toujours intéressante pour les radioamateurs qui peuvent avoir la chance de faire des contacts à très grande distance plus facilement que d'habitude.
En règle générale, en période de forte activité solaire, la fréquence maximale utilisable (FMU ou MUF in english) augmente et autorise des liaisons à grande distance sur les bandes hautes (24 MHz, 28 MHz et 50 MHz, ...) alors qu’en période de faible activité, seules les bandes basses (1,8 MHz, 3,6 MHz et 7 MHz) sont opérationnelles.
Si l'on désire réaliser des contacts longues distances, il nous faut connaître l’état de la propagation. Cette connaissance relève d'études scientifiques sur le flux solaire et l’activité géomagnétique autour de la terre dont les résultats sont édités sous forme d'indices.
C'est en 1749 que l'observatoire de Zurich (Suisse) met en place un registre des tâches solaires. A cette époque H. Wolff était directeur de l'observatoire et c'est pour cette raison que le nombre de taches solaires s'appela "nombre de Wolff" plus connu ajourd'hui sous le nom de "sunspots" (in english encore).
 
Ces tâches solaires sont dues à des particules élémentaires d'une durée de vie très courte.
Le phénomène d'apparition des tâches serait du à des mouvements tourbillonnaires créants à la surface du soleil des dépressions entraînant des variations de températures. Une autre théorie met en jeu des champs magnétiques... 

La Terre

La terre elle même peut être assimilée à un gigantesque aimant et le champ magnétique terrestre à un dipôle magnétique localisé au centre de la terre. L'activité géomagnétique de la Terre affecte les conditions de la propagation des ondes radio. C'est une conséquence de l'activité solaire.
Il y a 2 indices pour quantifier l'activité géomagnétique: l'indice A et l'indice Kp. Ces indices sont issus de nombreux observatoires répartis sur le globe qui mesurent les perturbations du champ magnétique.
La mauvaise nouvelle, c'est que la corrélation entre l'affaiblissement de l'activité solaire et la diminution du champ magnétique de la Terre est avérée. L’affaiblissement du champ magnétique terrestre est 10 fois plus rapide que ce qui avait été suggéré initialement ! Selon l’Institut national des sciences de l’univers, l’ intensité du champ magnétique terrestre actuel diminue en moyenne de 5% par siècle, et cette diminution s’est accélérée brusquement depuis 1840.
Quel peut être l'impact sur la propagation des ondes radio sur le long terme ?
Selon les mesures effectuées en 2014, les résultats confirment la tendance à l’affaiblissement de notre magnétosphère or la propagation des ondes radio (appelée également propagation ionosphérique) de fréquences comprises entre quelques centaines de kilohertz et quelques dizaines de mégahertz est intimement liée à l'état de l'ionosphère.
Les taches solaires dépendent directement de l'état d'activité du soleil. Leur nombre augmente puis diminue suivant un cycle de 11,2 ans en moyenne. Cela sorrespond exactement à la moitié du cycle de 22 ans où le soleil voit ses pôles magnétiques Nord et Sud s'inverser. On a constaté que les taches solaires émettent des champs magnétiques très intenses qui peuvent influencer sensiblement le champ géomagnétique terrestre.

Variation des cycles  solaires
Ceci étant dit, la question est la suivante

Comment déchiffrer et comprendre ces indices pour utiliser la bonne fréquence au bon moment ?

- L’indice SFI ou "Solar Flux Index" (indice du flux solaire) témoigne de l’activité du soleil vers la terre, ionisant par la même occasion les couches atmosphériques, donc agissant sur la qualité de la propagation.

