プローブ・インタフェース

(probe interface)
オシロスコープの入力コネクタはBNCで、勘合するプローブ側にもBNCコネクタがある。信号を伝達するBNCコネクタ以外に、オシロスコープとプローブが通信をする多ピンのインタフェースがあり、プローブ・インタフェースと呼ばれる。
BNCコネクタの回りや隣に多ピンの接続部があり、オシロスコープの入力部とプローブの双方が、メーカ独自のインタフェースで勘合する。独自規格のプローブ・インタフェースは、その機能を使わないなら通常のBNCコネクタのプローブをつないで使うことができるが、オシロスコープのモデルによっては特定のプローブ・インタフェースのプローブしか使えない場合もある。安価なハンドヘルドモデルやエントリークラスのベンチトップモデル以外では各オシロスコープメーカは自社のプローブ・インタフェースを標準にしていることが多いので、ミドルクラス以上ではプローブ・インタフェースに注意してプローブを選ぶ必要がある。また、オシロスコープやプローブの高機能化、高性能化によってプローブ・インタフェースは同一メーカでも複数種類があり、今後も増えていく傾向のため、一層注意しないといけない(以下の参考記事に、3種類あるTekVPIプローブ・インタフェースの写真を掲載)。
オシロスコープのプローブは多くの種類があり、それらの利便性を向上させるためにプローブ・インタフェースが考案された。テクトロニクスは1969年にTekProbe(LEVEL1)というプローブ・インタフェースを開発し、プローブをオシロスコープにつなぐと自動的にプローブの減衰比を認識した(※)。アクティブプローブなどは電源供給が必要で、オシロスコープから別途電源ケーブルでつないだり、別筐体の電源ユニットを併用したりするが、プローブ・インタフェースで電源供給すれば操作が簡便になる。電流プローブはプローブごとに電流と電圧の換算表があるが、プローブ・インタフェースを利用すればオシロスコープが自動換算して電流値を表示することができる。このような理由から、オシロスコープ各社はプローブ・インタフェースを採用している。
1GHz帯の主要モデル(ミドルクラス)では、テクトロニクスの3シリーズMDOがTekVPI、4シリーズMSOがFlexChannel、キーサイト・テクノロジーのInfiniiVision 3000G XやInfiniiVision 4000 XがAutoProbe、テレダイン・レクロイのWaveSurfer 3000zやWaveSurfer 4000HDがProBus、ローデ・シュワルツのRTM3000やRTA4000がR&S probe interfaceである。

(※) 最も良く使われるパッシブプローブは分圧プローブで、減衰比10:1が一般的だが、1:1や2:1、100:1など10:1以外も多くある。これらをつないだときに測定波形の電圧値を換算して読みかえるのは手間である。プローブをつないだだけでオシロスコープが自動的に(減衰比から換算して)電圧表示をすることで使い勝手が向上した。

キーサイト・テクノロジーの「CX1151A パッシブプローブ・インタフェース・アダプタ」は、CX3300シリーズ デバイス電流波形アナライザによる電圧波形測定用のパッシブプローブ用アダプタである。品名が紛らわしいが、本稿のプローブ・インタフェースとは異なる。