Buenos Aires SOS

トリガの使い方次第でオシロスコープの価値は何倍にもなる。 というわけで，今回はオシロスコープのトリガについて解説していきたい。 アナログ・オシロスコープの場合は，トリガによって輝点の掃引（輝点を横方向に等速で移動させる動作）が開始される。 Cossor社からも強制同期式オシロスコープが発売された。日本でも1937年に逓信省電気試験所（現在の産業技術総合研究所の一部）の笠井完氏が「陰極線オシログラフ」という解説書を執筆している。日本では第二次世界大戦前に東京電気（現在の東芝）や松下無線（現在のパナソニック）などが強制同期式オシロスコープを販売していた。, 強制同期式オシロスコープは入力周波数に掃引周波数を手動で合わせる方式のため、連続する安定した波形の観測しかできなかった。, 第二次世界大戦後の1947年にテクトロニクス社がトリガ掃引式オシロスコープを製品化した。これにより掃引開始点をトリガ回路によって作り出すことができるようになった。現在使われているオシロスコープはトリガ回路を持っている。, アナログオシロスコープは広帯域化と小型化が進み、エレクトロニクスエンジニアにとって必須のツールとなった。1984年に発売されたテクトロニクス社の4チャネルのアナログオシロスコープ2465は完成度の高いオシロスコープであり、当時のベストセラー機であった。2465の上位機種にあたる2467はブラウン管に暗視カメラなどで使われているマイクロチャンネルプレートを組込んだオシロスコープであり、広帯域の波形を明るく見ることができた。このため高速波形の観測が必要なデジタル回路の評価などに役立った。, 一般のアナログオシロスコープは繰り返し現象を観測するために使われたが、1960年代初頭に登場した残光時間の長いCRTを使ったストレージオシロスコープは単発現象を管面に一時的に保持できるものであった。電源の突入電流波形やデジタル信号のグリッジ波形の観測などに利用された。, アナログオシロスコープは2000年初頭まで販売されていたが、デジタルオシロスコープの価格が安くなったこと、デジタルオシロスコープの画面更新レートが高速化したなどアナログオシロスコープの優位性が失われて現在ではあまり利用されなくなってきた。, 1970年代の初頭にテクトロニクス、レクロイ、ニコレの各社は現在のデジタルオシロスコープにつながる開発を行っていた。当時、米国テクトロニクス社の技術者であった広島県呉市出身のHiro Moriyasu氏が黎明期のデジタルオシロスコープ開発に貢献したのは日本ではあまり知られていない。, 下記はテクトロニクス社が1973年に発売した黎明期のデジタルオシロスコープである。当時はDPO（Digital Processing Oscilloscope）と呼ばれていた。アナログオシロスコープにA/D変換器、波形メモリに磁気コアメモリ（小さなドーナツ状のフェライトコアを磁化させることにより情報を記憶させる現在は使われなくなったメモリ部品）を取り付け、データ処理は外部に接続されたコンピュータ（PDP-11）で行った。現在のマイクロプロセッサを搭載したデジタルオシロスコープと基本的な仕組みは変わらない。, 出典：IEEE spectrum誌　1974年3月号に掲載されたテクトロニクス社の広告, 高速A/D変換器が登場するのは1980年代中ごろ以降であるため、各社からデジタルオシロスコープが数多く登場して普及が拡大するのは1990年以降となる。, 高速A/D変換器が登場する以前のデジタルオシロスコープで高速現象を観測するために1969年にベル研究所で発明されたCCD（Charge Coupled Device、電荷結合素子）が用いられた。現在ではCCDと光センサを一体にした画像センサがカメラなどで利用されるが、CCDはアナログ信号を高速に記録するアナログメモリとして利用できる。高速現象をCCDメモリに高速に保存して、その後A/D変換器で低速に読みだせば高速現象を観測できる。, テクトロニクス社では1982年に7000シリーズのプラグイン7D20として、CCDを使った最初の70MHz帯域、40MS/s、8ビット、波形メモリ1024ワードのデジタルオシロスコープを実現した。その後、1986年に発売されたテクトロニクス社の2430は2チャネル、150MHz帯域、100MS/s、8ビット、波形メモリ1024ワードのCCDメモリを使ったデジタルオシロスコープであった。1988年に発売された同じシリーズの最上位機種の2440は300MHz帯域、500MS/sであった。, 1980年代になるとテレビ画像の高画質化の研究が進み、高速A/D変換器が活発に開発されるようになった。この研究成果から生まれた100MS/s以上の高速A/D変換器が市販されるようになり、デジタルオシロスコープに搭載されるようになった。