- Inférieur à 100 : moyenne
- de 100 à 150 : bonne
- Supérieur à 150 : meilleure 

- L’indice SN ou SSN ou encore "SunSpot Number" (nombre de tâches ou groupes de tâches solaires) comptabilise les tâches visibles à la surface du soleil. L’activité très dense autour des tâches solaires a pour effet d'ioniser les couches de l’ionosphère, ce qui permet une meilleure réflexion des fréquences élevées. Cet indice varie de 0 à 300.
- Inférieur à 100 : ce sont plutôt les bandes basses 3,6 MHz et 7 MHz qui seront opérationnelles.
- de 100 à 150 : on s’accorde à penser que les conditions de propagation HF sont bonnes.
- Supérieur à 150 : les bandes supérieures 24 MHz, 28 MHz et 50 MHz et au delà permettront des liaisons à grandes distances. 
Les indices K et A servent à qualifier l’activité géomagnétique de la terre. Un indice élevé indiquera une activité géomagnétique intense. Une activité élevée entraine de très mauvaises conditions radio HF pouvant aller jusqu'au Silence radio (Black out) provoqué par l’atténuation des ondes radioélectriques dans la couche ionosphèrique. Il permet également dévaluer la qualité de propagation mais aussi le bruit de bande auquel nous allons faire face.
- L’indice K relevé toutes les 3 heures représente l'activité géomagnétique à court terme. Il peut varier de 0 à 9 et se comprend comme suit :
- de 0 à 3 : Conditions meilleures, le champ magnétique est stable, le bruit de bande est faible, bonne propagation.
- de 3 à 5 : Conditions moyennes, activité magnétique faible, la bande HF est affectée par du bruit de bande, la propagation est légèrement dégradée.
- de 5 à 9 : Conditions mauvaises, forte activité magnétique ou orage magnétique, bruit de bande important, mauvaise propagation.

Indice K

- L’indice A représente l'activité géomagnétique à moyen terme sur une période de 24h. Il peut varier de 0 à 40 et se comprend comme suit :
- de 0 à 10 Conditions excellentes de propagation et bruit de bande faible.
- de 10 à 20 Conditions moyennes de propagation avec bruit de bande.
- de 20 à 40 Conditions médiocres de propagation et bruit de bande impôrtant.
 A quoi ressemblent de bonnes conditions de propagation ?
Les meilleures conditions pour le DX HF sont obtenues dès que l’indice de flux solaire est supérieur à 150 pendant deux ou trois jours au moins, avec un indice SN supérieur à 150. L'indice K devra être inférieur à 3 et l'indice A inférieur à 10.
 
J'espère qu'il vous sera désormais plus facile de décoder ces fameux indices concernant les conditions de propagation, si importantes pour nous radioamateurs.
Allez, tous à vos micro maintenant ...

Emile F6GTX

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L'OSCILLOSCOPE

L'oscilloscope: présentation

• Un oscilloscope, comment ça marche?
• Un scope sur PC
• Utilisation d'un oscilloscope moderne
• Un oscilloscope, est-ce vraiment utile?
• Description d'un oscilloscope moderne
• Utiliser un oscilloscope

 

L'oscilloscope: présentation
L'électricité demeure mystérieuse car elle est invisible: on peut voir les éléments d'un circuit électrique (l'interrupteur, les fils, l'ampoule...), on peut voir ses effets (l'ampoule qui s'allume, qui chauffe...), mais on ne voit jamais ce qui se passe dans les fils ou les récepteurs, c'est-à-dire à quoi ressemble le mouvement des électrons.
Un appareil, toutefois, permet de traduire en images le mouvement des électrons dans un circuit électrique: c'est l'oscilloscope...

L'oscilloscope est un appareil qui représente un signal électrique sous la forme d'une trace visible sur un écran: le plus souvent, il montre la variation de la tension du signal étudié en fonction du temps.
Grâce au "scope", on peut ainsi observer de visu l'allure d'un signal électrique et son évolution dans le temps...
Cet appareil se révèle aussi indispensable au laboratoire qu'à l'atelier, où il rend les plus grands services tant pour la mise au point que pour la maintenance ou le dépannage, sans parler de son immense intérêt en tant qu'outil pédagogique.

On ne sera pas étonné d'apprendre qu'il existe sur le marché de nombreux modèles d'oscilloscopes, analogiques ou numériques, du plus simple au plus sophistiqué: du bon vieux "simple trace" (en voie de disparition, tout de même...) au rutilant modèle high tech "à quatre traces" relié à un ordinateur, permettant d'étudier simultanément et sous toutes les coutures jusqu'à quatre signaux ultra-rapides... 

Un scope analogique standard. Ce modèle d'entrée de gamme offre toutefois de belles prestations: 2 voies, 35 MHz, sensibilité de 1mV - 20V/div, base de temps de 0,2s à 10ns/div, testeur de composants, etc. (Document Hameg.)

Comment fonctionnent ces appareils?

Le filament et la cathode de l'oscilloscope produisent une source d'électrons libres, que des grilles accélèrent et concentrent en un faisceau dirigé vers le fond phosphorescent d'un tube cathodique. Ce faisceau produit un spot, qui est déplacé sur l'axe X par les plaques de déviation horizontales, via l'amplificateur horizontal, et sur l'axe Y par les plaques de déviation verticales, via l'amplificateur vertical. Le faisceau semble donc dessiner une ligne continue, appelée trace. L'écran du tube est quadrillé par un graticule de 10 divisions horizontales et 8 verticales.

