Un analyseur de signaux

Pour vérifier le bon fonctionnement de nos montages en électronique numérique pour piloter les trains, rien de tel qu'un analyseur logique de signaux. Les appareils professionnels ont des performances et une précision excellentes mais leur prix et aussi en rapport avec. Pour un besoin ponctuel et pour effectuer des relevés simples, il existe une solution simple: l’analyseur logique sur PC.   
Ceci n'est pas nouveau et de nombreux articles dans les revues spécialisées ont développé ce sujet. L'évolution de l'électronique a encore repoussé les limites de la taille et de la performance mais aussi du prix. 
Ainsi, nous avons essayé un analyseur logique 8 canaux à 24 MHz pour un prix d'environ 10 Euros.

Vue de l’analyseur connecté sur le WEMOS

Ce petit boitier a une prise USB d'un coté et de 10 broches de l'autre. Une LED bleue indique que l’analyseur est connecté au PC. Une nappe est fournie pour connecter les broches de l’analyseur aux broches du composant à analyser. A noter qu'il y a deux broches GND qu'il faudra absolument raccorder à la masse du composant à analyser.

Le logiciel utilisé sur le PC est Pulse View. Il est simple à configurer et utiliser.

Vue générale d'un enregistrement

Nous avons pris comme cobaye le montage de la centrale D17 à base de WEMOS. Ce dernier génère un signal DCC pour piloter une locomotive.
En faisant un zoom sur l'enregistrement on distingue bien les deux types de signaux: un long et un court. Cela ressemble beaucoup à ce que nous attendons (issu de la norme NEM 670)  :
  • Le 1 est une impulsion courte
  • Le 0 est une impulsion longue
Avec les barres latérales, on peut délimiter le signal afin d'en mesurer la durée.

Essayons sur l'impulsion courte :

Vue de l'impulsion courte DCC

La durée peut être obtenue en faisant soi-même la différence des deux marqueurs de temps. Dans notre exemple, ci dessus, cela donne 164790 -164733 = 57 micro secondes.
La Norme NEM 670 donne un temps de 58 micro secondes avec une tolérance de + ou - 3 micro secondes.
Le résultat est donc très bon!

Recommençons la sélection sur l'impulsion longue :

Vue de l'impulsion longue DCC

Avec le zoom on peut aussi avoir directement la durée de l'impulsion.
La mesure donne 107 micro secondes.
La Norme NEM 670 donne une durée supérieur à 100 micro secondes .
Le résultat est toujours conforme !

Faites attention à la fréquence d'échantillonnage qui doit être, en principe, supérieure à au moins deux fois la fréquence du signal à échantillonner. Dans notre exemple une fréquence de 3 MHz est largement suffisante.
De même, le nombre d'échantillons - samples en anglais - doit être suffisant.
Enfin, le type de signal attendu - rectangulaire, sinus, triangle - est souvent paramétrable.

A vous de jouer !