回路上の発振部分に流れる電流を測ろうとしたら何で測るのがいいでしょうか?やはりアナログテスターでしょうか?デジタルでも数値は出ますがたぶん平均化されていると思いますので最大値がわからないでしょうから。
測定したい部分は発振信号でトランジスタをスイッチングしていて、そのコレクタに流れる電流なのですが信号側の周波数は可変で完全に方形はでもありません。(RCの発振信号のため)
計算で求めようとしたらコレクタ側の負荷抵抗を求めれば計算できるでしょうか。(トランジスタが飽和状態であるとしたら)
内容がごたごたですが計算がめんどくさいので発振回路の(瞬間)最大電流を測るのには何が一番いいでしょうか?

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A 回答 (3件)

>発振部分に流れる電流を測ろうとしたら・・・最大値がわからないでしょうから



最大値を測定する目的が理解できないので、どの部分を回答していいか良く
解からないので、記載の情報から推定で回答します。

まず、「RCの発振信号」から周波数は数100Hzから数10KHzと判断し、コレクタ
ーやエミッターの端子で測定することとします。
1.アナログテスターでもデジタルテスターでも、指示値は「平均値」測定と
 なりほぼ同じ測定結果になります。
 アナログテスターの方が内部抵抗が低めなので、被測定回路に対して影響し
 やや低めの指示値となる場合があります。
2.デジタルテスターの場合「MAXホールド」機能があり最大値(平均値)の
 測定が可能です。
3.波形の最大値ですが、オシロスコープで測定するしか方法がありません。
 抵抗値と電圧で計算します。
4.「信号側の周波数は可変で完全に方形はでもありません。」から周波数が
 変化したら動作点が変化して、中心電圧と最大値が変化する可能性がありま
す。

 発振回路の(瞬間)最大電流を測る目的が不明ですが、通常発振回路は
1)中心動作点と2)信号振幅レベルの両方で設計定数を決定しますので、目的
を明確にされたらと思います。

*ちなみに、シンクロスコープは商品名でオシロスコープと同じで違いは
ありません。(某日本海軍調達メーカの商品シリーズ名です。)
測定器名はオシロスコープを使ってください。
 
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この回答へのお礼

最大値を求めたいのはある回路(設計者不明;割と簡単ではありますけど)の電気的な特性(?)を調べていてある部分で瞬間的に定格以上の電流が流れているのでは?と疑い(もともとその部分にどれだけ電流が流れているかが不明)実測できないかと思い質問いたしました。
アナログ回路でかつ発振しているので計算はなかなか大変そうだったので簡単にはかる方法があればと。
各部分を測って計算すればわからないこともなさそうですね・・。
(計算は大変ですが)回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/05/23 21:39

やっぱりオシロスコープ出来ればシンクロスコープだろうな


機械的な測定では慣性の影響が大きすぎて無理でしょう
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この回答へのお礼

やはりオシロでしょうか。テスターはアバウトすぎますよね。
回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/05/23 21:23

瞬時値を見るなら、電流プローブ+オシロスコープ(またはレコーダ)になるかと思います。

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この回答へのお礼

電流プローブが必要ですか・・。回答ありがとうございます。

お礼日時:2009/05/23 21:22

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Qオシロスコープの使い方に関する質問

オシロスコープの使い方に関して分からないことがあるので教えて下さい。

オシロスコープの入力端子にファンクションジェネレータで正弦波を入れてやり、その状態で正弦波の位相を変えてもオシロ上で正弦波が横に動くということがないのですが、これはどうすれば位相も表示することが出来るのでしょうか?

SorceでEXTというモードがありますが、これは外部信号によりトリガを選ぶことが出来るということは分かるのですが、
具体的にどういった信号を入れて使うものなのでしょうか?

よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

こんばんは。
まず、位相を変える、というからには何か基準があるわけですね?
位相というのは、相対的なものですから。

もし、1つの正弦波だけしか見ていないのならば、
(その場合位相を変える、というのは何に対してかわかりませんが…)
オシロスコープのトリガは、
その入力信号自体をトリガにしているはずなので
いくら出し側で位相を変えても、
トリガ条件が変わらない限り波形は動きませんね。
例えば、トリガレベルを、0ボルトの立ち上がりエッジ、
で設定していたら
波形のスイープ開始点は、
常にサイン波のθ=0度の位相からになります。

もしファンクションジェネレータで2つの正弦波を出していて、
基準となる側に対してもう一方の波形をずらしてやる場合でしたら、
例えば次のような測定で位相差を観測できるでしょう。
 ・基準側をオシロスコープのチャンネル1に接続
 ・もう一方をチャンネル2に接続
 ・トリガ設定はチャンネル1
これで、チャンネル2の位相変化を見ることができます。
もちろん、基準側信号を外部トリガ入力に入れてやっても同様です。

ただし、2つの信号の同期関係がない場合
(ぴったり同じ周波数でも整数比でもない場合)は、
当然ですが波形が流れてしまいます。

inara1さんのご回答にあるような、
Ext Trig(外部トリガ)とか、Sync Out(同期出力)という機能が
ファンクションジェネレータにあれば
これを基準にされればよいかと思います。

こんばんは。
まず、位相を変える、というからには何か基準があるわけですね?
位相というのは、相対的なものですから。

もし、1つの正弦波だけしか見ていないのならば、
(その場合位相を変える、というのは何に対してかわかりませんが…)
オシロスコープのトリガは、
その入力信号自体をトリガにしているはずなので
いくら出し側で位相を変えても、
トリガ条件が変わらない限り波形は動きませんね。
例えば、トリガレベルを、0ボルトの立ち上がりエッジ、
で設定していたら
波形のスイープ開始点...続きを読む

Q変圧器の2次側開放時の1次側電流について

電気関係の部署に配属になったのですが、ふと疑問に思ったことがありまして質問させていただきます。

単相変圧器で、1次側に電圧をかけると励磁電流(トランス定格容量の1%程度)が発生し、2次側に電圧が誘起されるということを勉強しました。
しかし、そもそも2次側を開放しているということは1次側にコイルが負荷としてぶら下がっているだけのように思え、だとすると、1次側に電圧をかければI=V/R
  R=JωL  で、2次側無負荷でも1次側に相当大きな電流が流れる気がしてきました。実際流れないのはわかるのですが・・・
Lが大きくてほとんど流れないということなんでしょうか? バカですみません。わかる方教えて頂きたいと思います。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

記号に関して
Rは抵抗を表すときに使い、
リアクタンス(ωL)を表す場合にはXを
インピーダンス(r+jωL)を表す場合にはZを
使うことが多いかと。

二次側開放の変圧器
二次側巻線が開放→二次側巻線の電流が0→二次側巻線が無いのと等価→一次巻線だけのコイルを電源に繋いだときと同じ
というので良いかと。

励磁電流
励磁電流は、その名のとおり鉄心に磁束を誘起する電流成分ですね。
二次開放の時の一次に流れる電流は、一次側の自己インダクタンス(L1)と電源の電圧、周波数で決まります。

二次巻線の自己インダクタンスL2
通常の変圧器だと、ニ次と一次巻線の巻数比(ほぼ電圧比に相当)をαとすると
概略 L2=α^2L1 になります。巻数比の大小でL2の大小はかわります。
(1:1の変圧器だと、L1とL2はほぼ同じ)


(自己インダクタンスと相互インダクタンスつかって表す方法以外に、洩れインダクタンスと相互インダクタンス使って表す方法もありますが、表記がちょっと面倒になるので、割愛)

