Mesure de la courbe de réponse d'un circuit bouchon
Principe
On peut mesurer approximativement la fréquence de résonance d'un circuit oscillant avec un grid-dip mais il faut plusieurs mesures précises pour connaître sa sélectivité. La présente manip met en oeuvre un générateur HF étalonné et un voltmètre à haute impédance avec sa sonde HF.
Le circuit oscillant à tester est constitué d'un condensateur de 110 pF en parallèle avec une bobine de 50 spires comportant :
- une prise à 7spires utilisée pour la connexion au générateur
- une prise à 20 spires pour la mesure de la tension.
Ainsi le circuit ne sera guère amorti par le générateur et la sonde de mesure
La bobine a une longueur de 33 mm et le diamètre du mandrin est de 16 mm, on peut prédire assez facilement son inductance L à l'aide d'une formule (voir Les inductances HF ). Le calcul donne 15,6 µH ce qui devrait donner une fréquence de résonance de 3,83 MHz avec un condensateur de 110pF (tolérance 1%)
Appareils utilisés
Genérateur HF : analyseur d'antenne MFJ-259 couvrant de 1,7 à 170 MHz, comme sa sortie est à basse impédance, son branchement entre les prises A et B de la self évite que la mesure soit trop perturbée par la présence du générateur.
Voltmètre HF : une sonde HF simple redresse le signal avant de l'appliquer à l'entrée verticale d'un oscilloscope commutée en mesure de tensions continues.
Mesures
La tension crête-à-crête est relevée pour différentes valeurs de la fréquence.
On commence par rechercher la fréquence de résonance du circuit en cherchant le maximum de tension entre A et C. La valeur mesurée est très proche de celle calculée (fo = 3,83 MHz).
Calcul de la bande passante
La bande passante se mesure à des niveaux précis, par exemple -3dB en dessous du maximum. Le tableau de correspondance de la page "décibels" donne un rapport de 1,41 pour 3dB donc le niveau -3dB correspond à un rapport de 1/1,41 soit 0,70. La tension U équivalente est 4,40 x 0,70 = 3,08 volts (environ 3 volts).
Sans changer le niveau de sortie du générateur on peut obtenir 3 volts aux bornes A-C avec 2 fréquences différentes : 3,64 MHz et 3,98 MHz. La différence entre ces deux fréquences est la bande passante à -3dB :
Calcul du facteur de qualité Q du circuit
C'est le rapport entre la fréquence de résonance et la bande passante à -3dB que l'on vient de calculer :
Un facteur de qualité de 11 n'est pas très bon. Cette médiocre performance est due à l'absence de noyau magnétique qui aurait permis de réduire le nombre de spires, donc la résistance du fil.
Principe
On peut mesurer approximativement la fréquence de résonance d'un circuit oscillant avec un grid-dip mais il faut plusieurs mesures précises pour connaître sa sélectivité. La présente manip met en oeuvre un générateur HF étalonné et un voltmètre à haute impédance avec sa sonde HF.
Le circuit oscillant à tester est constitué d'un condensateur de 110 pF en parallèle avec une bobine de 50 spires comportant :
- une prise à 7spires utilisée pour la connexion au générateur
- une prise à 20 spires pour la mesure de la tension.
Ainsi le circuit ne sera guère amorti par le générateur et la sonde de mesure
La bobine a une longueur de 33 mm et le diamètre du mandrin est de 16 mm, on peut prédire assez facilement son inductance L à l'aide d'une formule (voir Les inductances HF ). Le calcul donne 15,6 µH ce qui devrait donner une fréquence de résonance de 3,83 MHz avec un condensateur de 110pF (tolérance 1%)
 |  | |
| A est le point commun relié à la masse des appareils. | Le générateur est branché entre A et B et la sonde de mesure entre A et C |
Appareils utilisés
Genérateur HF : analyseur d'antenne MFJ-259 couvrant de 1,7 à 170 MHz, comme sa sortie est à basse impédance, son branchement entre les prises A et B de la self évite que la mesure soit trop perturbée par la présence du générateur.
Voltmètre HF : une sonde HF simple redresse le signal avant de l'appliquer à l'entrée verticale d'un oscilloscope commutée en mesure de tensions continues.
Mesures
La tension crête-à-crête est relevée pour différentes valeurs de la fréquence.
On commence par rechercher la fréquence de résonance du circuit en cherchant le maximum de tension entre A et C. La valeur mesurée est très proche de celle calculée (fo = 3,83 MHz).
| f (MHz) | U (V) | f (MHz) | U (V) |  | |
| 1,75 | 0,40 | 3,83 | 4,40 | ||
| 2,23 | 0,50 | 3,90 | 4,00 | ||
| 2,23 | 0,50 | 3,98 | 3,00 | ||
| 2,84 | 1,00 | 4,05 | 2,20 | ||
| 3,26 | 1,50 | 4,13 | 1,50 | ||
| 3,50 | 2,20 | 4,23 | 1,00 | ||
| 3,64 | 3,00 | 4,34 | 0,50 | ||
| 3,76 | 4,00 | 4,55 | 0,20 |
Calcul de la bande passante
La bande passante se mesure à des niveaux précis, par exemple -3dB en dessous du maximum. Le tableau de correspondance de la page "décibels" donne un rapport de 1,41 pour 3dB donc le niveau -3dB correspond à un rapport de 1/1,41 soit 0,70. La tension U équivalente est 4,40 x 0,70 = 3,08 volts (environ 3 volts).
Sans changer le niveau de sortie du générateur on peut obtenir 3 volts aux bornes A-C avec 2 fréquences différentes : 3,64 MHz et 3,98 MHz. La différence entre ces deux fréquences est la bande passante à -3dB :
Calcul du facteur de qualité Q du circuit
C'est le rapport entre la fréquence de résonance et la bande passante à -3dB que l'on vient de calculer :
Un facteur de qualité de 11 n'est pas très bon. Cette médiocre performance est due à l'absence de noyau magnétique qui aurait permis de réduire le nombre de spires, donc la résistance du fil.
