Étape 5: Entrée stade / Analog Frontend (partie 1)
Tout d’abord, le signal est atténué par un facteur de 4. Cela augmente la plage de tension maximale à 20V. Puisque les circuits suivants ne peuvent pas traiter la tension négative (pour garder le circuit simple, que le champ d’application a une seule + alimentation 5V et aucune alimentation négative), la seule façon de mesurer des signaux négatifs est de faire passer vers le haut avec une tension de décalage programmable (entre 0 et 4 V) fournie par un convertisseur numérique-analogique (présentée ultérieurement). De cette façon la portée peut afficher des tensions comprises entre - 12V et + 20V max avec une sonde de 1:1 (-120 v à + 200V avec un 01:10 sonde - mais soyez très prudent quand travailler avec ces hautes tensions!).
L’offset est alimenté dans le fond du diviseur de tension (entre C12 - qui met en mémoire tampon transitoires rapides - et R2).
Le diviseur d’entrée mérite un examen ultérieur. C’est un atténuateur compensé ce que l'on appelle et se compose d’une combinaison d’un diviseur ohmique fixe (R1 et R2) et un diviseur capacitif réglable (C19 et C6). La raison de l’ajout du diviseur capacitif est le fait que les diodes de protection (D1 et D2) ainsi que l’entrée de l’ampli-op (OP1.1) ont une capacité parasite inévitable dans l’ordre de quelques PF. Avec seulement R1 et R2, cela créerait un filtre passe-bas à R-C (le diviseur alimentant la capacité parasite qui aurait besoin de temps pour charger vers le haut), sévèrement limiter la bande passante possible.
Estimation rapide : impédance de sortie du diviseur est R1 || R2 = 187 kOhm, parasites C_par peut-être 20 pF, qui donnerait une constante de temps de 187 k * 20 p = 3.74us et une bande passante de seulement 0.35/3.74 = env. 90 kHz). C’est beaucoup trop faible pour notre portée !
La solution - si vous ne pouvez pas les battre, se joindre à eux. Ajout du diviseur capacitif et régler selon le même rapport de division (1:4) comme le diviseur résistif rend la réponse en fréquence plate de DC à la lumière (au moins en théorie - mais assez proche pour notre but). La condition nécessaire est :
(C6 + C_par) / C19 = R1 / R2
Réglage se fait avec C19. Étant donné que rien ne vient gratuitement dans la vie, il n’est pas surprenant, il y a un prix à payer - le diviseur capacitif causes impédance d’entrée de la lunette à laisser tomber pour des fréquences plus élevées. C’est toujours un compromis utile et donc une telle compensation se trouve dans pratiquement chaque oscilloscope.