初期の高速A/D変換器を搭載したデジタルオシロスコープは取り込んだ波形がCPUによって画像処理されたため、大容量の波形メモリを搭載すると画像が表示されるまでの時間が掛かるという欠点があった。, 波形メモリの容量が小さなデジタルオシロスコープでは現在でも波形データ処理をすべてCPUで行うものがある。, 1991年に発売されたテクトロニクス社のTDS340は2チャネル、100MHz帯域、500MS/s、8ビット、波形メモリ1kワード（オプションで50kワード）の高速A/D変換器を搭載したデジタルオシロスコープであった。, デジタルオシロスコープはA/D変換器によって取り込んだ大量の波形データを処理して画像データに変換するためにデッドタイムが必要となり、波形の取りこぼしが生じて波形更新レートが速いアナログオシロスコープとは表示が異なって見えることがある。, 波形の取りこぼしがあると発生頻度の少ない異常波形を捕らえることが難しくなり、回路評価を効率的に行えない課題があった。, 波形更新レートを早くするためには高速に波形データを処理できる画像処理DSP（digital signal processor）を搭載して、効率的なアルゴリズムで波形データを表示できるようにすることが必要である。, 最近の多くのオシロスコープには波形データ処理を高速に行うための画像処理DSP回路を搭載している。, 画像処理DSPは波形更新レートを早くするだけではなく、輝度階調を付けることによってアナログオシロスコープのような表示ができるようになった。下記にはビデオ波形をアナログオシロスコープで観測した場合（左）、初期のデジタルオシロスコープで観測した場合（中）、最近の高性能デジタルオシロスコープで観測した場合（右）を示す。, 1999年にテクトロニクス社は画像処理DSPを搭載したデジタルオシロスコープTDS3000シリーズを発売した。この製品の登場によってアナログオシロスコープとデジタルオシロスコープの画面の見え方の差はほぼなくなった。. ‚邽‚ß‚É, ƒf[ƒ^ƒV[ƒg‚Ì“Ç‚Ý•û ` ƒ}ƒCƒRƒ“‚̃f[ƒ^ƒV[ƒg‚𐳂µ‚­—‰ð‚µ‚悤.

オシロスコープ初心者未満 オシロスコープって何? 2017年3月31日 / 最終更新日時 : 2018年1月25日 HGCERN 事務 ついに弊社の ポケットサイズオシロスコープ POS-4 が今月発売されました。 オシロスコープの使い方の基本のメモ。 電源gnd端子、筐体、プローブgnd端子は繋がっている。(絶縁タイプのオシロでない場合) 電源プラグは通常3p。gnd端子は必ず繋ぐ。繋いでいないと、プローブ … Copyright © Nikkei Business Publications, Inc. All Rights Reserved. オシロスコープは記録された電圧を読み取ることができるので、デジタルボルトメーターのような使い方も可能だが、dcゲイン確度が1～3%であるため高い測定精度を期待できない。 ここでは、フリーソフトのオシロスコープを紹介します。オシロスコープは音の波形を目で見れるものです。この記事を読んでる方はおそらく何っ？ていう方はいないと思いますが、何？っていう方はこちらの記事を読んでください。オシロスコープを使った音楽はこ 第1回：「はじめに」「歴史の長いオシロスコープ」「オシロスコープをさまざまな視点で分けてみる」「オシロスコープの選定ポイント」「【コラム】デジタルオシロスコープの登場に貢献した高速A/D変換器」, 第2回：「オシロスコープの基本仕様の理解」「オシロスコープのトリガ機能」「パラメータ測定および演算機能」「波形データの印字、保存、通信」「【コラム】国内で販売されているデジタルオシロスコープ」, 第3回：「さまざまなプローブ」「デジタルオシロスコープの校正」「おわりに」「【インタビュー】テクトロニクス社のオシロスコープ事業への取り組み」, オシロスコープは電子回路技術者にとって日々使う道具である。オシロスコープの原型は19世紀末に登場しており、その後のエレクトロニクス技術の進化によって高性能化や高機能化が進んだ。現在では単なる現象の変化を波形として目視で観測するための測定器から、取り込んだ波形データを加工してさまざまな測定値を得ることができる複合測定器となってきている。, 現在、市場で多く使われているデジタルオシロスコープは1970年代初めに原型が作られて、高速A/D変換器の進歩によって広帯域化が進んでいった。最近ではGHz帯域の信号を12ビットの分解能で波形観測できるオシロスコープも各社から登場してきた。, また、デジタル半導体の高集積化や低価格化が進んだため、ベーシックなオシロスコープは個人が電子工作のために購入できる価格となった。