オシロスコープ・プローブ

オシロスコープ・プローブとは、​テストポイントや​信号源と​オシロスコープを​物理的に​接続する​ための​装置です。​測定ニーズに​応じて、​ワイヤのような​単純な​ものから、​アクティブ・ディファレンシャル・プローブのような​高度な​ものまで、​様々な​種類が​あります。​基本的に、​プローブは、​信号源と​オシロスコープの​入力を​接続する、​ある​種の​装置または​ネットワークです。

ほとんどの​プローブには、​少なくとも​1〜2メートルの​ケーブルが​付属しています。​プローブ・ケーブルを​使用すると、​オシロスコープを​台車や​ベンチトップに​固定したまま、​プローブを​テストする​回路の​ポイントから​別の​テストポイントに​移動させる​ことができます。​しかし、​プローブ・ケーブルは、​場合に​よっては、​プローブの​帯域幅を​狭める​ことがあります。​従って、​ケーブルが​長いほど、​その​減少幅は​大きくなります。​

また、​ほとんどの​プローブには、​プローブヘッド（ハンドル）と​呼ばれる、​プローブチップが​あります。​プローブヘッドは、​プローブを​保持しながら、​チップを​テストポイントに​操作する​ことができます。​多くの​場合、​この​プローブチップは​バネ式の​フックの​形を​しており、​プローブを​テストポイントに​取り付ける​ことができます。

プローブを​テストポイントに​取り付けると、​プローブ先端と​オシロスコープの​入力との​間に​電気的な​接続が​確立されます。​その​ため、​プローブが​被測定回路に​与える​影響​（一般的に​「負荷」と​呼ばれる）を​最小限に​抑え、​目的の​測定に​必要な​十分な​信号忠実度を​維持する​ことが​不可欠と​なります。​もし、​プローブが​信号の​忠実度を​維持できなかったり、​信号を​変化させたり、​回路の​動作方​法を​変えたりすると、​オシロスコープは​実際の​信号の​歪んだ​バージョンを​見る​ことに​なり、​その​結果、​レポートも​歪んだ​ものになります。​つまり、​不正確な​測定が​行われる​可能性が​あります。

オシロスコープのプローブは、タイプまたは測定機能によって分類できます。オシロスコープのプローブには、信号経路に受動部品のみを使用する受動プローブと、信号経路に増幅器などの能動部品を含む能動プローブがあります。能動プローブには能動部品が含まれているため、オシロスコープ、バッテリ、または外部電源のいずれかから電力を供給する必要があります。測定機能には、シングルエンド電圧、差動電圧、電流、ロジック、および光測定が含まれます。

オシロスコープで使用される最も一般的なプローブは、受動電圧プローブです。シンプルで、比較的安価で、使用しやすいプローブです。外部電源やバッテリは必要ありません。試験対象デバイスの負荷を軽減し、広い測定範囲を実現するために、ほとんどの受動電圧プローブは10Xプローブ、つまり信号を10倍に減衰させるプローブです。 高周波信号の場合や、出力インピーダンスの低い高感度回路を測定する場合は、能動電圧プローブが必要になることがあります。

オシロスコープ・プローブの1Xや10Xという係数は、プローブの減衰を示します。1Xプローブは信号を減衰させませんが、10Xプローブは信号を10倍減衰させます。10Xプローブは、測定対象の回路に対するプローブの負荷の影響を軽減し、測定範囲を広げるためによく使用されます。たとえば、入力信号が5Vで、10Xプローブを使用する場合、オシロスコープの先端では0.5Vを測定します。 オシロスコープやプローブには、ディスプレイ上の読み取り値を自動的に計算するものもあれば、ユーザが読み取り値を10倍に計算する必要があるものもあります。

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