• ベストアンサー

オシロスコープの自作

takepon256の回答

回答No.2

10MHzの波形と言うことはサンプリング定理より最低でも20MHz、 ある程度波形が見えるようにするには40MHzサンプリングくらい 必要ですね。 40MHzサンプリングだとAD変換の性能があったとしてもマイコンの 処理が追いつきません。 また、マイコンは何か処理が入るたびにA/D変換の読み取りタイミング がずれますので、毎回同じタイミングで読み取るのに向いてません。 (特に速度が速いと誤差が顕著に出る) サンプリングした波形をメモリに保存するまではハードウェア (CPLDやFPGAなどの外部ロジック)で勝手にやらせて、マイコンは メモリから読み出してパソコンに転送する外部インターフェースに 徹するのが一般的です。 どうしてもAD変換の性能が出ない場合はAD変換2つ使用して、 時分割で交互に読み取って見かけ上のサンプリングを上げる方法も あります。 いずれにせよ「安価な方法」ではないのですが。。。

colonelnic
質問者

補足

ご回答ありがとうございます。 A/D変換専用のICを、マイコンのI/Oポートに接続するのでは処理が追いつかない、ということですよね? マイコンの処理が追いつかない、というのを具体的に知るにはどうすればいいのでしょうか? データシートを見てもよく分かりません。 >また、マイコンは何か処理が入るたびにA/D変換の読み取りタイミン グがずれますので、毎回同じタイミングで読み取るのに向いてません。 処理は一定間隔で入れ、割り込みは入れませんからタイミングはずれないと存じます。 >サンプリングした波形をメモリに保存するまではハードウェア (CPLDやFPGAなどの外部ロジック)で勝手にやらせて、マイコンは メモリから読み出してパソコンに転送する外部インターフェースに 徹するのが一般的です。 どうしても仕方ない場合はFPGAを頼ることにします。ただ、メモリから読み出す、という動作は、A/D変換ICの出力を読み取る、という操作と等価な気がします。

関連するQ&A

  • オシロスコープ 放電について。

    現在オシロスコープを使用して、回路の電圧降下を 確認しているのですが、オシロスコープを使用すると、 オシロのプローブから、放電しているようです。 このような検証時、オシロのプローブから放電しないように、 電圧状態を検証する何か良い方法は御座いませんでしょうか。 よろしくお願いいたします。

  • オシロスコープの使い方

    現在 学校で古いオシロスコープを使っています。 25年ほど前に購入したオシロです。 プローブは、1対10と1対1の切り替え付き。 周波数は、25MHzまで可能の2chネルタイプです。 そこで今回お聞きしたいのは、実験で一つのオシロ画面に 多くの学生がのぞき込みます。これを緩和するために、一つのプローブで、数画面(3台程度)のオシロを同時に動かしたいと思います。DUTは一つです。 この場合、オシロのタンシ(BNC)を結合して、プローブをつけて 3第動かす事が出来ますでしょうか? 入力端子のインピーダンスは、すこぶる高いと予想しますが、直接DCカット無しで各オシロの内同体を結合する事は、不具合や測定誤差のに影響が出ますでしょうか?(実際 インピーダンスは変化すると思いますが。念のため、1MΩの(オシロの入力インピーダンス)デバイダを抵抗で製作し、オシロには入力させます。 因みに使用する周波数は、DC-100KHz程度です。 以上 宜しくお願い致します。

  • オシロスコープの使い方について

    先日オシロスコープにて通常のプローブで商用電源のAC100Vを 計測したところ漏電が発生しました。 原因としてはオシロ本体のアースがつながった状態で、GND線を N側(接地側)に繋いだ為、Nからアースへの漏れが発生したよう ですがいまいち納得がいっていません。 それを踏まえて以下の質問にお答えくださいませ。 (1)オシロ本体アースを繋いでGND線を使用しないでプローブのみで  L側を計測するのと、オシロ本体アースを浮かせてGND側でN側  プローブでL側を計測するのとどちらが正解ですか? (2)オシロ本体アースを繋いでいてGND線をL側に繋ぐとショート  しますか? (3)オシロ本体にアースがないものはプラグの挿す向きによってGND  線をN側に繋いでもショートすることがありますか? (4)三相200Vを計測するにはアース有り無しプローブの使い方は  どうしたらいいですか? たくさんさみだれに質問しましたがなにとぞよろしくお願いします。

  • オシロスコープ

    当方今回、初めてオシロスコープを購入しようと考えております。 主に計測するものは、低電圧電源のニップル電圧やオーバーシュート等です。現段階ではそれを計る事が出来たらいいくらいなのかもしれません。 何処のメーカーが良いのか、使いやすいのかが正直分かりません。 もしお勧めのメーカーと手ごろなオシロスコープが有りましたら、教えていただきたいんですが…正直オシロは使った事もない初心者です。

  • オシロスコープでの繰り返し周波数計測

    お世話になります。 オシロスコープで、パルスの周波数を測定するのに、1GHzのオシロから6GHzのオシロに変えたとたん、おなじパルスで1GHzの時は15kHzと計測されていたものが6GHzでは20MHzと、1000倍も大きく計測されるようになりました。 これはパルスの細かな部分まで計測されてしまったことが原因だと思いますが、どこの設定をどのように変えれば1GHzの時のような計測ができるのでしょうか。 詳しい方ご教示願います。

  • オシロスコープ故障?

