Le générateur de signaux (souvent appelé GBF, générateur basse fréquence) est l’instrument inverse de la mesure : au lieu de relever ce que fait le circuit, il lui injecte un signal calibré (sinus, carré, triangle) dont on choisit la forme, la fréquence et l’amplitude. Il permet de tester un montage avec une entrée parfaitement connue, sans attendre que le vrai signal — capteur, microcontrôleur — soit disponible. Fiche tuto-outil du hub instruments de mesure.
À quoi ça sert ?
Tester un montage exige une entrée. Tant que le capteur n’est pas câblé ou que le programme n’est pas écrit, cette entrée n’existe pas. Le GBF la fabrique :
- stimuler un sous-ensemble avec un signal maîtrisé : on connaît exactement ce qui entre, on observe ce qui sort à l’oscilloscope — la réponse se compare à un attendu ;
- remplacer provisoirement un élément absent : simuler la sortie d’un capteur analogique pour tester l’étage de conditionnement ou une entrée ADC avant que le vrai capteur n’arrive ;
- caractériser : balayer plusieurs fréquences pour relever la réponse d’un filtre, monter l’amplitude pour trouver le seuil d’une entrée.
Le GBF et l’oscilloscope forment un binôme : l’un injecte, l’autre observe. C’est la version paillasse du couple simulation / mesure, sauf qu’ici tout est réel.
Réglages essentiels
Quatre paramètres définissent le signal :
- la forme d’onde — sinus (réponse en fréquence, signaux « analogiques »), carré (signaux logiques, horloges, test de PWM), triangle (rampes, tests de seuil) ;
- la fréquence — celle du phénomène à reproduire ;
- l’amplitude — attention à l’unité affichée : crête-à-crête (Vpp) le plus souvent ;
- l’offset — le décalage continu du signal. C’est lui qui transforme un signal centré sur zéro en signal purement positif : pour une entrée logique 3,3 V, on règle un carré de 3,3 Vpp avec un offset de +1,65 V — jamais de tension négative sur une broche de microcontrôleur → niveaux de tension.
Le piège du genre : High-Z ou 50 Ω
Le générateur calcule l’amplitude affichée en supposant une charge de 50 Ω à sa sortie. Branché sur une entrée à haute impédance (un montage électronique ordinaire), le signal réel vaut le double de l’affiché. Avant toute injection : régler la sortie sur High-Z dans les menus (ou diviser mentalement par deux), et vérifier l’amplitude réelle à l’oscilloscope.
Brancher et injecter
- Régler avant de brancher : forme, fréquence, amplitude, offset — sortie désactivée.
- Vérifier le signal à l’oscilloscope seul, avant de l’injecter dans le montage : amplitude réelle, offset réel.
- Relier les masses : le blindage du câble BNC porte la masse du générateur, à raccorder à la masse du montage.
- Injecter et observer la réponse — en gardant amplitude et offset dans la plage que le montage tolère.
Pièges
Croire l’amplitude affichée. Le réglage High-Z / 50 Ω (voir warning) est la première cause de « j’envoie 3,3 V, il en reçoit 6,6 ». Vérification à l’oscilloscope systématique.
Injecter du négatif dans une entrée logique. Un sinus ou un carré sans offset passe sous 0 V à chaque période : une entrée de microcontrôleur n’y survit pas longtemps. L’offset n’est pas un réglage décoratif.
Dépasser ce que le montage tolère. L’amplitude se choisit d’après le montage testé (sa datasheet, ses niveaux), pas d’après ce que le générateur sait produire.
Oublier la masse commune. Sans référence partagée, le signal injecté n’a pas de sens pour le montage — et la mesure en sortie non plus.
Raccrochage projet
- Phase de preuve de concept — tester un étage de la chaîne sans attendre les autres : la chaîne de traitement se valide avec un signal de synthèse avant de brancher le vrai capteur.
- Phase d’intégration et tests — produire des cas de test reproductibles : la même rampe, le même carré, à chaque essai, ce qu’un capteur réel ne garantit jamais.
Voir aussi
- Instruments de mesure — le hub : méthode commune et choix de l’instrument
- Oscilloscope — le binôme naturel : injecter d’un côté, observer de l’autre
- ADC — l’entrée analogique qu’on teste souvent au GBF
- Niveaux de tension — la plage à respecter avant d’injecter quoi que ce soit