オシロの測定信号は遅延している!
パワエレエンジニアの必需品のオシロスコープですが、
測定信号は遅延しています。
ここで言及している遅延とは、測定プローブで波形を観測してから
測定プローブを通ってオシロスコープの入力端子まで信号が伝達される時間です。
通常、伝達遅延としてプローブのデータシートに記載されています。
(だいたい、数nsec~100nsec程度の間です。)
普段の低圧系で回路動作を測定しているときは、
この遅延による影響を意識することはありません。
(nsecオーダーの遅延を問題視する測定はそれほどないため)
しかし、スイッチング損失測定時には、強く意識する必要があります。
スイッチング損失とは、以下のような電流と電圧の掛け算で求められます。
下図からも分かるように電圧と電流の関係性が非常に重要で、
例えば電圧波形が遅延しているV(t)の信号は右側へ移動することになり、
スイッチング損失が変化します。
「オシロスコープによる電源のスイッチング損失測定」
http://jp.tek.com/dl/Power_Appnote_46Z-60010-0_1602.pdf
この二つの信号の間の時間差をスキューと呼び、時間差をなくす作業を
デスキューと呼びます。
デスキューのやり方は色々とありますが、
基本的には高周波の信号源から抵抗負荷に電流を通電した際の
電圧と電流を測定して、プローブの遅延を補正します。
以下のページが参考になるかと。
スイッチング損失を測定する際には必須のデスキューですが、
デスキューをキチンと出来る環境にない方もいるかと思います。
(設備・予算面の制約、企業風土の制約から)
キチンと出来ないからやらないのではなく、
プローブのデータシートに記載されている伝達遅延を設定するなど、
まずは出来ることから始めてみましょう。
ちなみにデータシートに記載されていない場合は、
その測定器メーカのカスタマーセンターなどに問い合わせれば、
伝達遅延の標準値は教えてもらえます。
(仮に教えてくれないメーカの場合は、そのメーカの測定器は使用しない方が
良いと思います。っというか、使用するに値しないです。)
また、測定器からBNCなどでオシロスコープに信号を入力している場合も
あると思います。
その際は、1mあたり5nsecの遅延を見込んでおけばOKです。
(仮に0.5mのBNCケーブルだったら、2.5nsec)
ではでは。