新・オシロスコープ 測定技術のすべて(品切重版未定)
ディジタル/マイコン回路から高速・広帯域回路まで
高橋 徹 編著
A5判 336頁 定価2,345円(税込)
ISBN4-7898-3298-8
電子回路にアナログ回路，ディジタル回路，マイコン回路などがあるように，測定技術にも回路に応じたノウハウがあります．本書はそんな回路測定技術をオシロスコープの専門家に紹介してもらいました．最新のディジタル・オシロスコープやロジック・アナライザ，サンプリング・オシロスコープの使い方も紹介．
第1章 オシロスコープによる波形観測 入門
1.1 オシロスコープのあらまし
＊ オシロスコープとは
＊ 波形から何を読みとるか
＊ ブラウン管(CRT)のしくみ
＊ 波形表示のしくみ
＊ 垂直軸(Y軸…電圧軸)と水平軸(X軸…時間軸)回路
＊ Z軸…ビームの強度を制御する回路
1.2 垂直軸(電圧軸)回路の機能と特性
＊ 偏向感度とは
＊ 周波数帯域とは
＊ オシロスコープの立ち上がり時間
＊ 周波数帯域による観測波形の違い
＊ 入力回路…AC結合とDC結合
＊ 遅延線路(ディレイ・ライン)の働き
＊ 多現象を観測する二つのモード
＊ ALT(オルタネート)表示による2現象観測
＊ CHOP(チョップ)による2現象表示
1.3 水平軸(時間軸)回路の機能と特性
＊ トリガ回路のしくみ
＊ 掃引回路のしくみ
＊ X-Y機能とは
＊ ディジタル・リードアウト機能
第2章 新しいオシロスコープ技術
2.1 ディジタル・ストレージ・オシロスコｰプ
＊ ディジタル・ストレージ・オシロスコｰプとは…単発現象にも強い
＊ DSOのしくみ
2.2 サンプリング・オシロスコｰプ
＊ サンプリング・オシロスコｰプとは…超高速周波回路に適している
＊ サンプリング・オシロスコｰプのしくみ
2.3 ロジック・アナライザ
＊ ロジック・アナライザとは…マイコン回路や複雑なディジタル回路用
＊ ロジック・アナライザのしくみ
＊ 多くの信号間のタイミングやパルスの有無を測定するとき
＊ バスで送受されるデータの動きを測定するとき…外部クロックを使用
APPENDIX
＊ リモート制御機能とは
＊ リモート制御のためのインターフェース
＊ リモート制御で実現できる機能
＊ リモート制御の手順
＊ PC9801/BASICによる実際のプログラム例
＊ 遠隔テレビ信号モニタ・システム
第3章 オシロスコープによる波形の基本的な観測
3.1 電圧測定の基本技術
＊ 直流電圧の測定
＊ 電圧波形の測定
3.2 時間測定の基本技術
＊ 時間幅の測定
＊ パレス幅の測定
＊ パルスの立ち上がり/立ち下がり時間の測定
3.3 周波数/位相の測定
＊ 周波数の測定
＊ 位相の測定
＊ X-Y測定
3.4 テレビ映像信号の観測
＊ テレビジョン画面の構成
＊ テレビ映像信号(複合映像信号)のしくみ
＊ ふつうのオシロスコープで同期をかけるには
＊ テレビ同期機能による観測
＊ テレビ同期回路の構成
＊ ハイビジョンの複合映像信号を観測するには
第4章 測定プローブとアクセサリの活用技術
4.1 基本測定のためのプローブ
＊ 測定範囲をひろげるために
＊ 10：1の標準プローブを使うときでも
＊ 標準プローブを使う効果
＊ 標準プローブを使うときの注意事項
4.2 アースが浮いているときの測定法
＊ フローティング測定の基本的な考え方
＊ オシロスコープをフローティングで使用する
＊ 2現象オシロスコープを用いる方法
＊ 前段に差動増幅器を使用する方法
＊ 差動入力タイプのオシロスコープを使用する
＊ 光ファイバを使用する方法
＊ 雷サージ…インパルス測定に応用する
4.3 高電圧を測定するためのプローブ
＊ 高圧プローブの基本的な使い方
＊ 高圧プローブを使ったときの特性
＊ 電子ライタの高電圧を測定してみると
4.4 自動車のエンジン・モニタ用プローブ
＊ 自動車のエンジン波形を観測するとき
＊ 点火回路の測定の実際
＊ インジェクタ用プローブは
第5章 オシロスコープによるディジタル回路の観測