Q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。

Aベストアンサー

(1)「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」が正解。
(2)GND線=本体アースをL側に繋ぐのですから、ショートでなく漏電になります。
(3)プラグはL側もN側も本体とは絶縁されているのでショート・漏電する事はありません。
(4)GND線と本体アースが導通されている場合、本体アースは漏電するので接続出来ません。
三相200Vの多くは(全てではない)S相(白線)が接地側なので、そこへGND、他の相へプローブを接続します。
接地側は検電器で、簡単に判別できます。

くれぐれも感電に注意しましょう。

Q水晶式発振回路について

水晶式発振回路というものがありますがこれは何故発振するのでしょうか?本などでみてもよくわかりません。なんとなくイメージできるように説明してください。幼稚な質問ですみません、お願いします。

Aベストアンサー

参考URLに詳細な解説がありますのでご覧ください。

水晶は圧電素子であること、つまり、結晶軸の特定方向に水晶を切り出し(カットし)て、電極で挟み、支持点をつけ、電圧をかけると、カット方向によって決まる方向に結晶がひずみます。電圧の掛け方を一定周期で変化させてやると、水晶振動板の形状や寸法によって決まる共振周波数でより多く周期的にひずみを繰り返すようになります。歪むことで逆に電極にその周期で電圧が発生します。この周期的に大きくひずむ周期の逆数を共振周波数とか固有周波数と呼びます。

このひずみ周期に合わせた電圧の変化を正帰還させて増幅してやれば振動が安定して発信します。

参考URLの図18、図31~32に発信回路のあります。
発信回路の水晶の周りの等価回路が図24にあります。
電気的なLCR共振回路を構成しています。R分がありますので減衰しますのでその分増幅器で増幅して発信を継続させています。
共振回路から、発信周波数は水晶によって決まった正確な周波数で発信します。

共振周波数は水晶振動子の寸法により決まりますので、
基本振動モードのほか、その奇数周波数倍の周波数で発信する可能性があります(図16~17参照)。共振周波数と水晶振動子の電気的なインピーダンスは密接に関係していて、インピーダンスがゼロになる周波数(共振周波数)で発振します。

水晶振動子も大小さまざまあり、振動モードによりいろいろな形状があります。大きなサイズの振動子は、基本周波数は低くなります。
小さくなるほど基本周波数が高くなります。腕時計に使われる水晶振動子は、寸法が小さい割りに発振する基本周波数を低くするためU字型の音さの形状に加工されています。

水晶の周りにコンデンサーを付けたり、正帰還増幅器の周波数特性を調整して、特定周波数で発振するように工夫がなされています。水晶振動子の固有周波数近くの周波数を、水晶振動子の発振回路に加えても、発振周波数は水晶振動子の固有振動周波数に引き込まれて、水晶の振動周波数に固定され安定に発振します。

参考URL:http://nanocarb.meijo-u.ac.jp/expII_TXT%5Cex2%5C2-7.pdf

参考URLに詳細な解説がありますのでご覧ください。

水晶は圧電素子であること、つまり、結晶軸の特定方向に水晶を切り出し(カットし)て、電極で挟み、支持点をつけ、電圧をかけると、カット方向によって決まる方向に結晶がひずみます。電圧の掛け方を一定周期で変化させてやると、水晶振動板の形状や寸法によって決まる共振周波数でより多く周期的にひずみを繰り返すようになります。歪むことで逆に電極にその周期で電圧が発生します。この周期的に大きくひずむ周期の逆数を共振周波数とか固有周波数と呼びま...続きを読む

Qオシロスコープの使い方について

オシロスコープのプローブには×1と×10がありますが、通常はどちらに設定しておけば良いのでしょうか?

また、×1と×10の使用用途なども教えて頂けますでしょうか?

