Pour y voir clair avec les Oscilloscopes.
RTO, SXRTO, Sampling...
Ces acronymes décrivent les différent modes de fonctionnement des oscilloscopes numériques.
Nous traitons dans cet article les oscilloscopes numériques uniquement.
Les caractéristiques de base d’un oscilloscope telles que la bande passante ou la fréquence d’échantillonnage ne suffisent pas à elles seules à qualifier un instrument pour effectuer une mesure donnée. Il est impératif de comprendre le mode d’acquisition de chaque oscilloscope. MSO, DSO, MDO, DPO sont des dénominations de différents constructeurs. Tout se résume à quelques modes de fonctionnement. Voici quelques exemples provenant de Pico Technology.
Oscilloscopes en temps réel - RTO
Un oscilloscope en temps réel dispose d’un convertisseur analogique/numérique à fonctionnement libre. Les RTO utilisent des déclencheurs numériques pour enregistrer le moment où le signal dépasse un seuil pour ensuite aligner les échantillons dans le temps. Les RTO reposent sur le suréchantillonnage – la fréquence d’échantillonnage doit être beaucoup plus élevée que la fréquence maximale du signal. Pour obtenir une vue précise du signal, de nombreux oscilloscopes échantillonnent à trois, voire cinq ou dix fois leur bande passante d’entrée maximale. Ce mode permet d’enregistrer des évolutions du signal qui ne se présentent qu’une seule fois. Exemples: une décharge de foudre, une trame de données unique. Il est important que la bande passante de l’oscilloscope soit inférieure à la moitié de celle de la fréquence d’échantillonnage, sous peine de voir des signaux ‘fantômes’ issus du repliement de spectre. ( théorème d’échantillonnage de Shannon ou Nyquist )
Oscilloscopes à "échantillonnage" : voir au-delà de la fréquence de repliement
Le terme “Sampling Oscilloscope” prête à confusion. On devrait dire Oscilloscope à échantillonnage séquentiel, voir oscilloscope stroboscopique. En effet il exploite le principe de repliement de spectre.
Un oscilloscope à échantillonnage repose sur des signaux répétitifs. Il ne capture qu’un seul échantillon par événement de déclenchement prélevé un laps de temps ‘t’ précis après l’événement de déclenchement lui-même. Au déclenchement suivant ( le signal se répétant) l’échantillon sera prélevé avec un décalage de temps supplémentaire “delta-t” et ainsi de suite. Les échantillons individuels provenant de plusieurs événements de déclenchement sont ensuite recombinés pour obtenir une image du signal global.
Dans ce cas, la limitation est fixée par la bande passante analogique qui attaque l’échantillonneur. La fréquence d’échantillonnage ‘équivalente’ est donnée par le laps de temps “delta-t”. On voit ici que la construction d’une courbe de signal est beaucoup plus lente, puisqu’un seul point est conservé par déclenchement. Ce type d’acquisition est parfait pour examiner des signaux cycliques en faisant abstraction des phénomènes transitoires. Exemples : enveloppes de signal, réflectométrie temporelle, diagramme de l’oeil. Cette technologie permet d’obtenir des performances en bande passante pour un cout raisonnable. Par contre, elle ne permet pas l’acquisition de points avant le point de déclenchement ( pré-trigger)
Les oscilloscopes SXRTO combinent les deux approches
Un PicoScope SXRTO ( oscilloscope à échantillonnage Temps-réel étendu ) se déclenche sur le signal d’entrée, comme un RTO. Cependant, contrairement à la plupart des RTO, il utilise un circuit de déclenchement analogique séparé du chemin principal du signal pour déterminer le moment du déclenchement. Ce type de déclenchement analogique est beaucoup plus précis que le déclenchement numérique d’un RTO.
Le résultat est un convertisseur analogique-numérique fonctionnant librement, capable de capturer et de stocker des informations avant et après le point de déclenchement, mais avec les énormes capacités de bande passante d’un oscilloscope à échantillonnage.
Retrouver les types dans la gamme PicoScope
RTO : les gammes PicoScope 2000, 3000, 4000, 5000 et 6000 de 10 MHz à 3 GHz de bande passante.
Sampling : Les gammes PicoScope 9300 jusqu’à 30 GHz
SXRTO : les gammes PicoScope 9400 jusqu’ à 25 GHz
0 commentaire