オシロスコープの帯域幅とは - オシロスコープの帯域幅の選択方法

オシロスコープの帯域幅とは - オシロスコープの帯域幅の選択方法

オシロスコープの紹介
オシロスコープは非常に用途の広い電子測定機器です。目に見えない電気信号を目に見える画像に変換できるため、さまざまな電気現象の変化過程を研究しやすくなります。オシロスコープは、高速電子で構成された細い電子ビームを使用して、蛍光物質でコーティングされたスクリーンに当て、小さな光点を生成します（これが従来のアナログオシロスコープの動作原理です）。測定信号の作用下で、電子ビームはペン先のようになり、測定信号の瞬間値の変化曲線を画面に描画できます。オシロスコープを使用すると、時間とともに変化するさまざまな信号振幅の波形曲線を観察できます。また、電圧、電流、周波数、位相差、振幅変調などのさまざまな電気量をテストするためにも使用できます。

オシロスコープの分類
アナログ オシロスコープは、アナログ回路 (オシロスコープの管、その基礎は電子銃) を使用します。電子銃はスクリーンに向かって電子を放出します。放出された電子は集束されて電子ビームを形成し、スクリーンに当たります。スクリーンの内面には蛍光体が塗布されており、電子ビームが当たった点が光を発します。

デジタル オシロスコープは、データ収集、A/D 変換、ソフトウェア プログラミングなどの一連の技術によって製造される高性能オシロスコープです。デジタル オシロスコープの動作は、測定された電圧をアナログ コンバータ (ADC) を介してデジタル情報に変換することです。デジタル オシロスコープは、一連の波形サンプルをキャプチャし、蓄積されたサンプルが波形を表現できるかどうかを判断するために、保存制限が決定されるまでサンプルを保存します。その後、デジタル オシロスコープは波形を再構築します。デジタル オシロスコープは、デジタル ストレージ オシロスコープ (DSO)、デジタル フォスファ オシロスコープ (DPO)、およびサンプリング オシロスコープに分類できます。

アナログオシロスコープの帯域幅を増やすには、オシロスコープの真空管、垂直増幅、水平スキャンを全面的に推進する必要があります。デジタルオシロスコープの帯域幅を向上させるには、フロントエンドのA/Dコンバーターの性能を向上させるだけでよく、オシロスコープの真空管とスキャン回路に特別な要件はありません。さらに、デジタルオシロスコープは、メモリ、ストレージ、処理、および多重トリガーとアドバンストリガー機能を最大限に活用できます。1980年代にデジタルオシロスコープが突然登場し、多くの成果を上げました。アナログオシロスコープを完全に置き換える可能性を秘めています。アナログオシロスコープは確かにフロントデスクから背景に退きました。

2. 構造と性能による分類
①普通のオシロスコープ。回路構造が単純で、周波数帯域が狭く、走査の直線性が悪いため、波形を観測するだけに使われます。

②多目的オシロスコープ。広い周波数帯域と良好な走査直線性を備え、DC、低周波、高周波、超高周波信号、パルス信号に対する定量テストを実施できます。振幅キャリブレータと時間キャリブレータの助けを借りて、±5％の精度で測定を行うことができます。

③マルチラインオシロスコープ。マルチビームオシロスコープ管を使用すると、同じ周波数の2つ以上の信号の波形を、時間差がなく正確なタイミング関係で同時に蛍光スクリーンに表示できます。

④マルチトレースオシロスコープ。電子スイッチとゲート制御回路の構造を持ち、単一ビームオシロスコープ管の蛍光スクリーン上に同じ周波数の2つ以上の信号の波形を同時に表示できます。ただし、時間差があり、タイミング関係は正確ではありません。

⑤サンプリングオシロスコープ。サンプリング技術は高周波信号をアナログ低周波信号に変換して表示するために使用され、有効周波数帯域はGHzレベルに達します。

⑥メモリオシロスコープ。ストレージオシロスコープまたはデジタルストレージ技術を使用して、単一の電気信号の過渡プロセス、非周期的な現象、および超低周波信号をオシロスコープの蛍光スクリーンに保持するか、回路に長期間保存して繰り返しテストします。

⑦デジタルオシロスコープ。内部にマイクロプロセッサ、外部にデジタルディスプレイを備えています。一部の製品は、オシロスコープの管の蛍光スクリーンに波形と文字の両方を表示できます。測定された信号は、アナログ-デジタルコンバータ（A / Dコンバータ）を介してデータメモリに送信されます。キーボード操作により、キャプチャされた波形パラメータデータの加算、減算、乗算、除算、平均、および二乗を行うことができます。、二乗平均平方根値などを計算し、答えの番号を表示します。