Sonde différentielle pour oscilloscope.

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Modérateur: Klara

Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Janpolanton » Lun 20 Nov 2017 14h28

Bonjour à tous,
J'ai l'intention de me fabriquer une sonde différentielle car vu les prix de celles-ci dans le commerce, ça vaut peut-être la peine de se lancer dans cette réalisation.
Pour information, les prix de ces sondes varient de 329€ à plus de 5000€ (sur le site de CONRAD) :mrgreen:
Le modèle le moins cher, MICSIG DP10013 en vente sur le site de Banggood atteint quand même 142€.
Donc, on va se creuser un peu les méninges et se retrousser les manches... :wink:
Il existe en fait assez peu de schémas sur internet ou dans la littérature spécialisée.
J'en ai relevé 4 pour ma part, dont le montage paru dans Elektor n°191 que je n'ai pas. J'ai simplement trouvé un schéma sans le texte qui va avec.
Il y a aussi un schéma tiré d''une note d'application du LTC6268 de Linear Technology.
Il y a aussi l'étude et la réalisation de Jacques Audet (VE2AZX) autour du circuit AD8479. Il vend cette sonde sous forme de semi-kit aux environs de 100$.
Tous les schémas ci-dessus utilisent des composants montés en surface... :mrgreen:
Et enfin, il existe une vidéo de 2mn sur Youtube ainsi qu'un schéma de Valentin Petkov.
C'est de ce dernier schéma dont je me suis inspiré pour étudier sa simulation. Il utilise des composants on ne peut plus courants et pas de cms.
Cette sonde devrait avoir les caractéristiques suivantes:
Impédance d'entrée :
5 MégOhm / 2,4pF en mode commun
10 MégOhm / 1,2pF en mode différentiel.
Impédance de sortie : 50 Ohm
Mode X10 et X100
La tension d'entrée dépendra des condensateurs. Je pense mettre des 12pF / 160V POLYSTYRÈNE que j'ai dispos.
Ça devrait donc donner 800V en mode commun et 1600V en mode différentiel (sauf si je me trompe dans mes suppositions mais Gérard me corrigera).
Alimentation à partir d'une pile de 9V et d'un module XL6009 https://www.banggood.com/DC-DC-Boost-Buck-Adjustable-Step-Up-Step-Down-Automatic-Converter-XL6009-Module-p-1087346.html?rmmds=search&cur_warehouse=CN suivi d'un ampli opérationnel pour obtenir une tension symétrique +/- 10V.
Et surtout, pas de composants exotiques...
Ci-dessous le schéma et la simulation.
Les courbes du bas reflètent la comparaison entre la sortie "Scope" et le résultat calculé. Les courbes doivent être confondues. La différence qu'on peut remarquer en position x10 est en fait < à 1mV.



Comme d'habitude, c'est un projet associatif et vos remarques et suggestions seront les bienvenues... :wink:

Simulation complète.jpg
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Hervé-P » Lun 20 Nov 2017 15h13

— Je pense que tu pourrais faire le symétriseur ± 10V à partir d'un quatrième ampli op, si tu emploies un TL074. Serait-ce assez précis ? De plus, ça serait beaucoup plus compact. À voir…
— Cordialement.
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Janpolanton » Lun 20 Nov 2017 15h29

Merci pour la remarque...
Non, je n'emploie pas de TL074 qui ne comportent pas de compensation d'offset nécessaire sur l'AOP de sortie, donc TL071 ou TL081 (j'ai du stock).
Au mieux, j'utilise aussi un TL071 / 081 pour le "symétriseur" et du coup je profite de la compensation d'offset et un double AOP TL072/082 pour les 2 AOP restants.
Donc 3 boitiers en tout
Pour le "symétriseur", j'ai utilisé un TCA0372 sur la simulation parce qu'il donne un courant de sortie plus important, mais ce n'est pas définitif...
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar F6FLC » Lun 20 Nov 2017 16h08

Bonjour,

au cas où, 131 € :

https://www.ebay.fr/itm/Micsig-Oscillos ... SwoR9aAapa

Michel...
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Raffou » Lun 20 Nov 2017 16h22

Janpolanton a écrit:le montage paru dans Elektor n°191 que je n'ai pas.
Ca ne devrait plus être le cas maintenant...

Janpolanton a écrit:Et surtout, pas de composants exotiques...
Avec Elektor, c'est raté, le montage nécessite un AD830 et un AD844...
Image
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Janpolanton » Lun 20 Nov 2017 16h44

Ca ne devrait plus être le cas maintenant...


Merci Gérard. :wink:

Je vais lire cet article à tête reposée.

Sur la simulation, je n'ai pas implanté la capa variable de réglage du CMRR que je pense être aux environs de 80dB avec les AOP prévus si j'en crois leur datasheet.

Pour les non anglophones, CMRR = taux de rejet du mode commun ( CMRR pour Common Mode Rejection Ratio).