5.1 ディジタル回路測定の基本技術
＊ ディジタル回路測定の特徴
＊ 信号のチェック・ポイント(1)…電圧レベルのチェック
＊ 信号のチェック・ポイント(2)…波形の立ち上がり/立ち下がり
＊ 観測にはプローブを正しく使う
＊ 測定点を正しく選ぼう
＊ ECL信号には観測用プローブ回路を用意する
5.2 正しい同期のかけ方
＊ ふつうはDCカップル/Auto掃引で
＊ 2現象オシロでは入力側論理をトリガ・ソースに
＊ ゲート回路の動作を追いかけるコツ
＊ 2現象でも同一時刻の表示ではない
＊ 分周回路ではもっとも遅い信号をトリガ・ソースに
＊ グリッチはトリガ・レベルで探す
＊ 重なったパルスはトリガ・ホールドオフで調整する
＊ 任意状態でトリガするトリガ・プローブを利用すること
＊ 繰り返しの遅い信号は観測用フードを利用する
第6章 ディジタル・ストレージ・オシロスコープによる波形観測
6.1 単発現象の測定に有効
＊ アナログ・スイッチとリレーの動作を比較すると
＊ トリガ以前の現象も観測できる…プリトリガ
＊ MPU…マイクロプロセッサのリセット回路を測定すると
6.2 DSOのもっている機能と特性
＊ 垂直軸の分解能＝A-Dコンバータの分解能
＊ A-D変換時に生じる量子化誤差
＊ 超低周波信号の測定にはロール・モード
＊ 発生頻度の低い信号の測定のとき…MPU周辺回路の例
6.3 バースト状の信号を測定するとき
＊ データ長とサンプリング・レートの影響
＊ DSOのサンプリング・レートとは
＊ DSOにおけるデータ長とは
＊ 正しいサンプリング・レートの求め方
＊ バースト状の信号の観測手順
＊ サンプリング周期とデータ長の関係
6.4 細いパルスの測定限界
＊ なぜ細いパルスが問題か
＊ エンベロープ機能を使うと
＊ 違った信号に見える…エリアジングとは
6.5 DSOのアドバンストな応用
＊ まれに発生するエラーの検出
＊ ビデオ信号の特定のライン・セレクト
＊ モデムを利用したDSOの遠隔操作
＊ 電池駆動の超小型DSO(液晶DSO)を使うと
第7章 ロジック・アナライザによる基本測定技術
7.1 ロジック・アナライザ 二つのモード
＊ 非同期(Asynchronous)測定…内部クロックのとき
＊ 同期(Synchronous)測定…外部クロックのとき
7.2 ロジック・アナライザによるディジタル回路の観測
＊ 多数の信号を観測するためのプローブの使い方
＊ どんな種類のロジック信号か…スレッショルド電圧の設定
＊ どの部分を観測するか…ワード・リコグナイザを使う
＊ トリガ・フィルタを使うとき
＊ グリッチを検出する…ラッチ・モードとグリッチ・モード
＊ バス信号には外部クロックによる同期測定
＊ 2進数で表示する…ステート表示
第8章 マイコン・システムの動作観測
8.1 マイコン・システムのあらまし
＊ マイコン機器の構成
＊ MPU回路の動作
＊ マイコン・システム調整のポイント
＊ オシロスコープとロジック・アナライザの使い分け
8.2 マイコン周辺回路の測定
＊ クロック信号を確認するには
＊ リード・アウト機能を使うと
＊ リセット回路の調整ポイント
8.3 マイコンの動作確認と測定法
＊ MPUの操作…エミュレータを併用するのが一般的
＊ エミュレータとテスト・プログラム
＊ RAMの動作をチェックするには
＊ アドレス・デコーダ回路のチェック方法
＊ エミュレータとロジック・アナライザを使うとき
＊ ROMの動作をチェックするには
＊ バス信号測定のポイント
8.4 ロジック・アナライザ＋パーソナリティ・プローブの活用
＊ パーソナリティ・プローブとは
＊ パーソナリティ・プローブを使用するときの注意点
＊ パーソナリティ・プローブの働き
8.5 ロジック・アナライザ トリガ設定のテクニック
＊ プログラムの動きでトリガする
＊ もう少し複雑な条件でのトリガ
＊ プリフェッチをするマイコンでは
＊ キー入力処理を観測すると
＊ バグはハードか? ソフトか?
