WEBVTT NOTE This file was exported by MacCaption version 7.0.06 to comply with the WebVTT specification dated March 27, 2017. 00:00:00.209 --> 00:00:02.544 オシロスコープは一般的に 電圧の測定に用います。 00:00:02.544 --> 00:00:06.715 しかし、電流も簡単に測定できることは あまり知られていません。 00:00:09.301 --> 00:00:10.552 こんにちは、アリーです。 00:00:10.552 --> 00:00:13.639 オシロスコープで電流を測定する方法は、 いくつかあります。 00:00:13.639 --> 00:00:17.643 ひとつは、シャント抵抗の電圧降下 を測定し、オームの法則を使います 00:00:17.643 --> 00:00:21.063 この電圧と既知の抵抗を使って 電流を計算します。 00:00:21.063 --> 00:00:27.736 電流を測定する手早く良い方法ですが、 波形を理解するため暗算する必要があり、 もし波形を記録して他の人と 共有する場合 00:00:27.736 --> 00:00:30.614 混乱を招くかもしれません。 00:00:30.614 --> 00:00:32.532 使用するシャント抵抗次第では 00:00:32.532 --> 00:00:35.619 測定がさらに不確かに なりかねません。 00:00:35.619 --> 00:00:38.163 より正確な測定には 電流プローブを使用してください。 00:00:38.163 --> 00:00:42.167 これを使えば、電流測定が 正確にオシロスコープに表示されます。 00:00:42.167 --> 00:00:43.752 計算も不要です。 00:00:43.752 --> 00:00:46.546 電流の測定が必要なシチュエーションは、 3つあります。 00:00:46.546 --> 00:00:51.051 超大電流、超低電流、そして その中間の電流を扱う時です。 00:00:51.051 --> 00:00:55.055 いずれの場合も 異なる測定方法が必要になります。 00:00:55.055 --> 00:00:57.057 では、大電流の測定方法から ご紹介しましょう。 00:00:57.057 --> 00:01:02.521 大電流とは、いわゆる何百、何千アンペアの 電流のことです。 00:01:02.521 --> 00:01:06.275 デバイスの立ち上がり、 もしくはスイッチング電源の切り替え時に 00:01:06.275 --> 00:01:08.610 このような電流によく遭遇します。 00:01:08.610 --> 00:01:11.571 ロゴスキーコイル電流プローブ が大電流が測定できますが 00:01:11.571 --> 00:01:15.242 これは従来の金属核ではなく 空心を利用するからです。 00:01:15.242 --> 00:01:19.162 金属核を使う場合、電流が高くなりすぎて 飽和状態にならないか心配になります。 00:01:19.162 --> 00:01:21.248 空心だと、その心配は無用です。 00:01:21.248 --> 00:01:24.293 電流が検知されると ロゴスキーコイルは電圧を生成します。 00:01:24.293 --> 00:01:27.713 これはコイルループに 囲まれた電流の 00:01:27.713 --> 00:01:30.674 変化の度合、もしくは 微分に比例したものです。 00:01:30.674 --> 00:01:33.760 そして電圧が積分されますが これによりプローブが 00:01:33.760 --> 00:01:38.098 測定している入力電力に比例した 出力電圧を供給することができます。 00:01:38.098 --> 00:01:41.101 ロゴスキーコイルプローブが エンジニアの注目を集めていますが 00:01:41.101 --> 00:01:42.728 理由はその使い易さにあります。 00:01:42.728 --> 00:01:45.856 プローブヘッドが柔軟で 曲げたり、テスト対象となる 00:01:45.856 --> 00:01:48.358 コンポーネントに巻き付けることが可能です。 00:01:48.358 --> 00:01:51.528 では中間レンジの電流 の測定方法をご紹介します。 00:01:51.528 --> 00:01:54.239 10 mAと30 Aの間としましょう。 00:01:54.239 --> 00:01:58.035 このタイプの測定にはほとんどのエンジニアが クランプ型のプローブ、 00:01:58.035 --> 00:02:00.454 もしくは磁気コア電流プローブを使用します。 