Schéma de principe simplifié d'un oscilloscope. Le signal est présenté sur l'entrée CH1 (canal 1, channel en anglais), puis il est amplifié (ou atténué) grâce au réglage VOLTS/DIV. Le réglage TIME/DIV permet de faire varier la vitesse de balayage horizontal. Les réglages X-POS et Y-POS permettent de déplacer la trace par rapport aux axes.

La base de temps est le circuit qui déclenche le déplacement horizontal, ou balayage. Ce circuit synchronise le système en générant une impulsion chaque fois que la forme d'onde traverse une certaine valeur de réglage de la tension. Le commutateur de la base de temps (TIME/DIV) permet de choisir le temps de balayage du spot d'une division verticale à la suivante.

Soit par exemple une base de temps de 1 ms/division et une forme d'onde qui se répète de manière identique toutes les trois divisions. La période de cette onde est donc de 3 ms et sa fréquence de 333 Hz.

De même que la base de temps permet d'étalonner l'axe horizontal de l'oscillogramme, l'atténuateur vertical permet l'étalonnage de l'axe vertical. On peut donc effectuer des mesures de tension sur cet axe.

Si par exemple le gain de l'atténuateur vertical (VOLT/DIV) est réglé de sorte qu'un signal de 10 mV crête-à-crête fasse dévier le spot d'une division verticale et si on compte 6 divisions entre la crête supérieure et la crête inférieure de la trace, on mesure une tension de 60 mV crête-à-crête.

L'oscilloscope à double trace permet d'effectuer des mesures simultanées sur deux signaux de deux circuits différents. Pour obtenir la double trace, on utilise soit le mode "hachage" (CHOP en anglais), en basse fréquence, soit le mode "alternat" (ALT), en haute fréquence.

En mode hachage, les deux signaux d'entrée sont appliqués alternativement, pendant un très bref instant, aux plaques de déviation, donc plusieurs fois au cours d'un même balayage. En mode alternat, la commutation du signal A au signal B n'a lieu qu'une fois qu'un balayage complet est effectué. La commutation d'un mode à l'autre est en général automatique.

Parmi les nombreuses caractéristiques à considérer dans le choix d'un modèle, on citera:

la largeur de bande ou bande passante de l'amplificateur vertical, qui renseigne sur les fréquences auxquelles on peut observer des formes d'ondes sans déformation

le temps de montée de l'amplificateur vertical, qui précise le temps mis par l'amplificateur pour passer de 10% à 90% d'une variation verticale; à 20 MHz, le temps de montée doit être d'environ 18 ns

la sensibilité de l'amplificateur vertical, qui précise la valeur, en tension, du plus petit signal pouvant être observé (valeur type comprise entre 1 mV/division et 10 mV/division)

la base de temps, ou vitesse du balayage; pour un modèle 20 MHz, la vitesse la plus rapide est en général comprise entre 0,1 et 0,5 µs/division.

Le prix d'un modèle économique double trace 20 MHz se situe aux alentours de 500 euros. Des modèles plus performants et plus sophistiqués, avec testeur de composants, interface de liaison PC, etc., coûtent plus de 700 euros, voire davantage. On trouve encore cependant des "mono-courbes" de qualité correcte pour moins de 300 euros, sondes et accessoires inclus. Ces modèles simples, dont la bande passante se limite à 5 ou 10 MHz, sont d'excellents outils d'apprentissage. Quant aux nouveaux modèles numériques,

Une alternative intéressante: l'oscilloscope sur PC

Un oscilloscope numérique 1 voie à 12 MHz, pouvant aussi servir d'analyseur de spectre et d'enregistreur de signaux transitoire, le tout pour environ 175 euros sondes comprises, est-ce possible? Oui!

Il s'agit en fait d'un module "scope" qui se raccorde à un ordinateur compatible PC par l'intermédiaire du port LPT (imprimante). Une fois le boîtier branché, l'ordinateur se transforme ipso facto en oscilloscope, avec une interface très proche d'un appareil normal, la différence étant que les commandes s'effectuent à la souris. Qui plus est, cette solution originale permet d'enregistrer les écrans obtenus sur disque dur.

Si vous disposez d'un "vieux" PC (sous Windows 95, quand même), voilà une alternative intéressante: le recycler, à moindre coût, en oscilloscope! L'ensemble, il est vrai, ne sera pas très facile à déplacer, mais c'est là, pour ainsi dire, son seul défaut. Ceci dit, on peut débrancher le module et le rebrancher sur un autre PC...

