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信号が目に見えるまで オシロスコープのプローブをデバイスに接続すると何が起こるか? | キーサイト

ホワイトペーパー

オシロスコープのプローブをデバイスに接続すると、信号は直ちに長い経路をたどり始めます。信号がデバイスからオシロスコープへと進み、最終的に画面に表示されるまで、以下のように、必ず5つの異なる「ブロック」を通過します。

  1. 被試験デバイス(DUT)からオシロスコープのフロントパネル
  2. アナログ入力シグナルコンディショニング
  3. A/D変換とトリガシステム
  4. タイムベースと捕捉メモリ
  5. ディスプレイDSP

オシロスコープの仕組みを理解するために、信号がこのような経路をたどる途中で遭遇するさまざまな処理について、もう少し詳しく検討しましょう。この基本的知識があれば、テストに最適なプローブとオシロスコープを選択することができるようになり、測定を向上させることができます。

DUTからオシロスコープのフロントパネルまで

信号はデバイスから出力され、オシロスコープのプローブ内の一連の抵抗やキャパシターを通過します。プローブの減衰仕様によって、どのような抵抗素子が内蔵されるかが決まります。デジタル・ストレージ・オシロスコープ(DSO)に付属している多くの標準パッシブ電圧プローブの減衰比は10:1です。

この種類のプローブには9MΩのプローブチップ抵抗があり、オシロスコープの1MΩ入力インピーダンスと直列に配置されています。これにより、プローブチップでの抵抗が10MΩになります。つまり、信号がプローブを通過してオシロスコープの入力に到達すると、デバイスからプローブチップに入力した時の電圧レベルの1/10になります。これは、オシロスコープ測定システムのダイナミックレンジが拡大されたことを意味します。1:1のプローブを使用して測定した信号と比較すると、振幅が10倍高い信号を測定することができるようになるからです。また、この10:1のパッシブプローブにより、プローブチップでの高入力インピーダンスが確保され、デバイスに対する負荷が除去されます。負荷はデバイスの動作を変化させるため、望ましいことではありません。DUTからオシロスコープのフロントパネルまで信号はデバイスから出力され、オシロスコープのプローブ内の一連の抵抗やキャパシターを通過します。プローブの減衰仕様によって、どのような抵抗素子が内蔵されるかが決まります。デジタル・ストレージ・オシロスコープ(DSO)に付属している多くの標準パッシブ電圧プローブの減衰比は10:1です。

 

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