00:02:00.454 --> 00:02:03.832 クランプ型プローブは、 高周波デジタル回路、IC、電源の 00:02:03.832 --> 00:02:07.711 消費電流の測定によく使われます。 00:02:07.711 --> 00:02:10.088 このタイプのテストをする際、 重要なのは 00:02:10.088 --> 00:02:12.007 ローレベル測定を 正確に行うことです。 00:02:12.007 --> 00:02:15.260 つまり、高感度かつ、 低ノイズのプローブが必要になります。 00:02:15.260 --> 00:02:18.722 、クランプ型プローブの注目すべき点は、 大変使い勝手が良いことです。 00:02:18.722 --> 00:02:22.601 ただ導線をクランプするだけで 測定の準備ができます。 00:02:22.601 --> 00:02:25.312 その他の部品やアクセサリは要りません。 00:02:25.312 --> 00:02:29.691 これらのクランプ型の電流プローブには ハイブリッドAC/DC測定技術が備わっています。 00:02:29.691 --> 00:02:32.319 つまり低周波DC成分を測定する ホール効果要素と 00:02:32.319 --> 00:02:34.613 AC成分を測定する電流トランスの 00:02:34.613 --> 00:02:37.449 両方が備わっているんです。 00:02:37.449 --> 00:02:41.536 プローブが信号をブロックアウトする代わりに 信号のDCオフセットが起こる仕組みはわかりました。 00:02:41.536 --> 00:02:42.704 例を見てみましょう。 00:02:42.704 --> 00:02:47.084 チャネル1と２に接続している 異なるクランプ型電流プローブがあります。 00:02:47.084 --> 00:02:50.253 これらのプローブのベースラインノイズ を見てみましょう。 00:02:50.253 --> 00:02:54.299 チャネル1には変換係数10：1の 古いキーサイトのプローブを接続しています。 00:02:54.299 --> 00:02:58.845 これでは垂直軸設定で10 ｍA/DIVまでしか 下げることができません。 00:02:58.845 --> 00:03:02.099 ローレベル電流測定には あまり十分ではありません。 00:03:02.099 --> 00:03:06.478 しかしチャネル２では 1 ｍA/DIVまで下げることができます。 00:03:09.272 --> 00:03:13.860 このような高感度機能が備わっていれば ローレベル電流をはるかに高確度に測定できます。 00:03:13.860 --> 00:03:18.365 また両プローブのベースラインノイズを比較するため ピークツーピーク測定を設定しました。 00:03:18.365 --> 00:03:21.034 チャネル２のプローブが チャネル１のプローブより 00:03:21.034 --> 00:03:24.663 5～6倍少ないノイズを 出していることがわかります。 00:03:24.663 --> 00:03:26.957 この感度の向上と 低ノイズにより 00:03:26.957 --> 00:03:29.501 より精度の高い測定を 実現できます。 00:03:29.501 --> 00:03:31.837 クランプ型電流プローブを使う際、 00:03:31.837 --> 00:03:34.172 必要な測定に適した ノイズレベル 00:03:34.172 --> 00:03:35.715 のものを選んでください。 00:03:35.715 --> 00:03:38.593 このことは信号の詳細を重視されるなら 特に重要です。 00:03:38.593 --> 00:03:39.928 例を見てみましょう。 00:03:39.928 --> 00:03:43.014 画面に表示されているような CANバスなどを扱っている場合、 00:03:43.014 --> 00:03:45.767 電流プローブのノイズレベルが 00:03:45.767 --> 00:03:47.561 測定に影響を与えてることがわかります。 00:03:47.561 --> 00:03:49.521 チャネル１の古い電流プローブだと 00:03:49.521 --> 00:03:52.524 このCANバスの エッジ交差がぼやけて表示されますが 00:03:52.524 --> 00:03:54.526 チャネル2の新しいプローブだと 00:03:54.526 --> 00:03:58.196 すべてのビットが明瞭に表示され、 より正確な測定ができます。 