@ F6FLC
131€ ou bien plus si on se prend les taxes de douane... :mrgreen:

Et encore mieux : moins de 116€ https://www.ebay.fr/itm/Micsig-Oscilloscope-1300V-100MHz-High-Voltage-Differential-Probe-Kit-DP10013-F7/222661237633?_trkparms=aid%3D222007%26algo%3DSIM.MBE%26ao%3D2%26asc%3D20161027085944%26meid%3D47262366992f4a68856dd56e12b8491c%26pid%3D100623%26rk%3D1%26rkt%3D1%26sd%3D322868963922&_trksid=p2047675.c100623.m-1
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar sylvanus » Lun 20 Nov 2017 17h07

Bonjour
Cela t'interesse t'il ?
IMG_1705.jpg
IMG_1705.jpg (54.25 Kio) Vu 470 fois

sylvanus
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Janpolanton » Lun 20 Nov 2017 17h12

Bonjour Sylvain,
Bien sûr que ça m'intéresse, tu parles... :wink:
Passe moi un coup de fil demain après-midi si tu veux pour les modalités car madame m'a emprunté mon téléphone..
A plus
JP
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Hervé-P » Lun 20 Nov 2017 19h12

Jampolanton a écrit:Au mieux, j'utilise aussi un TL071 / 081 pour le "symétriseur" et du coup je profite de la compensation d'offset et un double AOP TL072/082 pour les 2 AOP restants.

— En mettant l'entrée + sur le curseur d'un potentiomètre multitours, branché en “sandwich” entre 2 résistances d'égale valeur entre +10V et -10V, on peut très bien régler l'offset d'un ampli op, même si celui-ci n'a pas de réglage d'offset, d'habitude branché entre les pattes 1 et 5 par un potentiomètre dont le curseur est sur le +10V (Réglage fin de la symétrie des tensions) !
— Mais sur l'AOP de sortie, ne pourrait-on pas régler l'offset en branchant un potentiomètre sur l'une des entrées + des 2 AOP “précédents” ?
*** Aaaaahhhh, justement ! Je viens de remarquer qu'il est déjà présent, ce réglage d'offset : par R6, R8 et le potentiomètre multitours pris entre les 2, ce qui rend inutile le réglage d'offset du dernier ampli op ! ***
— Cordialement.
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Janpolanton » Lun 20 Nov 2017 19h54

Le potar entre R6 et R8 sert pour l'équilibrage du pont.
Il suffit de visionner cette vidéo de 2mn pour s'en rendre compte ainsi que l'effet du réglage d'offset et du gain. https://www.youtube.com/watch?v=2n99vuCbHNI
Ci-dessous, le schéma original duquel est tiré ma simulation.
Sonde Petkov.jpg
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar sylvanus » Lun 20 Nov 2017 21h33

Bonsoir,
Pourrais tu preciser le domaine d'application tension en mode commun , gain et la bande passante requise; les valeurs de resistances me semblent erronées
tu peux relier les noeuds des resistances 5 Meg aux capas correspondantes
2 piles de 9 volts suffisent leur valeur n'est pas critique , tu les commutes pour l'utilisation
avec un gain de 1 sur l'ampli differentiel tu n'as pas besoin de regler l'offset
les resistances de reglage du gain devraient etre dans un rapport de 10
Tout cela me fait dire qu'il faut recalculer tout cela
Notre Raffou va mettre un peu d'ordre
Je te rappelle demain
Amitiés
Sylvain
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Raffou » Lun 20 Nov 2017 22h08

sylvanus a écrit:tu peux relier les noeuds des resistances 5 Meg aux capas correspondantes

Il vaut mieux, ainsi on est assuré que chaque condensateur supporte la même fraction (1/5) de la tension continue d'entrée.
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar alayn91 » Mar 21 Nov 2017 10h35

Bonjour,
F6FLC a écrit:au cas où, 131 € :
https://www.ebay.fr/itm/Micsig-Oscillos ... SwoR9aAapa
Michel...


Ça m'étonnerait que cette sonde monte jusqu'à 100MHz et 1300V !!
Il suffit de regerder les cordons et pinces fournis avec elle.
A mon avis 10 MHz max !
De la même manière, une atténuation de 50 n'est pas très utile pour les petits signaux.
Toujours à la recherche d'infos sur le receiver Philips 11RS760 et le 22RB841 !
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Janpolanton » Mar 21 Nov 2017 11h18

Bonjour à tous,
Il y a un essai de cette sonde sur la chaine Cyrob de P. Demerliac https://www.youtube.com/watch?v=5leqA90XC2Y et effectivement, la linéarité ne va pas au delà de 10MHz.

On en a à peine pour son argent, y'a pas de miracle... :mrgreen:

essai cyrob.jpg
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Re: Sonde différentielle pour oscilloscope.

Messagepar Raffou » Mar 21 Nov 2017 19h41

Janpolanton a écrit:le montage paru dans Elektor n°191 que je n'ai pas.

Il en est question dans ce fil de discussion : https://www.eevblog.com/forum/projects/ ... -on-ad830/

Réalisation visible sur la vidéo YouTube du 1er message entre 22:00 et 25:00.
Coffret.PNG


Le schéma, alimentation secteur non représentée :
Image
Source : https://www.eevblog.com/forum/projects/ ... -on-ad830/

Les résistances de l'atténuateur d'entrée sont à 0,1% (0€45 pièce par lot de 5 chez RS-Particuliers), toutes les autres à 1% sauf R8.
Le AD830AN devrait pouvoir être remplacé par un AD8130ARZ plus performant et deux fois moins cher.

Performances annoncées pour cette sonde :
Caractéristiques.GIF
Caractéristiques.GIF (56.17 Kio) Vu 253 fois


Vue du circuit imprimé, alimentation secteur incluse :
PCB.PNG
Dernière édition par Raffou le Mar 21 Nov 2017 22h18, édité 1 fois.
Image
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