オシロスコープ・ユーザのためのプローブの使いこなし (第4回)

<連載目次>

第1回：「やってはいけない信号の取り出し方」「信号を伝えるということ」

第2回：「基本の10:1パッシブ・プローブを理解する」「要注意！1:1／10:1感度切替えプローブ」「そもそも周波数帯域はどこまで必要か」

第3回：「ちょっと待った！その接続1」「ちょっと待った！その接続2」

第5回：「ある面で理想に近い高電圧パッシブ・プローブ」「リーズナブルな価格の低インピーダンス・プローブ」「アクティブ・プローブは壊れやすい？」

第6回：「プローブの性能で重視すべきこと」「そもそもプローブの周波数帯域とは？」「感電覚悟のフローティング測定？」

第7回：「高電圧差動プローブにも盲点が！」「スペックは話半分？注意が必要な電流プローブ」「電気信号が伝わるには時間がかかる」

アクティブ・プローブは理想に近づいたプローブ

プローブの理想のひとつは「あらゆる周波数でインピーダンスが無限である」ことです。パッシブ・プローブは概ね抵抗は10MΩ、並列に10pF程度の容量がありますが、とくに容量については高周波信号に対して十分小さいとはいえません。そこで考えられたプローブがアクティブ・プローブです。プローブ先端部分に増幅器を設け、信号はダイレクトに入力できるようになっています。

信号レベルの整合を取るため、またアンプの入力容量の影響を低減するためのアッテネータも含まれます。結果的に1pF以下の入力容量を実現、周波数帯域は非常に高く、最近では30GHzを超える製品も販売されています。また、プローブ先端とオシロスコープ間のケーブルも、50Ωの伝送路になっていますので、ノイズの影響も受けにくくなります。

図26. アクティブ・プローブの原理図