Un oscilloscope, est-ce vraiment utile?

Un oscilloscope moderne est sans doute un instrument assez intimidant de prime abord... Sa face avant présente un nombre impressionnant de boutons de réglages, repérés par des inscriptions peu explicites. Il n'y a pourtant pas lieu de s'inquiéter: il suffit de lire la notice du fabricant pour maîtriser la bête...

L'oscilloscope, on l'a dit, est très certainement le plus utile des instruments à la disposition de l'électronicien, aussi bien au laboratoire qu'à l'atelier. Son rôle consiste pour l'essentiel à tracer une courbe V/t, c'est-à-dire celle d'une tension (sur l'axe Y) évoluant dans le temps (sur l'axe X). Cette courbe, l'opérateur peut la visualiser à loisir, en temps réel, sur l'écran. On voit donc exactement ce qui se passe dans les entrailles du condensateur ou du circuit intégré, comme si on lui faisait passer une radiographie!

Dans la pratique, l'oscilloscope prouvera toute son utilité lorsqu'on s'en servira pour comparer des signaux à l'entrée et à la sortie d'un bloc fonctionnel, en s'assurant que ces signaux sont conformes à ceux que l'on attend. On peut ainsi tester un montage complexe, en procédant bloc par bloc.

Ajoutons qu'un oscilloscope moderne est assurément un appareil "surdimensionné" pour un débutant ou un amateur, qui n'utilisera peut-être jamais certaines fonctions avancées. La complexité de l'appareil est donc plus apparente que réelle, puisqu'on pourra tout simplement ignorer les nombreuses fonctions destinées à des opérateurs chevronnés.

Description d'un oscilloscope moderne

Nous allons étudier un modèle d'oscilloscope à 2 voies tel qu'on en trouve dans les laboratoires des établissements d'enseignement, d'après la documentation du constructeur Hameg. La présentation et les caractéristiques de tel ou tel autre modèle particulier peuvent bien entendu différer, mais on retrouvera le plus souvent les mêmes fonctions et une ergonomie similaire.

Est-il besoin de le souligner, on ne fera pas ici l'économie d'une lecture attentive du mode d'emploi...

Tout d'abord commençons par le plus facile: l'écran. Il comporte 8 divisions verticales (Y), et 10 divisions horizontales (X). On se souvient que l'axe Y est celui des tensions (volts) et l'axe X est celui du temps (time).

Voyons maintenant la partie supérieure du panneau de contrôle, à droite de l'écran.

En haut à gauche, on trouve le bouton Marche/Arrêt (on/off), désigné POWER. Une DEL rectangulaire verte s'illumine lorsque l'appareil est sous tension.

Sous le bouton Marche/Arrêt, les réglages INTENS et FOCUS permettent d'ajuster l'intensité lumineuse de l'affichage et la netteté de la trace. Si besoin est, la vis de réglage TR sera délicatement tournée à l'aide d'un petit tournevis pour obtenir une trace parfaitement horizontale en l'absence de signal.

A droite du bouton POWER, on trouve un bouton à 2 positions désigné X-Y. Ce bouton est dans sa position normale lorsqu'il n'est pas enfoncé. Il est enfoncé dans certains cas particuliers, par exemple pour tracer la caractéristique d'un composant.

Le bouton X-POS permet un déplacement latéral de la trace.

Le bouton HOLD OFF permet d'introduire un délai par rapport au moment de déclenchement. Dans la majorité des cas, un débutant se contentera de laisser ce réglage au minimum.

Le réglage TV-separation peut occuper trois positions. Il est utilisé lorsqu'on désire travailler sur un poste de télévision. Attention! La présence de tensions très élevées dans les postes de télévision rend cette opération dangereuse. Elle est donc strictement réservée à des personnels qualifiés. La position correcte de ce réglage est donc OFF.

Voici maintenant l'un des réglages essentiels de l'oscilloscope: le rotacteur TIME/DIV. Il permet de faire varier le temps de balayage de 0,2 seconde à 0,5 µs.
Si on choisit un réglage de 0,2 s/DIV, le spot mettra 2 secondes pour franchir les 10 divisions. Sur la position 0,1 s/DIV, il ne mettra que 1 seconde. A partir d'une valeur de 10 ms/DIV, le spot n'est plus visible de manière ponctuelle: il laisse la place à une ligne continue, ceci en raison de la persistance rétinienne.

