オシロスコープの拡張に関する質問

質問

オシロスコープに関する質問ですが、

・例えば1MΩの入力インピーダンス、最大入力電圧10Vを持ったオシロスコープを使って最大50Vの信号を測定したい場合には単にBNCプラグの前に単純に490MΩの抵抗を挟めば良いのでしょうか？

・測定出来る帯域が20MHzのオシロスコープを使って200MHzまでの信号を測定出来るようにしたい場合、プリスケーラや分周器などを前に挟んで周波数を1/10倍にして測定すれば良いだけのことなのでしょうか？

原理的にはこれだけで出来るような気がしますが、あまりこういう話を聞いたことがないので何か問題があるからなのでしょうか？

どなたかお願い致します。

回答No.4

anachrockt · ベストアンサー

「デジタル回路を使用するものはロックインアンプを使っている」とゆうことは始めて聞きました．
どの辺りで聞いた知識でしょうか？
取りあえず，ここら辺を読まれたらどうでしょうか？
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/37/37601.htm

オシロ・メーカーが高圧プローブを扱っていないことがあるため，高圧測定器メーカーが高圧プローブを出しています．
http://www.jfine.co.jp/e_c/pdf/j_pdf/j_probe.pdf
入力インピーダンスが，入力抵抗1MΩ，並列容量7～45pFのオシロに適合するから，多分どこのオシロでも大丈夫でしょう．

回答No.3

anachrockt

> 全周波数を1/n倍し、D/A変換してオシロに入れれば良いのではないのでしょうか？
そのために，高速でA/D変換してメモリに記憶，低速で読み出しD/A変換して表示します．
プリスケーラや分周器はデジタル回路ですから，アナログのレベルは保存できません．
アナログ・レベルを保存するためにA/D変換し，1/n倍の読み出しに対応するためメモリに記憶させます．

お礼

ありがとうございます。
つまり、デジタル回路を使用するものはロックインアンプを使っているために一度に単一の周波数しかサンプリング出来ないということなのでしょうか？

それと私がいま使用しているオシロスコープはオシロ専用のものではないためメーカーが高圧プローブを扱っていませんでした。
オシロによって入力インピーダンスが異なるため、他社の高圧プローブは使用出来ないのでしょうか？それとも入力インピーダンスさえ同じであれば使用可能なのでしょうか？

何卒よろしくお願い致します。

回答No.2

anachrockt

1.最大100Vまでの測定では，「10：1」のプローブを使います．
最大1000Vまでの測定では，「100：1」のプローブを使います．
それ以上では，高圧プローブを使います．
正しい波形が観測できるように，各種プローブが用意されていますから，オシロ・メーカーのサイトを見てください．

2.プリスケーラや分周器だけでは周波数が観測できるだけで，波形は観測できません．
A/Dコンバータとメモリを用意し，高速でA/D変換してメモリに記憶，低速で読み出して表示します．
って，デジタルオシロの動作原理ですから，高速デジタルオシロを買った方が速いです．

お礼

ありがとうございます。

１つめの回答は分かったのですが、
２つめの回答がいまいちよく分かりません。

波形が観測出来ず、周波数だけが観測されるというのはどういうことなのでしょうか？
全周波数を1/n倍し、D/A変換してオシロに入れれば良いのではないのでしょうか？

回答No.1

hs001120

>単純に490MΩの抵抗を挟めば良いのでしょうか？
いいえ
http://www.densi.kansai-u.ac.jp/elecex1/measure/ms1.pdf
の10ページ目の説明を見てみてください。

>プリスケーラや分周器などを前に挟んで周波数を1/10倍にして測定すれば
10分の1の周波数で電圧一定の矩形波が観測できます。
ただ、元の波形や電圧の大小はわからなくなるためオシロスコープで観測する
メリットは無く、普通はしません。

>あまりこういう話を聞いたことがないので何か問題があるからなのでしょうか？
はい、
特に前者は、こういう使い方はダメであると、電気系の大学や高専ではオシロスコープを使う時に
必ず教えられるはずの内容ですし、市販のオシロスコープ入門本でも、プローブの仕組みと
コンデンサの必要性について解説されていない様な物は見たことがありません。
悪いことは言いませんから、図書館などでオシロスコープ入門本を借りてきて一通りは目を通して
みた方が良いように思います。