＊ ある条件のデータだけを捕らえる…クオリファイ機能を使うと
第9章 オシロスコープによるOPアンプの基本特性の測定
9.1 OPアンプの伝達特性を測る
＊ 増幅回路とOPアンプ
＊ OPアンプの伝達特性とは
＊ OPアンプのパルス応答からわかること
＊ 実際のパルス応答測定のチェック・ポイント
＊ 汎用OPアンプのパルス応答特性を見ると
＊ 電流帰還型の高速OPアンプのパルス応答特性を見ると
＊ 高速OPアンプを測定するときのノウハウ
＊ セトリング・タイムを測定するための工夫
＊ 実際のOPアンプのセトリング・タイム
＊ 周波数特性を測るには
＊ 741とAD846での周波数特性の比較
＊ スイーパによるOPアンプの周波数特性測定
＊ ノッチ・フィルタの特性を測ると
9.2 OPアンプ回路の増幅度と直線性を測る
＊ OPアンプの開ループ利得を測定する
＊ 利得の測定精度は
＊ 利得測定系に求められる特性
＊ 標準電圧発生器と電圧計を使うとき
＊ 分圧器を用いた利得測定のしくみ
＊ 分圧器を使うときの注意事項
＊ 分圧器にボルテージ・フォロワを追加すると
＊ 反転増幅器の利得を測る
＊ 分圧器を自作するときのポイント
＊ 増幅回路の直線性とは
＊ 分圧器を使った直線性の測定
＊ 三角波の直線性を測ってみる
＊ 三角波の直線性精度の確認
9.3 OPアンプ回路の入出力インピーダンスを測る
＊ OPアンプの入出力インピーダンス
＊ 入出力インピーダンスの測定方法
＊ 実際のOPアンプの入出力インピーダンスを測ってみると
＊ バイポーラOPアンプの入力オフセット電圧とバイアス電流を測る
＊ FET入力型OPアンプの入力電流を測る
＊ ポップコーン・ノイズを測る
第10章 安定化電源/スイッチング電源の測定技術
10.1 電源回路の入力特性の測定技術
＊ 入力電圧特性と入力電流特性の測定
＊ 入力電力と力率の測定
＊ 入力突入電流の測定
10.2 電源回路の出力特性の測定技術
＊ 出力電圧(静特性)の測定
＊ 動的な負荷変動の測定
＊ 過電流保護特性の測定
＊ リプル・ノイズの測定
10.3 電源回路のノイズ特性の測定技術
＊ 発生雑音のスペクトル
＊ 発射雑音の測定技術
＊ 入力帰還雑音の測定技術
＊ 外来雑音耐量の測定
10.4 スイッチング電源内部回路の測定技術
＊ トランジスタの高電圧スイッチング波形を測定するには
＊ トランジスタのスイッチング飽和電圧の測定法
＊ トランジスタのスイッチング電流波形を測定するには
＊ カレント・プローブを使わず大電流波形を直接観測する方法
＊ 整流ダイオードの短絡電流の測定
＊ 電解コンデンサのリプル電流を測定するには
＊ 2次側平滑回路のリプル電流の測定
第11章 高速・広帯域回路の測定技術
11.1 高速・広帯域信号測定のノウハウ
＊ サンプリング・オシロスコープの登場
＊ オシロスコープの立ち上がり時間
＊ 同軸ケーブルを用いるとき･･･インピーダンス・マッチングが重要
＊ 同軸ケーブルによる信号の減衰
＊ エクステンダを利用してケーブルによる波形なまりを抑える
＊ プローブを用いるとき
＊ プローブの選択基準
＊ グラウンドも測定ポイントのすぐ近くに
＊ アクティブ・プローブを使うときの注意
＊ ケーブルやプローブの種類と長さによる測定結果の違い
＊ 伝搬遅延時間の差を補正するには
11.2 サンプリング・オシロスコープのトリガリング・テクニック
＊ 波形を管面にとどめる操作…トリガリング
＊ サンプリング・オシロスコープの最小遅延時間
＊ 管面外の信号を見たいとき…掃引遅延
＊ 観測したい信号とは別にトリガ信号が得られるとき
＊ パルス・ジェネレータを信号源として使用するとき
＊ トリガ用の信号が出力されていないとき
＊ エクステンダとフィードスルー型サンプリング・ヘッドを利用するとき
＊ 信号の立ち上がり部を見るための遅延装置
＊ 1G〜2GHzを超える信号をトリガするとき
11.3 サンプリング・オシロスコープの応用測定テクニック
＊ 直流に重畳した微小信号の測定…DCブロックの利用
＊ バイアスTによるアクティブ・デバイスのスイッチング特性の測定
＊ 高速・広帯域差動アンプの測定
＊ アイ・パターンによる伝送品質の評価
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＊ 同軸ケーブルとは
＊ 高周波用コネクタについて
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