Le commutateur en bas, à gauche de TIME/DIV, permet de choisir entre différentes options de déclenchement (TRIGGER). D'une manière générale, la position adéquate sera AC.
Les autres positions (DC, HF pour High Frequency, LF pour Low Frequency et ~ pour une fréquence de 50 Hz) ne sont utilisées que pour des mesures qui ne présentent pas d'intérêt pour un débutant.
La DEL rectangulaire TRIG s'illumine lorsqu'un point de déclenchement a été détecté.

A droite de TIME/DIV, on trouve un groupe de boutons qui permettent de synchroniser l'affichage du scope avec le signal qu'on désire étudier.
Lorsque AT/NORM n'est pas enfoncé, le déclenchement est automatique. C'est la position la plus courante.
Si on enfonce AT/NORM, on utilise alors le bouton LEVEL pour visualiser le signal.
Le bouton EXT n'est enfoncé que si le déclenchement est provoqué par un signal externe présenté sur l'entrée TRIG INP (trigger input). Dans tous les autres cas, ce bouton ne doit pas être enfoncé.

En résumé, on met le scope sous tension à l'aide du bouton M/A, on laisse X-Y en position OUT (pas enfoncé), HOLD-OFF au mini, TV-SEP sur OFF, TRIG sur AC, AT/NORM sur OUT (pas enfoncé), et il ne reste plus qu'à choisir le réglage de TIME/DIV. Ce n'était donc pas si sorcier...

Passons à présent à la partie inférieure du panneau de contrôle:

Chaque voie possède un réglage Y-POS, respectivement Y-POS I et Y-POS II. Ce bouton permet, à l'instar de son homologue X-POS, de déplacer la trace verticalement, vers le haut ou vers le bas. S'agissant d'un signal alternatif, on ajustera Y-POS de manière à ce que la ligne centrale de l'écran corresponde à 0 V.

Si on visualise deux signaux simultanément, les deux réglages sont indépendants.

Lorsque le bouton INVERT est enfoncé, le signal correspondant est inversé, de bas en haut, à l'écran. Voilà qui ressemble assez à un gadget...

En bas de façade, on trouve les prises BNC des entrées CH I et CH II. C'est là que sont connectés les signaux d'entrée, à l'aide des sondes. Les petites prises sur le côté fournissent des entrées supplémentaires 0 V ou GROUND.

Chaque voie possède un réglage indépendant de l'échelle verticale, à savoir celle des VOLTS / DIV. Il s'agit là d'un réglage de première importance, sur lequel on sera très souvent amené à intervenir. Les positions vont de 20 V à 5 mV par division.

Un commutateur à glissière DC/AC/GND permet de choisir, pour chaque voie:

• DC: le signal d'entrée est connecté directement à l'amplificateur vertical (c'est le réglage qui convient dans la majorité des cas)
• AC: un condensateur est intercalé, de sorte que les tensions continues sont bloquées, seules les tensions alternatives sont visualisées
• GND: permet de contrôler la position 0 V à l'écran.

Au centre, en bas du panneau de contrôle inférieur, se trouve un groupe de trois boutons qui permettent de choisir quelle(s) trace(s) sera ou seront visible(s) à l'écran. On peut ainsi obtenir 8 affichages différents: un seul signal (CH1 ou CH2), les deux simultanément, l'un après l'autre, etc. Se reporter à la notice de l'appareil.

Lorsque le bouton X-MAG est enfoncé, l'échelle horizontale est multipliée par 10. Si par exemple TIME/DIV est réglé sur 1 ms/div, l'échelle passe 0,1 ms/div.

Lorsque le bouton X-MAG est enfoncé, l'échelle horizontale est multipliée par 10. Si par exemple TIME/DIV est réglé sur 1 ms/div, l'échelle passe 0,1 ms/div.

Ces deux sorties CAL délivrent des signaux carrés d'amplitude 0,2 V et 2 V à 50 Hz, respectivement. Ces signaux sont utilisés pour vérifier que le scope est correctement calibré.

Certains scopes, comme celui-ci, sont dotés d'un testeur de composants, qui permet l'affichage de la caractéristique d'un composant. Pour ce faire, on enfonce le bouton. Dans tous les autres cas, ce bouton ne doit pas être enfoncé. Se reporter à la notice de l'appareil.

Voilà, nous avons fait le tour des commandes et réglages disponibles. Force est de reconnaître que l'abondance des boutons et curseurs, effrayante pour un néophyte, cache en réalité une relative simplicité dès lors qu'on entend se limiter aux fonctions les plus courantes...

