測定を行う前に、測定に適したタイプのオシロスコープ プローブを選択します。測定する信号の帯域幅を歪みなく捉えるためには、オシロスコープとプローブの実効帯域幅が信号の帯域幅以上である必要があります。ほとんどのオシロスコープとプローブは実効帯域幅ではなく -3dB 帯域幅で指定されているため、測定対象信号の帯域幅の少なくとも 10 倍の帯域幅を持つオシロスコープとプローブを使用することで信号の歪みを防ぐことができます。例えば、10ns で直線的に立ち上がる信号の帯域幅は 0.35/10ns = 35MHz (Bogatin) です。したがって、オシロスコープの帯域幅を 350MHz 以上に設定し、帯域幅 350MHz 以上のプローブを使用すれば十分です。

オシロスコープのプローブを選定するときは、プローブも寄生成分の影響を受けやすいことに注意してください。長いプローブ ケーブルは、過渡応答試験において電圧降下を過大に見せることがあります。静電容量式の 10X プローブを使用すると、LDO の出力信号にノイズが増える可能性があります。さらに、10X プローブ使用時に長いグランド ループが発生すると、測定に不要なノイズが加わることがあります。10X プローブは、信号を 10 分の 1 に減衰させ、その後オシロスコープがデジタルで 10 倍に増幅するため、実質的に信号対雑音比を向上させます。このため、小さな信号を測定する場合は、1X プローブを使用することが適している場合があります。1X プローブを使用する場合、オシロスコープ チャネルに入力される電圧は分割されないため、チャネルの定格電圧を超えないように注意が必要です。

このセクションでは、2 個のオシロスコープ プローブ、SMA プローブ、グランド クリップ付きプローブを評価し、負荷過渡測定を行います。

図 3-1 は、標準的なワニ口グランド クリップを使用した負荷過渡応答測定を示しています。図 3-2 は、プローブの先端とグランド クリップを接続できる便利なテスト ポイントがない場合の、標準的なワニ口グランド クリップのセットアップを示しています。使用可能なバナナ コネクタは、プローブへのワイヤを引き出すために使用されます。図 3-1 は、標準的なワニ口クリップを使用すると測定が視覚的に非常にノイズが多く見え、ユーザーはデバイスがデータ シートに記載されているよりもはるかにノイズが多いと誤解する可能性があることを示しています。

図 3-3 は、オシロスコープ プローブにグランド スプリング アタッチメントを使用した際の負荷過渡応答を示しています。図 3-4 に、各オシロスコープ プローブに付属しているグランド スプリング コネクタの使用方法を示します。基板に SMA コネクタがない場合、このグランド スプリング コネクタを使用することが、標準的なオシロスコープ プローブで最短のグランド帰路を確保し、測定へのノイズ結合を最小限に抑える最良の方法です。図 3-3 に、グランド スプリング コネクタを使用した測定ノイズがはるかに少ないことを示します。

図 3-5 に SMA コネクタの負荷過渡を示し、図 3-6に SMA コネクタを使用するセットアップを示します。図 3-5 に、ノイズの少ない測定結果を示します。SMA コネクタはシールドされているため、ケーブルへのノイズ結合を低減し、グランド帰還ループも最小限に抑えられます。その結果、非常に低ノイズの測定が実現できます。可能な限り、TI はノイズを最小限に抑えた測定を行うために SMA コネクタの使用を推奨しています。TI の多くの最新 LDO EVM では、デバイス ピン近くの入力電圧や出力電圧などの重要ノードを測定するために SMA コネクタが採用されています。