第5高調波の捕捉：サンプリング・オシロスコープとリアルタイム・オシロスコープの比較 | キーサイト
アプリケーションノート
はじめに
アプリケーションに適したオシロスコープの選択は、重要な問題です。予算が厳しい場合は、必要な機能を適切に購入することがさらに重要になります。オシロスコープには主に、リアルタイム・オシロスコープと等価時間オシロスコープの2種類があります。オシロスコープの種類ごとに、検討が必要なさまざまな仕様が存在します。最も重要な仕様の1つが帯域幅です。オシロスコープにナイキスト基準を満たす十分な帯域幅がないと、信号に大きなエリアジングが生じます。
どれだけのオシロスコープ帯域幅が必要になるかを予測する簡単な方法はありません。オシロスコープ・メーカでは、「第5高調波」の経験則を勧めています。メーカは、信号の第5高調波を捕捉できる十分な帯域幅を備えたオシロスコープの購入を提案しています。しかし、オシロスコープが、理論的には第5高調波を捕捉できる十分な帯域幅を備えていたとしても、第5高調波成分をまったく捕捉できない可能性もあります。「第5高調波」の経験則に基づいて、購入した高価なオシロスコープが第3高調波までしか捕捉できないことも考えられ、このような経験則で高価なオシロスコープを購入することは、賢明ではありません。同じ高調波成分を捕捉できる低帯域幅のオシロスコープを、より低価格で購入できるからです。本当に必要な帯域幅と必須の機能を正確に知る必要があるのは、このためです。
高価な広帯域オシロスコープは、必要以上に帯域幅が広いオシロスコープを購入することになるというマイナス面だけではなく、オシロスコープの帯域幅が広くなると、発生するノイズも大きくなり、大きな歪みの原因となります。ノイズの増加は、振幅測定、タイミング測定の確度に影響を与え、第5高調波の測定が可能な帯域幅を得るという当初の目的を達成できない場合もあります。最良の測定結果を得るには、過不足のない帯域幅のオシロスコープを使用して信号を正確に測定し、同時にオシロスコープから生じる余分なノイズを最小限に抑えることです。
最終的に、リアルタイム･オシロスコープ、等価時間オシロスコープなど、さまざまな種類のオシロスコープの長所と短所を理解することが重要です。これらの仕様（ノイズ・フロア、ダイナミック・レンジ、帯域幅など）すべてと仕様が測定に与える影響を理解すると、ニーズに合った適切なオシロスコープを選択することができます。