    オシロスコープ本体に付いている「ProbeAdjust」と言うテストシグナル(0.5vの1kHzのようです)を出力している所にプローブを当て波形を計測して見ますと0.5vレンジ位までは正常に計測出来るのですが、1vを超えた辺りから表示される波の位相?が不安定(横軸にチラつく)になってしまうのです。 トリガがずれているのかと思い、微調整しましたが解決しません。 購入した段階からこうだったかは解りません… 機械的な特性なのか故障なのか、何方かわかる方居ましたら教えていただけませんか? オシロ初心者なので詳しい事が解らないので、情報が不足していましたら指摘していただければわかる範囲で追記いたします。

  • オシロスコープの電圧プローブ不具合?

    3相交流を直流に整流している電源をもつ機械の、直流の電圧ひずみ波形を見ようとしています。 直流になっている部分にオシロスコープの電圧プローブをあてて波形を見るようとすると、測定しようとしている機械の漏電ブレーカーが落ちます。 (プローブをオシロのCh1に付けた場合のみ Ch2ではブレーカーは落ちません) 電圧プローブがショートしているのかと思い調査しましたが、問題ありません。 この場合どこに問題があると考えられますでしょうか。

  • オシロスコープのFFTで計測できる波形を組み込み機器で実現したい。

    オシロスコープのFFTで計測できる波形を組み込み機器で実現したい。 テクトロのTPS2012で100KHz前後のLC発振の矩形波をCh1,Ch2に入力して見ている 波形があります。(発振交流波形でもほぼ同じ結果) MATH設定FFTで得られる400~500kHzの周波数で必要な信号が見られるのですが これをオシロではなくマイコン等を利用してその部分を抽出して利用したいのですが 要になる技術や手法,機材等に何が必要でしょうか。

  • オシロスコープの使い方

    私は趣味で無線を楽しんでおりますが、最近電気に関しての基本的な知識を再勉強したく、オシロスコープを買っていろいろと実験し試して勉強してみたいと思っております。 オシロスコープの実物が手許にあればなんとか感触を頼りに解るかもしれませんが、残念ながら今までオシロスコープを触ったこともありませんし、個人で且つ田舎なもので販売店で実物を見ることもかないません。そこで一つ二つ初歩的、具体的な質問させてください。 1.商用の100V交流をアナログオシロで波形を見たい場合、10:1の電圧プローブを使えばいいのでしょうか。この際、チップ部とアースリードをそのまま極性を考えずに家庭内配線のコンセントに繋げばいいのでしょうか。 カタログなどを見ていると、「差動プローブ」というものがあって、これを使うと一つのチャンネルで簡単に商用電源を見ることが出来るなどと書いてあります。普通の製品付属のプローブだけでは不可能なのでしょうか。 2.オシロスコープの耐圧には400Vとかの規格が書いてあります。ところが、垂直感度のステップは最低でも5V/divで、これだと5×8=40V程度しか測定出来ないと思うのですが、この関係はどのようになっているのでしょうか。 3.耐圧については規格にありますが、電力値、つまり電流に関しては考慮しなくていいのでしょうか。たとえば、耐圧400Vの場合、12Vで電流が100A=1200W はOKで、1000Vで1.2A=1200Wは駄目ということでいいのでしょうか。  全くオシロスコープに関してはズブの素人です。初歩的すぎるかもしれませんが、どうかよろしくお願いいたします。

  • オシロスコープによる観察(ホイートストンブリッジ)

    こんばんは。早速ですが,よろしくお願いします  +---R1---B点---R1---+  |                | A点                 D点  |                |  +---R1---C点---R1---+ 上記のブリッジにおいてA,D間に2Vの電圧をかけます。 電源は直流安定化電源です。 抵抗はすべて同じです。 電圧レベルの確認にオシロスコープを使用しました。 AやDにプローブのグランドを接続してB,C点を観察すると 測定値のレベルは±の1V,振れ幅は10mv程度です。 しかしBやC間にプローブのグランドを接続してAやDを観察すると 50MHZ程度の周期的な波形が観察されます。 B,C間の波形も同様です。 (グランドがオープンの時と同じような現象です) 振れ幅も80mV程になります。 ブリッジでなく,2つの抵抗でもこのような現象になります。 商用電源の影響なのでしょうが, (1)なぜこのような結果になってしまうのでしょうか? (2)2点間BCの値をA/D変換器に入力する場合,当然上記の影響が出てしまうと思われますが対策はありますでしょうか? 以上,ご回答よろしくお願いします。