Aベストアンサー

通常は、×10です。
入力電圧を1/10にして、オシロスコープ内に取り込みますので、誤って過大な入力があっても、プローブやオシロスコープを損傷する可能性が低くなります。
また、×1と×10では、周波数帯域が異なり、×10で数100MHzであったとすると、×1では数10MHz程度になってしまうため、高周波の測定をすると、誤差が大きく生じてしまいます。
×1を使うことがあるとすれば、低周波で入力信号が極めて小さい場合です。が、ほとんど使うこともないかと思います。

Qコレクタに繋がったLEDの電流の決定方法

トランジスタをスイッチとして使った回路として、ベース側にRbを繋げ、
コレクタ側に直列にLEDとRc、エミッタ側を接地させたものををよく目にします。
このとき、Rcは、LEDの電流制御という意味でしょうか?

しかし、この場合ベースに抵抗を入れてIbを決定(hfeを考慮してIcが決定)を
しているため、上記のLED用の抵抗は無くても、LEDに任意の電流を流す(定電流)
ことができるのではないでしょうか?
トランジスタ回路は、最近勉強を開始したばかりですが、この問題で悩んでいます。
どなたかすっきりする回答をお願いできますでしょうか。

多分、トランジスタをスイッチとして使うことがキーポイントだと感じているのですが。。
定電流減として使う場合とトランジスタの動作が変わるのでしょうか?

Aベストアンサー

間違いました。

【誤】
一方で、よく行われているようにトランジスタが完全にONになることを前提にRcの抵抗値を決めると

【正】
一方で、よく行われているようにトランジスタが完全にONになることを前提にRbの抵抗値を決めると

 RcではなくRbです。すみません。

Q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。

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...続きを読む

Aベストアンサー

オシロスコープで直接商用電源を観測するのはあまりお勧めしません。理由はこれら電子機器は電子回路用であって大電力を扱う機器への接続を想定していないからです。
しかし、どうしても観測したいと言うのであれば幾つか裏技(?)があります。

商用電源の観測:
まず、各ツマミは観測に適するポジションにあらかじめ設定しておきます。 次にオシロ本体を厚い(1ミリ以上)もゴム板もしくはそれに相当する絶縁板の上に乗せます。 プローブは10:1の物を使いますが5V/divだとブラウン管から飛び出してしまいますのでボリュームで絞込み、既知の電圧(直流で可)で校正しておきます。 100V ACの場合282Vp-p(Peak to Peak)となりますので最低でも画面上で300Vが観測できる様に設定します。但し、ノイズ(特にヒゲの様なノイズ)が乗っていると282Vをはるかに上廻るピーク値を観測することもあります。
次にAC延長コード等を利用してプローブに直接手を触れなくても商用電源を抜差しできる様にした治具を準備しACプラグを被測定電源に接続します。
測定中は絶対にオシロに触れない様にします。

単にAC50/60Hzを観測するだけであれば間に電源トランス(例 100V:10V)等を入れ低い電圧を観測する事をお勧めします。不要になったラジカセ等のACアダプターを分解して整流回路を取外した物でも代用できます。

電流の測定には電流プローブを用います。これは1A/Vとかと言った仕様のプローブで構造としては洗濯バサミの様な型をしており洗濯バサミの先端で電線をはさみそこに流れる電流で発生する磁界をループ状のコイルに電磁誘導させ電圧に変換しています。このタイプは交流電流しか測定できませんがもっと複雑な構造をしていて直流から測定できる物もあります。

電圧と電流をゴチャ混ぜにして、「電圧が高ければ電流が大きい」とか「電流が大きければ電圧が高い」と言った誤解されておられる方がおられますが、例えば自動車の12Vバッテリーを太い線でショートさせると数100Aの電流を流す事ができますし、TVのブラウン管等に使用されている30,000V程度の高圧電源であってもそこから取出せる電流は数mAだったりします。 要は、電流値はその電源のインピーダンスと接続する負荷抵抗を足し合せた抵抗値と無負荷時の開放電圧によって決定されます

オシロスコープで直接商用電源を観測するのはあまりお勧めしません。理由はこれら電子機器は電子回路用であって大電力を扱う機器への接続を想定していないからです。
しかし、どうしても観測したいと言うのであれば幾つか裏技(?)があります。

商用電源の観測:
まず、各ツマミは観測に適するポジションにあらかじめ設定しておきます。 次にオシロ本体を厚い(1ミリ以上)もゴム板もしくはそれに相当する絶縁板の上に乗せます。 プローブは10:1の物を使いますが5V/divだとブラウン管から飛び出して...続きを読む

Q差動増幅回路で、低周波での発振の原因は?

