Le Zeeweii DSO3D12 est un petit appareil compact de 14,5 × 8,6 × 3,2 cm, équipé d'un écran de 3,2 pouces (c'est ce qu'ils disent, cela fait un peu plus de 8 cm). Il est doté d'un support rabattable à l'arrière, qui permet de le placer sur un établi. Sur le dessus, on trouve deux prises BNC pour les sondes de l'oscilloscope, deux petites cosses pour la sortie du générateur de signaux, un port de charge USB-C avec voyant de charge, et un interrupteur marche-arrêt. Sous l'écran se trouvent les connexions du multimètre, qui sont communes, une pour les volts/ohms et la mesure de la capacité, et deux pour la mesure de courant à 10 A et 600 mA, toutes deux sans fusible, ce qui est un peu inquiétant. Le reste de la face avant est consacré à un clavier, avec des touches de navigation, des touches de fonction et des touches vers le haut/vers le bas de réglage de l’oscilloscope (Figure 1).

 
Figure 1: the Zeewei DSO3D12
Figure 1 : Le DSO3D12. (Source : Zeeweii)
 

Une fréquence d'échantillonnage limitée ?

En parcourant les spécifications techniques, j'ai remarqué quelque chose. Le taux d'échantillonnage de l'oscilloscope n'est que de 250 méga échantillons par seconde (MSa/s), soit à peine plus du double de la fréquence maximale du signal. Cela m'a semblé inquiétant.

 

En 1928, un brillant mathématicien nommé Harry Nyquist et, en 1948/49, un autre nommé Claude Shannon, travaillaient sur la théorie de l'information. Ils ont élaboré le théorème de l'échantillonnage, qui stipule essentiellement que pour transmettre et reconstituer un signal, il faut l'échantillonner à un minimum de deux fois la fréquence du signal. Les mathématiques sont complexes, mais dans la pratique, surtout lorsque l'on veut une représentation raisonnable du signal échantillonné, il faut effectuer l'échantillonnage à une fréquence nettement supérieure à deux fois la fréquence du signal. Si vous ne le faites pas, vous pouvez obtenir des résultats qui ressemblent à la fréquence de votre signal modulée à une certaine fréquence, qui est la différence entre la fréquence échantillonnée et la fréquence d'échantillonnage. Vous pouvez également obtenir un signal qui ressemble à la différence entre les deux fréquences. Ce phénomène est appelé Aliasing. Tout système d'échantillonnage, qu'il soit utilisé dans des oscilloscopes ou des liaisons de communications numériques, est généralement doté d'un filtre anti-crénelage (anti-aliasing), c'est-à-dire d'un filtre passe-bas qui empêche toute fréquence de signal supérieure à la fréquence la plus élevée de passer à travers le système.

 

Un très bon oscilloscope échantillonne à 10 fois ou plus la fréquence du signal. Mais mon meilleur oscilloscope à la maison est un Hantek DSO8060, un appareil à deux canaux de 60 MHz qui échantillonne également à 250 Méch/s, et dont les performances me semblent tout à fait adéquates. C'est pourquoi j'étais impatient de voir quels types de résultats le DSO3D12 donnait à environ 120 MHz. Zeeweii fait remarquer que la bande passante lors de l'utilisation de deux canaux n'est que de 60 MHz.

Générer des signaux de test 

Mon problème ensuite était de produire des signaux de test à ces fréquences. J'ai une grande collection de modules d'oscillateurs à quartz à des fréquences allant jusqu'à 120 MHz ou plus, et ils donneront un signal carré avec beaucoup d'harmoniques. En utilisant l'un d'entre eux, je devrais donc pouvoir me faire une bonne idée des performances du DSO3D12.

 

Mon premier test a consisté à examiner la sortie d'un module oscillateur de 20 MHz. Au départ, je voyais quelque chose comme un croisement entre une onde triangulaire et une onde sinusoïdale, mais je me suis souvenu que la plupart des oscilloscopes donnent de meilleures performances à des fréquences proches de leurs limites en utilisant une sonde avec une atténuation par 10, alors j'ai réglé les sondes sur la division par 10. N'oubliez pas qu'une onde carrée de 20 MHz est composée de la fondamentale de 20 MHz, plus les harmoniques impaires, donc la troisième harmonique à 60 MHz et la cinquième harmonique à 100 MHz. Regardons ce que j'ai observé (Figure 2) :

 
Figure 2 hantek + zeewei screenshots
Figure 2 : Une onde carrée de 20 MHz provenant du module oscillateur affichée sur mon oscilloscope Hantek de 60 MHz (à gauche) et sur l'oscilloscope DSO3D12 de 120 MHz (à droite). Les deux signaux présentaient un peu de gigue (jitter), plus apparente sur la trace du DSO3D12 à droite. N'oubliez pas que l'écran du Hantek est environ quatre fois plus grand que celui du DSO3D12.
 

Mon Hantek de 60MHz n'a pas beaucoup de détails sur les pics supérieurs et inférieurs, bien que la troisième harmonique soit très visible. Sur le DSO3D12 à 120 MHz, il y a un peu plus de détails et la forme d'onde se rapproche un peu plus d'une onde carrée, probablement en raison de l'inclusion de la cinquième harmonique à 100 MHz. Le DSO3D12 marque un point et je suis impressionné.