Utiliser un oscilloscope
Mise en route
Nous allons à présent mettre le scope sous tension et apprendre à nous en servir...
Tout d'abord, il convient de s'assurer que tous les réglages sont en position correcte; c'est une bonne habitude à prendre, surtout si l'appareil est utilisé par d'autres personnes. La "position correcte" est celle indiquée dans le mode d'emploi de l'appareil. Le plus souvent, les boutons sont sortis (pas enfoncés), les interrupteurs à glissière en position haute et les réglages fins en position centrale.
Placez maintenant les rotacteurs TIME/DIV sur la position 1 V/DIV et VOLTS/DIV sur 0,2 s/DIV, soit sa plus petite valeur de réglage.
On allume la machine en appuyant sur le gros bouton POWER. La DEL-témoin verte s'illumine et, au bout d'un instant, un spot lumineux traverse l'écran.
Essayez les contrôles Y-POS I, INTENSITY et FOCUS. Ajustez ces réglages de manière à bien centrer le spot au milieu de l'écran. Le spot doit être lumineux mais pas éblouissant, et aussi net que possible.
Voyez maintenant l'effet produit lorsque le rotacteur TIME/DIV passe de la position 0,2 s/DIV à une vitesse de balayage supérieure. Le spot traverse l'écran de plus en plus vite.
Le réglage VOLTS/DIV du canal 1 détermine, on l'a dit, l'échelle de l'axe vertical, celui des volts. Placez-le sur 1 V/DIV: chaque division verticale correspond alors à une tension de 1 volt. Assurez-vous que Y-POS I est bien centré, que INVERT (si votre modèle dispose de ce bouton) est en position normale, que le curseur AC/DC/GND est sur AC, et que les trois boutons de réglage CH1/CH2, DUAL et ADD ne sont pas enfoncés. Dans cette configuration, on ne visualise que la trace du signal 1.

Test de calibration

Nous allons à présent vérifier le calibrage du scope, en utilisant la source interne CAL prévue à cet effet (elle se trouve sous l'écran). Pour cela, nous allons d'abord relier la fiche BNC de la sonde à l'entrée CH1 (on l'enfonce, puis on tourne à droite). L'autre extrémité du câble de la sonde se divise en deux fils, un rouge et un noir, terminés par des pinces "crocodile". La pince crocodile du fil rouge doit être reliée à la connexion CAL du bas, repérée 2 V. La pince du fil noir n'est pas connectée.

Ce test consiste, ni plus ni moins, à présenter sur l'entrée CH1 un signal carré dont l'amplitude est de 2 V et la fréquence 50 Hz. Utilisez les réglages VOLTS/DIV et TIME/DIV pour obtenir une représentation fidèle du signal, comme ci-dessous:

Vous pouvez affiner l'affichage en manipulant légèrement les boutons Y-POS 1 et X-POS. Observez l'effet (et l'utilité) de ces réglages. N'oubliez pas que les axes gradués vous permettent de mesurer des valeurs précises (amplitude en volts, fréquence ou période)!

Utiliser les sondes
Une sonde est un câble coaxial (similaire à un câble TV), terminé à une extrémité par une fiche type BNC, et à l'autre par deux fils, un rouge et un noir, reliés à des pinces crocodiles ou parfois à des pointes de touche.

Le connecteur BNC doit être inséré dans la prise du scope (CH1 ou CH2, selon le cas); on pousse, puis on tourne. La pince croco du fil noir doit être reliée à 0 V ou GND. On utilise ensuite la pointe de touche (ou la pince croco du fil rouge, suivant ce qui s'avère le plus pratique) pour tester les différents points du circuit.
Une bonne manière de se familiariser avec l'oscilloscope consiste à tester un circuit connu, de préférence très simple, par exemple un 555 monté en multivibrateur. Il est ainsi aisé de comparer le résultat obtenu à l'écran (forme d'onde, amplitude, fréquence...) et celui obtenu par le calcul. On aura alors tout intérêt à faire varier un paramètre (valeur de R, ou de C) pour observer son influence.
Lorsqu'on aura bien compris les notions de base avec affichage d'une seule trace, on exploitera au mieux les possibilités de l'appareil en affichant deux traces simultanément.

Affichage de deux traces simultanément. On peut ainsi comparer deux signaux.

L'expérience aidant, le recours au "scope" deviendra bien vite une seconde nature...

Emile F6GTX