00:03:58.196 --> 00:04:01.074 一般に、クランプ型電流プローブの 帯域幅はあまり広くありません。 00:04:01.074 --> 00:04:04.953 しかしチャネル２の電流プローブ、 N7026Aは、 00:04:04.953 --> 00:04:08.123 利用できる帯域幅が最高150 MHz のプローブです。 00:04:08.123 --> 00:04:10.542 3種類目の電流測定 は低電流です。 00:04:10.542 --> 00:04:14.045 低電流というのは マイクロアンペアからアンペアレンジを指します。 00:04:14.045 --> 00:04:17.299 このようなローレベル電流の測定が 必要になるのは 00:04:17.299 --> 00:04:20.594 バッテリー駆動のデバイス、 充電デバイス、メモリチップのテスト時です。 00:04:20.594 --> 00:04:24.681 エンジニアは、デバイスのバッテリー寿命を 最大化する方法を常に模索しています。 00:04:24.681 --> 00:04:29.352 そのためには消費電力を最適化できるよう デバイスを低電流の状態で 00:04:29.352 --> 00:04:31.605 正確にテストする必要があります。 00:04:31.605 --> 00:04:35.025 このレベルの感度を得るために 高感度電流プローブを使いましょう。 00:04:35.025 --> 00:04:38.361 非常に小さなノイズで このような低信号を測定し 00:04:38.361 --> 00:04:42.365 かつ入力信号をカバーする 高ダイナミックレンジを維持します。 00:04:42.365 --> 00:04:44.743 例をお見せしましょう。 チャネル2には 00:04:44.743 --> 00:04:47.287 先ほど使った クランプ型電流プローブがあります。 00:04:47.287 --> 00:04:49.956 チャネル3には 高感度電流プローブを接続しています。 00:04:49.956 --> 00:04:52.626 いま測定している真の信号は6 mAです。 00:04:52.626 --> 00:04:56.087 この高感度電流プローブでも ほとんど同じ値が出ています。 00:04:56.087 --> 00:04:59.007 というのもプローブが信号に乗っているノイズを ほとんど拾わないからです。 00:04:59.007 --> 00:05:03.011 これらの高感度電流プローブは、 サブ回路を特性評価するため 00:05:03.011 --> 00:05:04.846 DUT内の電流フローを測定できるよう 最適化されています。 00:05:04.846 --> 00:05:07.933 これにより大きな信号と 高速で広いダイナミックレンジの 00:05:07.933 --> 00:05:10.769 電流波形の詳細の両方 を見ることができます。 00:05:10.769 --> 00:05:12.479 電流のテストではたびたび 00:05:12.479 --> 00:05:15.023 先ほどのような 大きな電流の解析の一方で、 00:05:15.023 --> 00:05:17.567 低電流の測定も する必要があります。 00:05:17.567 --> 00:05:19.361 これを可能にするために 2つオプションがあります。 00:05:19.361 --> 00:05:21.530 まず信号を二重にプローブすること。 00:05:21.530 --> 00:05:25.158 でもこのやり方だとプローブの負荷も 倍になり、信号が不正確に表示されてしまいます。 00:05:25.158 --> 00:05:29.162 他にはこのような 2チャネル高感度電流プローブを使うことです。 00:05:29.162 --> 00:05:32.165 正確な電流の測定は 正しいプローブを使うことから始まります。 00:05:32.165 --> 00:05:35.377 測定に適したプローブの選び方の 詳細については 00:05:35.377 --> 00:05:37.337 リンクにある セレクションガイドをご確認ください。 00:05:37.337 --> 00:05:38.880 プロービングに関する リソースをさらにご覧になりたい方は 00:05:38.880 --> 00:05:41.591 リンクからプローブ・トレーニング・キット のダウンロード、 00:05:41.591 --> 00:05:44.177 同様の内容の動画を視聴できる 弊社のYouTubeチャネルにご登録ください。 00:05:44.177 --> 00:05:46.721 ご視聴いただきありがとうございました。 次回またお会いしましょう。