Observer le rebond d'un interrupteur

Il y a quelques années, j'ai dû écrire des articles sur le rebond des interrupteurs. Les oscilloscopes que j'avais à l'époque ne permettaient pas de faire de captures d'écran. J'ai donc acheté l'oscilloscope Hantek, qui les gère très bien. Ainsi, chaque fois que je teste un nouvel oscilloscope, l'un de mes tests standard consiste à lui faire le test des rebonds d'un interrupteur. Pour ce faire, il est nécessaire de disposer d'une fonction de capture « single shot » et, de préférence, de pouvoir faire défiler le signal capturé de manière à ce que le premier événement de rebond soit facilement visible, et non pas sur le bord gauche de l'écran. Le DSO3D12 s'est montré tout à fait à la hauteur de la tâche demandée. Réglez la base de temps à 50 µs par division, appuyez sur le bouton « Single » , appuyez sur l'interrupteur (qui allait de +5 V à une résistance de 1 kΩ à la terre) et j'avais la trace que je voulais (Figure 3).

 
Figure 3 switch bounce
Figure 3 : Rebond d'interrupteur capturé sur le DSO3D12.
 

La trace commence par défaut au centre de l'écran, mais une pression sur la touche de navigation gauche la déplace vers la gauche, afin d'obtenir le maximum de détails sur le rebond. La touche Shift suivie des touches de navigation Haut ou Bas déplace le niveau de déclenchement (flèche jaune à droite de l'écran) à l'endroit voulu. La configuration est simple et, une fois de plus, je suis impressionné. Vous pouvez enregistrer des captures d'écran, mais je n'ai pas trouvé comment les récupérer sur l'écran d'un PC.

Le manuel imprimé

Le manuel papier fourni avec le DSO3D12 est bien écrit et couvre la plupart des choses que vous avez besoin de savoir. Les réglages de déclenchement sont ceux que l'on attend d'un bon oscilloscope, et il y a un mode XY si vous en avez besoin. Les informations à l'écran sont bonnes et utiles. L'oscilloscope fait très bonne impression.

Le générateur de signaux

Le générateur de signaux est accessible à l'aide du bouton GEN et apparaît dans une petite fenêtre au milieu de l'écran. Il ne semble pas interférer avec l'oscilloscope. (Si vous appuyez à nouveau sur le bouton GEN, il disparaît de l'écran, mais les paramètres et la sortie sont conservés, ce qui est utile pour le traçage des signaux). Il existe une large gamme de formes d'ondes, des sinusoïdales, des carrées (avec rapport cyclique variable), des triangulaires et en dents de scie, des sinusoïdales redressées en demi-onde et en onde complète, ainsi que le bruit. L'onde sinusoïdale peut aller jusqu'à 5 MHz, les autres jusqu'à 2 MHz. Le niveau de sortie est fixé à 2,5 V et est connecté à une paire de petites cosses à côté des connecteurs de sonde BNC. J'aurais aimé un meilleur connecteur de sortie et un niveau de tension variable, mais dans l'ensemble, il est assez polyvalent.

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Le multimètre numérique (DMM)

Le multimètre est livré avec un jeu de sondes de bonne qualité dotées des habituels connecteurs banane de 4 mm, de sorte que vous pouvez facilement utiliser les vôtres. Il y a des gammes de tension et de courant AC et DC, des gammes de test de résistance, de capacité et de diode, et même un testeur de continuité. J'ai mesuré quelques piles, résistances et condensateurs et j'ai comparé les résultats avec ceux de mon Hantek, qui a des échelles presque identiques, et les deux étaient en accord à moins de 1% sur la plupart des mesures. La sélection de la gamme est facile (Figure 4) et il indique même les bornes à utiliser. C'est un bon multimètre équivalent à la plupart des multimètres portables de moyenne gamme. Ma seule réserve, comme ci-dessus, est l'absence de fusibles sur les mesures de courant. Il suffit d'être prudent. Le DMM s'ouvre normalement dans une petite fenêtre, mais Shift puis DMM l'ouvre en plein écran.

 
Figure 4 dmm range selection
Figure 4 : Écran de sélection de la gamme du multimètre.
 

La reconnaissance vocale

Dernièrement, j'ai effectué un test rapide de la reconnaissance vocale du DSO3D12. Il s'agit d'une fonction non documentée, qui n'est pas mentionnée dans le manuel. Vous l'activez et la désactivez avec Shift, puis CH1 V. Démarrez la reconnaissance vocale en disant « Hello Zeeweii » et elle vous salue amicalement et attend vos commandes. Ce n'est pas infaillible, mais vous pouvez modifier les réglages, passer au DMM, etc. Il existe une bonne vidéo de démonstration et une autre plus longuequi montre de nombreuses autres caractéristiques de l'appareil. Il existe de nombreuses autres fonctions non documentées, comme par exemple appuyer rapidement sur l'interrupteur marche/arrêt pour obtenir un menu de fonctions, en sélectionner une puis cliquer sur Auto pour la sélectionner en mode plein écran. Le manuel ci-joint n'est pas mauvais en soi, mais un véritable manuel complet en ligne serait le bienvenu.

En résumé

Pour :

  • Un appareil multifonction très performant, d'un excellent rapport qualité/prix.
  • Un écran exploitable et une bonne diversité de fonctions, facile à utiliser.
 

Contre :

  • La fréquence d'échantillonnage est peut-être un peu basse pour la limite de la fréquence supérieure.
  • Le clavier n'est pas très intuitif (mais OK une fois que l'on s'y retrouve).
  • La sortie du générateur de signaux est un peu limitée (connecteurs/niveau de sortie fixe).
  • Pas de manuel complet disponible, beaucoup de fonctions non documentées.



Traduction : Laurent RAUBER