Pour certains oscilloscopes, la masse est reliée à la terre du réseau de distribution. La mesure d'une tension à l'aide de ces appareils conduit à relier un point du circuit, sur lequel est réalisée la mesure, à la terre du réseau de distribution.
Ceci peut poser des problèmes dans certaines situations :
Visualisation d'une tension réseau
Le neutre étant relié à la terre, il y a un court-circuit entre la phase et le neutre.
Remarque : Le problème ne se pose pas si les deux bornes sont permutées.
Cas d'un montage comportant un GBF.
La masse du GBF étant reliée à la terre, le condensateur est court-circuité.
Remarque : Le problème ne se pose pas pour la mesure de la tension aux bornes de `C`.
Une sonde différentielle comprend deux bornes à relier aux points de mesure entre lesquels on souhaite visualiser la tension et un cordon à connecter à l'une des voies d'entrée de l'oscilloscope.
Les deux bornes d'entrée sont distinguées par deux couleurs différentes.
La borne noire n'étant pas reliée à la terre du réseau, il n'y a pas de « conflit de terre » lorsqu'elle est reliée au circuit.
Les sondes différentielles de tension sont souvent atténuatrices : la tension appliquée en entrée de l'oscilloscope est plus faible que la tension en entrée de la sonde.
Sur la sonde représentée, l'atténuation peut être de 20 ou de 200 selon la position du sélecteur.
Le schéma ci-dessous représente un montage comportant un GBF imposant une tension aux bornes d'un circuit composé de deux dipôles notés `R` et `C`.
La mesure de la tension `u_C(t)` ne pose pas de problème.
La mesure de la tension `u_R(t)` n'est pas possible : si la masse de l'oscilloscope est placée à droite de `R`, il y a court-circuit du dipôle `C` et si elle est placée à gauche, c'est le GBF qui est court-circuité.
La solution consiste donc à brancher une sonde différentielle de tension : la borne noire est placée au point B et la borne rouge au point A.
Remarques :
L'utilisation de sonde différentielle peut dégrader les performances de l'oscilloscope, il est préférable de ne les utiliser que lorsqu'elles sont nécessaires.
Certains oscilloscopes ont des entrées différentielles intégrées.
