位相補償について

オシロスコープを用いた実験を授業で行っているのですが、「プローブのマッチングボックスによる位相補償について説明せよ」という報告事項があります。
　調べてみたのですが、内容が難しくいまいちよくわかりません。以下にその内容を載せます。もう少し分かり易く説明していただけるとありがたいです。帰還回路、正帰還などもわかりません・・・。

OPアンプなどの広帯域、高利得の増幅回路では、帰還をかけて使用するが、増幅回路自体の位相が180度をこすと、帰還回路から正帰還される為に発振してしまう。このため、適正な利得周波数特性を保つため、回路の一部に補償回路を設けて位相をコントロールして、発振を防止し、安定動作をさせている。

No.3 ベストアンサー 回答者： pen2san 回答日時： 2003/10/14 18:37

外部からオシロスコープ本体の入力端子を見た場合、Ｃ成分とＲ成分があります。

プローブ内部には一般的に１Ｍオームと言った大きな抵抗があります（１０：１プローブの場合、トータルで１Ｍオームのプローブが一般的です。）
しかも、プローブ先端からＢＮＣコネクターまではシールド線で接続されており、ここにもＣができます。
ＣとＲで構成されている回路を考えるとほとんどの場合フィルターを構成し周波数特性が平坦ではなくなります。周波数特性が平坦でなくなると、オシロスコープ上に表示される波形に誤差が生じます（振幅、位相とも）。

プローブ先端－－－－Ｒｐ－－－－－オシロ入力
　　　　　　　　｜　　　　　｜
　　　　　　　　　－Ｃｐ－－｜－－
　　　　　　　　　　　　　　｜　　｜
　　　　　　　　　　　　　　Ｒｉ　Ｃｉ
　　　　　　　　　　　　　　｜　　｜
　　　　　　　　　　　　　　｜－－
　　　　　　　　　　　　　　▼
ところが、Ｒｐ＊Ｃｐ＝Ｒｉ＊Ｃｉの場合は虚数項が打ち消されてＲｐとＲｉの比だけの分圧器として動作します。
一般にはＣｐがトリマーコンデンサーとなっておりそれを調整する事によりフラットに近い特性を得ています。

ＯＰアンプ等の回路で使われている位相補正回路は複雑ですが、本分圧器は簡単ですから虚数項がゼロになる条件を数式で確かめて下さい。

この回答へのお礼

大変わかりやすく書いていただきありがとうございます！！とても参考になりました。

お礼日時：2003/10/14 22:07

No.2 回答者： ymmasayan 回答日時： 2003/10/14 16:14

位相補償という言葉はいろんな分野で使用されます。

元の調査事項はオシロのプローブの位相補償でしたね。
質問者がお調べになったのはオペアンプの発振防止のための位相補償で
目的のものとは全然違います。

オシロのプローブの位相補償とはプローブによって高周波成分の位相ずれが起こり
矩形波(もちろんほかの波も）を観測しても正しい矩形波にならないのです。
これを調整するためにプローブに調整ねじがついていて、矩形波を入力して
正しい矩形波になるようにねじを調整します。
参考ＵＲＬを探しましたが適当なものが見つかりませんでした。

この回答へのお礼

ありがとうございました！参考になりました。

お礼日時：2003/10/14 22:08

No.1 回答者： keyguy 回答日時： 2003/10/14 16:01

ナイキストの安定判別法を調べてください。