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信号発生器(シグナルジェネレータ)とは?用途と使い方


信号発生器の必要性 

電子測定を行う場合に必要な機器としてまず思い浮かぶのは、おそらくオシロスコープ やロジック・アナライザ などのアクイジション計測器でしょう。しかし、これらの計測器は、何らかの信号を取り込むことができなければ役に立ちません。取り込むべき信号自体が存在せず、外部の信号発生器を用意しければならないケースも多くあります。

たとえば、歪みゲージ増幅器はセンサで受信した信号を増幅するだけで、それ自体が信号を生成することはありません。デジタル・アドレス・バス上のマルチプレクサも、カウンタやレジスタなどのデバイスからの信号トラフィックを処理するだけで、やはり信号は生成しません。しかし、増幅器やマルチプレクサを回路に接続するには、当然、事前のテストが必要です。アクイジション計測器でこれらのデバイスの動作を測定するには、デバイスに信号を加え動作させなければなりません。

また、新しいハードウェアの開発では、目的とする設計仕様を完璧に満たしてなお余裕があるかどうか、その動作を評価する必要があります。これのようなテスト(マージン・テスト またはリミット・テストと言う)では、信号生成能力と測定能力を併せ持つソリューションが必要です。デジタル信号を扱う機器を設計する場合とアナログまたはミックスド信号を扱う機器を設計する場合とでは使用するツールが異なっても、どちらもアクイジション計測器と信号発生器を必要とするという点では同じです。

信号発生器(信号ジェネレータ)はアクイジション計測器と対になる機器であり、この2つが揃って初めて完全な測定ソリューションになります。図1では、この2種類の計測器はDUT(被測定装置)の入出力端子のそばに置かれています。信号発生器は、設定をさまざまに変更することで、アナログ波形、デジタル・データ・パターン、変調、歪み、ノイズなどの信号を供給できます。設計、評価、トラブルシューティングを効果的に行うためには、ソリューションを構成するこの2つの機器が不可欠です。