Recyclage d'anciens tiroirs d'oscilloscope

[Yvan_Delaserge]

Bonjour,

Récemment, j'ai acheté un oscilloscope USB, le moins cher que j'ai pu trouver sur Ebay:

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393150507

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393150507

Tout ça pour 20 dollars. La bande passante est minimaliste, pas plus de 3 KHz, mais on peut en trouver pour une soixantaine de dollars, qui revendiquent une bande passante de 20 MHz.

Pour ces prix, pas de miracle. On se rend compte que dans la boîte, on a juste un convertisseur analogique-numérique et un chip d'interface avec le port USB. On a aussi le soft qui permet d'afficher les traces sur l'écran du PC.

A partir de là, une fois le signal acquis dans l'ordi, toute sorte de traitements du signal deviennent possibles, y compris l'analyse de Fourier.

Ce qui manque le plus, c'est ce que l'on trouve sur tout oscilloscope: un atténuateur d'entrée de qualité et un préampli permettant d'avoir une bonne sensibilité.

En effet, l'oscillo à vingt balles que j'ai acheté contient un CAN auquel on peut appliquer un signal allant de 0 à + 5 V. On ne peut pas voir les signaux négatifs. Et sur l'écran, on ne peut pas descendre à moins de 1 v par division.

Il m'est venu l'idée, plutôt que de réaliser un atténuateur d'entrée, que je pourrais utiliser un vieux tiroir d'oscilloscope, tel que celui-ci:

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393150507

Ce type d'instrument date de la fin des années 60 et la construction est de toute première qualité, avec des composants de précision, etc.

Il y a aussi pas mal de place à l'intérieur

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393150507

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393150507

Mais comme on peut le voir, il s'agit d'un montage à lampes.

J'avais envie de modifier un de ces tiroirs, en remplaçant le montage à lampes par un ampli op de précision, un instrumentation amplifier à forte impédance d'entrée, permettant d'atteindre les mêmes performances. A savoir: temps de montée 0.023 μsec et bande passante DC à 15 MHz.

Est-ce réaliste d'essayer de trouver un tel IC?

L'ampli serait branché à l'entrée de l'oscilloscope USB à vingt balles, ou mieux, l'autre qui monte à 20 MHz. On obtiendrait ainsi un oscilloscope à mémoire avec des performances intéressantes, à bon compte.

Amicalement,

Yvan
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[Yvan_Delaserge]

A titre d'exemple, voici le schéma de l'ampli d'entrée du tiroir.

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393162035

Il doit être possible de faire aussi bien que ce montage avec un ampli op de type LF356 par exemple. Est-ce qu'il y aurait une meilleure option? J'ai regardé les "instrumentation amplifiers" et les "Precision amplifiers", mais ils ont des bandes passantes de quelques centaines de KHz au mieux. J'ai regardé les "video amplifiers" mais le problème est l'impédance d'entrée très basse.

Le OP 260 pourrait être intéressant, d'autant plus qu'il a deux amplis dans le même IC.

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393162035

Est-ce que vous connaîtriez une meilleure manière de faire?

Merci d'avance.

Amicalement,

Yvan

[Yvan_Delaserge]

En cherchant un peu, j'ai trouvé d'autres schémas d'amplis d'entrée d'oscilloscope:

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393233108

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393233108

Pour l'instant, comme mon oscillo USB à vingt balles n'a que quelques KHz de bande passante, inutile de montr des ampli op de 50 MHz de bande passante, type Linear Tech LT1361 ou LT1122 pour une impédance d'entrée élevée. Un montage avec un TL 071 à gain de 1 en entrée pour assurer une haute impédance, suivi d'un LM324 dont un des amplis serait utilisé en sommateur pour ajouter 2,5 V continus au signal suffiraient. Les 3 autres amplis du LM324 pourraient être utilisés pour fournir le gain de 1000. On pourrait avoir un gain de 10 chacun, de manière à avoir le maximum de bande passante.

Qu'en pensez-vous?

Amicalement,

Yvan

[invite2c278084]

le LM324 a un gain en boucle ouverte de 1000 (60dB) à 1kHz
tu peux oublier pour faire de la mesure !

[A voir en vidéo sur Futura]

[paulfjujo]

bonjour,

, inutile de monter des ampli op de 50 MHz de bande passante,

les images ne sont pas encore validees...

attention à ne pas confondre la donnée GainxBande passante avec la bande passante effective
50Mhz avec un gain de 1
500Khz avec un gain de 100.. en theorie !

donc je pense qu'il est fort utile d'utiliser des ampli OP a fort gainxBP, ils sont etudiés pour..
La large bande passante est necessaire aussi pour ne pas transformer des signaux carres mesurés .. en sinusoides..
La Notion de temps de montée ( Slew rate Volts/µS ) est aussi tres importante , et liee à la valeur GainxBP.

[Yvan_Delaserge]

bonjour,



les images ne sont pas encore validees...

attention à ne pas confondre la donnée GainxBande passante avec la bande passante effective
50Mhz avec un gain de 1
500Khz avec un gain de 100.. en theorie !

donc je pense qu'il est fort utile d'utiliser des ampli OP a fort gainxBP, ils sont etudiés pour..
La large bande passante est necessaire aussi pour ne pas transformer des signaux carres mesurés .. en sinusoides..
La Notion de temps de montée ( Slew rate Volts/µS ) est aussi tres importante , et liee à la valeur GainxBP.

Avec de tels amplis, on risque peut-être d'avoir des problèmes de stabilité? Je veux dire des auto-oscillations?

Je vais d'abord essayer avec mon zinzin à 20 balles que j'ai déjà et dont la bande passante est de quelques KHz seulement. On verra si ça vaut la peine d'essayer avec les modèles d'oscilloscopes USB donnés pour 20 MHz.

Amicalement,

Yvan

[Yvan_Delaserge]

Donc voilà ce que je projette d'essayer. L'ampli du milieu, 1/4 de LM 324, devrait apporter un gain de 10. On pourrait cascader les 2 autres amplis restants dans le LM324, chacun avec un gain de 10, pour arriver à un gain total de 1000, sans trop limiter la bande passante ni avoir trop d'offset. Qu'en pensez-vous?

http://forums.futura-sciences.com/at...1&d=1393260178


Amicalement,

Yvan