, 今回の記事ではオシロスコープとプローブについて歴史、製品の種類、機種選定のポイント、製品の内部構造、製品仕様、トリガ機能、演算機能、プローブ、校正についての基礎知識を紹介していく。, 紙面の都合があるため、下記に示すすべての種類のオシロスコープについて解説ができないが、よく使われているベンチトップ型のオシロスコープを使うための必要な基礎知識を解説する。, 今回の記事執筆には長年オシロスコープを開発して、グローバルにビジネスを展開しているテクトロニクス社の協力を得た。, オシロスコープは長い歴史を持つため、世代交代をしながら発展してきた。ここでは歴史を追って世代交代の流れを説明する。, アナログオシロスコープはフェルディナント・ブラウンが陰極線管（ブラウン管）を発明して、1897年に電気現象の変化を陰極線管に表示したのが起源となっているが、使い易いオシロスコープではなかった。下記の図は当時の電気現象を観測する実験を行うための教育用の実験装置の図である。, 1931年に米国のGeneral Radio社が本体とディスプレイが分離された強制同期式オシロスコープを535-Aを開発した。その後、同社は1934年に本体とディスプレイを一体にしたオシロスコープを発表した。1932年に英国のA.C. トリガ(trigger)とは文字どおり"ある動作"の「引き金」のことである。引き金だから「トリガを[引く]」と言うのかというと，そうではなく，一般には「トリガを，かける[掛ける]」と言う。問題は，何を引き金にしてトリガをかけるか，である。, もし，この波形を見て，「すごいジッタだ」と考えてしまったとすると，あなたはデジタルのトラブルに少し疲れているので，休養することを勧めたい。, 確かにこの信号は大量のジッタを含んでいるように見える。アイも開いていない。だが，目を見開くべきは己の方かもしれない…。, 何のことはない。＜図1＞は，オシロスコープのトリガがかかっていない状態で（正常な）デジタル信号を表示させただけである。したがって波形はフリーラン状態となり，ランダムに流れているように見えている。, きちんとトリガをかければ，ピタリと静止した波形が現れる。そして，信号中の見たい部分を効率的に抽出できる。トリガの使い方次第でオシロスコープの価値は何倍にもなる。, アナログ・オシロスコープの場合は，トリガによって輝点の掃引（輝点を横方向に等速で移動させる動作）が開始される。もしトリガが与えられなければ，掃引が始まらないから，管面には何も現れない。, 一方，デジタル・オシロスコープではトリガの持つ意味が少し異なる。結論から言うと「メモリの記憶動作を停止する引き金」が，その意味である。, そもそも，デジタル・オシロスコープに（アナログ）掃引というものは存在しない。メモリ内のデータを画面に表示しているだけだからだ。, デジタル・オシロスコープではトリガに関係なく信号はA-D変換されメモリに取り込まれている。そして，通常はメモリが満杯になれば古いデータから順に捨てられる。デジタル・オシロスコープのトリガは，このメモリへの書き込み動作を停止させる引き金だと考えると分かりやすい。, 例えば＜図2＞は，冒頭の信号に対して正しくトリガをかけて表示させた波形だが，トリガポイントは画面の左端ではなく，左端から1/3ほどのところに見えるオレンジの三角が表示された時点である。, 時間経過から言えば，トリガポイントの右側がトリガ以降だ。つまり＜図2＞にはトリガされる以前の信号も表示されている。これは，オシロスコープがトリガ以前も信号を取り込んでいたからできることで，アナログにはできない技だ（やろうとすると長大なディレイライン＝遅延線が必要になる）。, デジタル・オシロスコープのトリガはメモリへの書き込みを停止させ，静止した波形を表示するためのアクションである。したがって，オシロスコープのトリガ設定は「どのような条件で波形を停止させたいか」を頭の中で記述することが出発点であり終着点でもある。, ＜図3＞に波形の立ち上がり/降下に注目する最も基本的な「エッジトリガ」の設定画面例を示す。, トリガスロープ（立ち上がり/降下），トリガレベル（何％か），さらにトリガカップリング（AC/DC）を選択する。, トリガレベルについては，波形を見ながらツマミで設定するのも使いやすい。スロープは立ち上がり/降下に加えて，立ち上がりと下がり両方のデュアルスロープが可能なものも多い。デュアルスロープ・トリガはアイパターンを見たい場合などに重宝する。, ちなみに，先の＜図2＞は冒頭の信号を「立ち上がり」でトリガしたときの波形である。これに対して＜図4＞と＜図5＞は同じ信号を「降下」と「デュアルスロープ（デュアルエッジ）」でトリガしたときのものだ。トリガポイント付近の波形の見え方に注目しながら三者を見比べてみてほしい。