オシロスコープ本体のスペック以上に気をつけなくてはならないこと

終章：プローブの正しい選び方

オシロスコープで波形を見る際、オシロスコープ本体のスペック以上に気をつけなくてはならないのが、プローブの適切な選択です。プローブは測定ポイントに直に接触する部分であるため、その選択や使用法を誤ると、思わぬ測定結果となる場合があります。

例えば、図1に同じ周波数のパルス波を適切なプローブチップを装着したアクティブ・プローブと、標準クリップを装着したパッシブ・プローブの双方で観察した結果を示します。

この結果から明らかなように、パッシブ・プローブの測定結果では、矩形波に大きなリンギングが観測されるのに対して、アクティブ・プローブでは矩形波のリンギングが大幅に抑えられています。これは、一般的なパッシブ・プローブの周波数帯域が500 MHz程度なのに対し、アクティブ･プローブは数GHz～数十GHzの周波数帯域を持っており、アクティブ･プローブの方が測定信号の持つ高周波の成分も考慮して測定できているためです。このように測定環境に対して適切なプローブを選択することは、正確な測定結果を得る上で大変重要なのです。

ポイント２：確実なプロービング

信号を正確に測定するには、何よりもまず測定点を確実にプロービングする必要があります。しかしながら実際の回路では、目的の測定端子がとても小さい場合や隣接端子との間隔が大変狭い場合があります。

そのような場合、先端が幅広い形状のプローブを用いると、目的の測定点に物理的にアクセスすることが困難であり、その結果、無理のあるプロービングや誤接触・短絡を引き起こし、最悪の場合、被測定物を壊してしまう原因となります。

→ ローデ･シュワルツのオシロスコープに付属しているパッシブプローブは図2に示すようにフック部分が芯状で細く、またクリップも接触部以外はプラスチックカバーで完全に被覆しています。これにより、隣接端子への誤接触の可能性を回避できます。一番よく使われるプローブだからこそ、安全設計で確実なプロービングが行える製品を提供しています。

ローデ･シュワルツのプローブのラインナップ

ローデ・シュワルツでは、汎用的なパッシブ・プローブはもとより、シングル・エンドおよび差動のアクティブ・プローブや、高電圧プローブ、電流プローブ、そしてEMC近磁界プローブなど、各種製品を取り揃えています。

たとえば、今回の犯人捜しのプロセスで測定ツールとして利用したRTOオシロスコープの場合、電源解析オプションとアクティブ・プローブと電流プローブを組み合わせた電源解析や、また高速なFFT機能とEMC近磁界プローブを用いた本格的なノイズ測定なども可能です。

特にローデ・シュワルツの近磁界プローブR&S HZ-15（図4)は、30 MHz～3 GHzの周波数をカバーしており、オシロスコープによるEMIの簡易評価には最適なプローブとなっています。

また、アクティブ・プローブとしては、ローデ・シュワルツのモジュール型アクティブプローブR&S®RT-ZM（図5: 画像を右スライドしてください）が推奨できます。帯域幅1.5 GHz～16 GHzのアンプモジュールが使用できるこのプローブのアンプには小型化された高品質の高周波同軸ダブルソケットSMPコネクタが搭載されています。前述の「マイクロ・ボタン」も備えており、さまざまなプローブチップ・モジュールを柔軟に接続できるため、あらゆる場所にプロービングできるのが特徴です。詳しくはオシロスコープ・プローブの製品ページをご覧ください。

以上、お読みいただきありがとうございました。