GHz帯の差動増幅回路のICを測定しました。

ICの入力が無信号のとき、出力のスペクトラムをスペクトラムアナライザ―でみると、非常に低周波(ほとんど0に近いところをピークとして)で、スペクトルが山形に盛り上がってしまっています。発振周波数は、特に、1本にたっているのではなく、広がっています。

これは、発振だと思うのですが、このような、非常に低周波での発振は、どのようなことが考えられるでしょうか?

何でも結構ですので、ヒントとアドバイスをお願いします。

Aベストアンサー

本当に発振ですか?普通のスペアナは入力が無くても直流分の信号は観測されます。
ICの電源を入れた時と入れない時での差を観測してみてください。
差が無いようでしたら発振ではありません。
ICの入力や出力端子を指で触ってみて様子が変わるでしょうか?変わるようなら発振しています。
オシロスコープの帰線が太くなるようでしたら、非常に高い周波数で発振している可能性もあります。

GHz帯のアンプは、アース回路と電源のディカップリングをちゃんとしないと簡単に発振してしまいます。


多段のアンプは低周波数で発振することがあって、そのような現象はモーターボーディングと呼ばれています。
多段で無い場合でもバイアス回路のデカップリングが多段になっているとCR発振回路の構成となって発振することがあります。
その場合はバイアス回路を簡単な構成にするとかデカップリングのCRの値を各段で違った値にして対策します。

参考URL:http://www-lab.ee.uec.ac.jp/text/trOscBasic/images/02-CR.gif

Q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。

Aベストアンサー

>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?
通常は駄目です。
波形の表示は出来るでしょうが、高域のゲインが低下するので正しい波形が表示されなくなります。
学校の教育でこの様な駄目駄目な測定器の使い方を教えてはいけません。

3台のオシロにそれぞれプローブを付けて、それらをDUTにつなげます。

プローブが無いのなら、1000円程度でプローブを購入できますので、検討してください。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-00239/
対応するオシロの入力容量の範囲は10~50pFです。

バッファアンプで信号をバッファして、プローブを使わないで接続する方法も有ります。

数万円でパソコンに接続するオシロスコープも有りますので、予算が有れば検討してはどうでしょうか。
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-01620/
プロジェクタが有れば大画面で表示できます。

Q水晶発振回路が発振し始める理由

水晶振動子を使った発振回路は電源を入れただけで発振が始まるのですが、なぜ発振するのかが分かりません。
電源を入れると74HCU04等のICからノイズのようなものが出て、それがトリガーとなって発振が始まるのでしょうか?

Aベストアンサー

どの程度の説明が必要かよく分かりませんが,
初歩の回答から,発振回路は周波数を決める部分と
増幅する部分から構成されます.
カラオケなどで,スピーカのそばにマイクを近づけると
ハウリングと言う単一音が聞こえる現象が起こりますが
それと同じです.これもマイクとスピーカの特性に
よって周波数が決定され,回路のアンプで増幅されます.

さてご質問の,電源投入で発振する理由ですが,
原理的には定常電源が供給されると,回路は発振しません.
電源投入と言うのは,ステップ入力に相当しますので,
高調波を含む広帯域な周波数成分が含まれています.
これが周波数を決める回路(この場合は,水晶振動子と
負荷容量)に入り,特定の周波数信号だけが増幅回路
に入ります.後は,それが周波数選択されて,増幅される,
の繰り返しとなり,発振が成長します.


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