, 繰り返しになるが，デジタル・オシロスコープのトリガはメモリへの書き込みを停止させるアクションである。, このとき注意したいのは，停止した後に再開する（次のトリガを待つ）までの時間だ。本解説シリーズの第三回[フォスファな世界]で説明したとおり，デジタル・オシロスコープでは信号の速度（アナログ帯域）に比べて取り込みの間隔が長い。, したがって，高速信号の場合はトリガを的確に設定したとしても，入力された信号の期間中でトリガ条件に合致した信号がすべて捉えられているとは限らず，ある確率をもって取りこぼしがあることは承知しておかなければならい。, 一方，比較的ゆっくりしたパルストレーンやバースト信号などを観測する場合には，[次のトリガが早過ぎる] という反対の現象が起こる。, ＜図6＞は，三連発パルスが繰り返される信号を表示させたものだが，波形が重なって分かりにくい。これは，本来連発するパルスの一発目だけでトリガされるべきところが2発目や3発目のパルスによってもトリガされてしまったことが原因だ。そうした場合は，＜図7＞＜図8＞で示したようにトリガの後に適当なトリガ禁止区間（ホールドオフタイム）を設定すれば良い。, オシロスコープがアナログからデジタルに変わったことによるメリットのひとつは，トリガ機能が格段に拡張されたことだ。, アナログではエッジトリガのように信号のアナログ的な特徴点でトリガする事しかできなかった。それがデジタル化することで，取り込んだデジタルデータを論理的に識別してトリガすることも可能になり，トリガの種類が格段に増えた。, 様々なトリガ条件を組み合わせることによって今や1台で千種類以上のトリガが可能な機種も現れている。, したがって，トリガの達人になるには，デジタル・オシロスコープならではの多彩なトリガ機能を，観測する信号に合わせて自在に選択・組み合わせる能力を身につけることが必要となる。, ＜図9＞はラントトリガでの例である。ラントトリガは一連のパルス列の中でハイレベルまで立ち上がりきれずにローに落ちてしまったラントパルス（runt：発育不良）を検出してトリガする。設定は，ソースとなるチャネルと上と下の閾値（threshold lebel）を与えればよい。, 同図では，ch1（黄色）がクロック，ch2（青色）がデータで，ch3（紫色）はそれをフェッチした（はずの）信号である。この例では，データの立ち上がりタイミングがわずかに遅れたためにch3が立ち上がりきれず，小さなグリッジのような形でクロック周期を終えてしまっている様子が見て取れる。, ＜図10＞は同様な信号を「パルス幅トリガ」で捕らえたもの。設定はソースがch3，負極性で39.6ns以上とした。ch3に43nsの信号が発生したことでトリガされた。このトリガ方式は高速なシリアルビットストリームのシンボル間干渉（ISI）を評価する際などにも有効だ。, なお，「パルス幅トリガ」は，設定値より幅広いパルスを検出するが，反対に設定値より狭いパルスを検出する「グリッジトリガ」もある。, 次に＜図11＞は信号をデータとしてロジック演算でトリガする「パターントリガ」の例である。, パターントリガはデータのハイ/ローの論理とチャネル間の論理演算（AND/OR/NAND/NOR）でトリガをかけることができる。この例では二つのチャネルのAND条件でトリガをかけた。, 遅延トリガは，AとBふたつのトリガ機能を内蔵する。まず，Aトリガの設定でトリガがかかると，設定された時間遅れ（遅延）を経た後に第二のBトリガ機能が有効となり，あらためてBに設定した条件に達すると最終的なトリガがかかって波形が表示されるものだ。初めのトリガポイントから時間的に離れた部分の波形を詳細に見たい場合などに威力を発揮する。, アナログオシロスコープにもこの機能を持ったものがあったが，デジタルオシロの場合は，トリガ以降でメモリ長を超えた部分の波形を見たい場合などに使う。遅延量は時間だけでなくイベント数などでも設定できる。また，トリガを二つ持っていることから，両者のトリガ条件を個別に設定し組み合わせることが可能である。, ＜図13＞はトリガの発展形とも言えるもので，シリアルデータのパターンを識別してトリガさせたものだ。デジタルでなければ絶対に考えられないトリガである。, 高速シリアルデータなどでは規格で定めたマスクを設定して，マスクから外れるとトリガがかかるといったことができる機種もある。, 新型コロナウイルス感染症対策で、医療分野でもDX推進が活発化。デジタル技術で医療の変革が次々と社会実装のフェーズに移行しています。各領域の最前線で活躍する講師を招聘し、最新情報を伝えます。, 2020年11月24日（火） 14：00～17:25 2020年11月25日（水）14:00-17:25.

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