JAJA924A February   2025  – July 2025 TPS7A21

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   商標
  4. 1はじめに
    1. 1.1 オシロスコープの基本
  5. 2寄生容量の影響
  6. 3オシロスコープに関する一般的な問題
    1. 3.1 オシロスコープ プローブの選択
    2. 3.2 十分なサンプリング
    3. 3.3 可視化
    4. 3.4 電流プローブを使用した電流の測定
    5. 3.5 帯域幅の制限と平均化
  7. 4一般的な測定値に対する寄生効果
    1. 4.1 負荷過渡
    2. 4.2 電源除去比
    3. 4.3 出力ノイズ電圧
  8. 5まとめ
  9. 6参考資料
  10. 7改訂履歴

帯域幅の制限と平均化

帯域幅制限や平均化は、測定時のノイズを低減するために有効な手法ですが、注意して使用する必要があります。これらの手法は適切に使用すれば利点がありますが、測定内容を考慮せずに使用すると誤った印象を与えることがあります。

帯域幅制限は波形に含まれる高周波ノイズを大幅に低減しますが、一方で、オーバーシュートやアンダーシュートなど、デバッグに重要な波形成分も減衰またはフィルタリングしてしまうことがあります。これにより、図 3-13図 3-14に示すように、測定値の精度が不正確になる可能性があります。測定対象に高周波成分が予想されない場合は、帯域幅制限を利用してノイズを減らし回路の電気的動作をより明確に把握できます。しかし、ノイズ結合や減衰不足のフィルタや寄生容量による共振などで予期しない高周波信号が存在する場合もあります。まずはフル帯域幅で測定を開始し、重要な高周波成分が含まれていないと確信できた後で帯域幅制限を適用することを推奨します。

 フル帯域幅 (500MHz) の立ち上がりエッジ信号図 3-13 フル帯域幅 (500MHz) の立ち上がりエッジ信号
 帯域幅制限 (20MHz) の立ち上がりエッジ信号図 3-14 帯域幅制限 (20MHz) の立ち上がりエッジ信号

長い測定ワイヤでノイズを低減する簡単な方法が存在しない場合、平均化は有用なツールとして利用できます。この方法では、測定する波形が測定間で一貫している必要があります。図 3-16 は、チャネル 3 で示された負荷過渡応答の測定において、 図 3-15 で示された測定のノイズが 5 回のサンプル平均化によってどのように低減されるかを示しています。

 平均化なしでの負荷過渡図 3-15 平均化なしでの負荷過渡
 5 個のサンプル平均での負荷過渡応答図 3-16 5 個のサンプル平均での負荷過渡応答