Practical work for using oscilloscope.

1. Institut de Technologie du Cambodge L’oscilloscope
Professeur: CHAU Sarwaddy
HENG Cheng
1
L’oscilloscope
I. Matériels nécessaires
 Oscilloscope
 Générateur de fonction
 Condensateur
 Fil conducteur
II. But
On observe les deux signaux sur la voie YA et la voie YB pour calculer les
amplitudes U et Uc et la constante de temps. On considère le circuit R, C série ci-
dessous R=2000, C=1µF. Le circuit est alimente par un générateur de signal
rectangulaire de grand période (100Hz).
Figure1
1. La mesure sur YB, YB
Sur la voie YA, on observe la tension de condensateur Uc, Ucm = 2V,
T = 6*2ms et la voie YB, on observe la tension de générateur U, Um = 2,80V,
T = 3,2*2ms
Figure 2
T
AY
RUcU
I
U
BYAY
RUcU
I
U
BY
T[s]
Ucm [V]

2. Institut de Technologie du Cambodge L’oscilloscope
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HENG Cheng
2
1 colonne =1V (horizontale)
1 colonne = 2ms (verticale)
Ucm = 2*1V= 2V
Figure 3
1 colonne = 1V (horizontale)
1 colonne = 2ms (verticale)
Um = 2,80*1V = 2,80V
2. Calculer Uc en fonction de U, R, C, 
Soit U = Umcos( t)
I = Im cos ( t)
On admet Um =
CL
Im
et Um = Im * Z avec Z = 2
2
)(
1
C
R 
2
2
)(
1
Im
C
RUm 
22
2
2 )(1)(1
1
)(
1
Im
Im



RC
U
Uc
RC
C
R
C
U
Uc
Um
Ucm






Donc
T
T[s]
][VUm
2
)(1 RC
U
Uc



3. Institut de Technologie du Cambodge L’oscilloscope
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HENG Cheng
3
 Sur l’oscilloscope, on obtient la période T = 6*2ms = 12ms. Alors, la
pulsation est :
 Déterminer Uc/U par la théorique :
On a :
2
)(1 RC
U
Uc


2
)(1
1
RCU
Uc


Comme : R = 2000 = 2. 3
10 , C = 1 µF = F6
10
et srdHzf /10.2)100.(22 2
 
Comme : 62,0
10.)4(1
1
)10.2*10.1*10.2(1
1
222263






U
Uc
Sur l’oscilloscope Um = 2,80V et Ucm = 2V
71,0
80,2
2

U
Uc
- Comparer le résultat de Uc/U
- Par la théorique 62,0
U
Uc
- Par le mesure 71,0
U
Uc
13,0
71,0
71,062,0





theorique
mesuretheorique

0
0
0/0 13
3. Calculer par théorique du déphasage
RmU
U
Ucm

srd
T
/10.66,1
10.12
22 2
3


  
Figure 4

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4
On a : tg
cm
Rm
U
U
 comme : RIU mRm * et
C
IU mcm
1
*


 RC
C
I
RI
tg
m
m

*
Donc : )(  RCarctg
On admet : R = 2000 = 3
10.2 , C = 1 µF = F6
10
Et srdHzf /102)100(22 2
 
0263
56,51)26.1()10.2*10*10.2(  
arctgarctg 
Calculer le déphasage en fonction de  et  :
On a :
)cos()cos(
)cos()cos(




uccmcmc
umm
TUtUU
TUtUU
2
)12( 



k
Tu et
2
)12( 



k
Tuc
  )(0 ucuucu TTTT
Soit  )( ucu TT
Alors  
Figure 5 :
smsms 4
10.66,02*3,0 

042
84,5994,063,010.6*10.5  
rdrd
T

U[V]
T[s]

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5
4. Sur l’oscilloscope mode XY :
Figure 6 :
On obtient :
4
2,3




 L’équation paramétrique de cette figure est
On admet :
)cos(
)cos(
)cos(
)cos(








t
U
U
tUU
t
U
U
tUU
cm
c
cmc
m
m
t
t
t
ttt
bababa




sincos
cos
)cos(
sinsincoscos)cos(
sinsincoscos)cos(





Et 2
2
2
)sin(cos
cos
)(cos
ttg
t
t





ttgt
t
ttgttg
ttgttg





222
222
222
sincos)][cos(
cos
cos
2
sincos)sin(coscos2
sincossin2cos



ttttt  22222
sinsincoscos)cos(coscos2)(cos 
t
U
U
U
U
U
U
U
U
mcm
c
mcm
c
 22222
sinsin)(cos))((cos2)( 
On pose 0cos0  tU  et 1sin t



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6


sin
sin)( 22
cmc
cm
c
UU
U
U


Mais :  sin22 cmc UU 
Et 


 sin)(2  cmU
Donc :


 sin
On a :
4
2,3




rd85,060,4875,0arcsin
75,0
4
3
sin
0




 Comparer avec la question (3) :
0
01111,0
85,0
94,085,0
0
0 


5. Considérer sur mode ADD
Par la théorique :
VVVUU cmm 80,480,22 
Figure 7 :
- VVUU cmc 40,41*40,4 
- T = 2,40*2ms = 4,80ms = ms3
10.80,4 
 Comparer entre la théorique et la mesure :
0
0808,0
80,4
40,480,4
0
0 


T
U+Uc
T[s]
U+Uc =f(T)

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7
III. La conclusion
Après les résultats de l’expérience précédant, on peut conclure que les résultats
de U/U c , de déphasage  et de U ADD ne sont pas parfaits si on compare avec les
résultats de la mesure directe. Cette erreur se produit par :
- les erreurs système : il s’agit sur les erreurs dans les appareils
- les erreurs aléatoires ou fortuites
- grossier le résultats par l’opérateur
- l’incertitude de courant électrique
- l’incertitude de l’aiguille.