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[仕様/機能] InfiniiMaxプローブを使用する場合、なぜシングルエンドまたは差動のいずれかを指定する必要があるのですか?

[仕様/機能] InfiniiMaxプローブを使用する場合、信号の設定は測定にどのような影響を与えますか?なぜ、シングルエンドまたは差動のいずれかを指定する必要があるのですか?

InfiniiumオシロスコープとInfiniiMax差動プローブ・アンプを組み合せて使用する場合、DCオフセットの印加方法が、シングルエンドまたは差動の設定で異なります。オフセット・レンジを犠牲にせずに、シングルエンド波形を差動プロービングできるという利点があります。アプリケーションに適したオフセットの使用方法を理解することで、InfiniiMaxプローブの最大性能およびダイナミック・レンジを活用できます。

InfiniiMaxプローブの使用時に、信号がシングルエンドまたは差動のいずれであるかを、InfiniiumオシロスコープのProbe Setupダイアログ・ボックスで指定することができます。このダイアログ・ボックスを表示するには、Setup | Channel n をクリックし、次にProbes ボタンをクリックします。“Signal being probed”の設定により、チャネルのオフセット・ノブを回すときのオフセットを印加する制御方法が決まります。

InfiniiMaxProbe Screenshot

どのように印加されるかに関係なくオフセットは、入力波形のDC成分を除去するために使用されます。DC成分の除去により、プローブおよびオシロスコープのダイナミック・レンジを効率よく利用することが可能です。下の概略図は、オフセット電圧がどのようにInfiniiMaxプローブに印加されるかを示しています。

InfiniiMax Probe Offset Voltage

波形のタイプや使用するプローブ・ヘッドによって、オシロスコープでのオフセット電圧の印加方法は異なります。以下の3つの測定構成があります:

  • シングルエンド・プローブ・ヘッドで、シングルエンド信号に接続
  • 差動プローブ・ヘッド で、シングルエンド信号に接続
  • 差動プローブ・ヘッドで、差動信号に接続


シングルエンド・プローブ・ヘッドで、シングルエンド信号に接続

シングルエンド・プローブ・ヘッドを使用する場合 、測定できるのはシングルエンド波形のみです。Infiniiumオシロスコープで内部オフセットがゼロに設定され、入力部の前の差動増幅器にオフセットは印加されます。したがって入力信号のオフセットは増幅器のダイナミック・レンジを使用しません。差動増幅器よりも前にオフセット分が除去されるため、差動信号にプロービングする場合よりも使用可能なオフセット・レンジは広がります。

InfiniiMaxプローブ・アンプのオフセット・レンジ およびダイナミック・レンジを以下に示します。

プローブ・アンプ ダイナミック・レンジ オフセット・レンジ (シングルエンド)
113xA ±2.5 V ±12.0 V
1168A、1169A 3.3 Vp-p ±16.0 V

注記: シングルエンド・プローブ・ヘッドを使用する場合、プローブのマイナス入力は未使用となります。これは正常で問題はありません。

差動プローブ・ヘッドで、シングルエンド信号に接続

差動プローブ・ヘッドを使用してシングルエンド波形を選択した場合、シングルエンド・プローブ・ヘッドを使用する場合よりも広い帯域幅を正確に測定することができます。オシロスコープではシングルエンド・ヘッドの場合と同様にオフセットが印加されます。つまり、内部オフセットはゼロに設定され、入力部の前の差動増幅器にオフセットは印加されます。入力信号のオフセットは増幅器のダイナミック・レンジを使用しません。使用可能なオフセット・レンジは差動信号にプロービングする場合よりも広がります

InfiniiMaxプローブ・アンプのオフセット・レンジおよびダイナミック・レンジを以下に示します

プローブ・アンプ ダイナミック・レンジ オフセット・レンジ (シングルエンド)
113xA ±2.5 V ±12.0 V
1168A、1169A 3.3 Vp-p ±16.0 V

差動プローブ・ヘッドで、差動信号に接続

差動プローブ・ヘッドを使用して差動波形を選択する場合、Infiniiumオシロスコープでプローブの内部オフセットが0に設定されます。通常、差動入力信号の正および負側のDC成分は同じです。このDC値は差動増幅器によって除去され、出力波形はグランドを中心にした波形になります。プローブのコモン・モード・レンジにより最大許容DC成分が決まります。コモン・モード・レンジは、すべてのInfiniiMaxプローブ・アンプで±6.75 Vです。

チャネルのオフセット・ノブを回すと、オシロスコープではオフセット電圧が内部的に印加されます。ご使用のInfiniiumオシロスコープ のモデルによって、使用可能なオフセット・レンジが異なります。ご使用のオシロスコープのオフセット・レンジについては以下を参照してください。

使用可能なオフセット 垂直感度 使用可能なオフセット
DSO8xxx4Aのオフセット・レンジ    
50Ω 1 mV~ ≥ 25 mV/div ±0.4 V
  > 25 mV ~ ≥ 50 mV/div ±0.9 V
  > 50 mV ~ ≥ 90 mV/div ±1.6 V
  > 90 mV ~ ≥ 200 mV/div ±3.0 V
  > 200 mV ±4.0 V
5485xAのオフセット・レンジ:    
50 Ω すべて ±12 divまたは ±4 Vのいずれか小さい方
5485xB/Dのオフセット・レンジ:    
1 MΩ 1 mV ~ < 10 mV ±2 V
  10 mV ~ < 20 mV ±5 V
  20 mV ~ < 100 mV ±10 V
  100mV ~ < 1 V ±20 V
  1 V ~ 5 V ±100 V
50 Ω 1 mV ~ 5 mV ±2 V
  5 mV ~ < 200 mV ±5 V
  200 mV ~ 1 V ±20 V
5484xA/B オフセット・レンジ:    
1 MΩ 2 mV ~ 104 mV/div ±4 V
  > 104 mV ~ 2 V/div ±40 V
50 Ω すべて ±12 div
5481xA/5482xA/54835A オフセット・レンジ:    
50 Ω、1 MΩ 1 mV ~ 49 mV/div ±2 V
  > 49 mV ~ 249 mV/div ±10 V
  > 249 mV ~ 1.24 V/div ±50 V
  > 1.24 V ~ 5 V/div ±250 V