オシロスコープを用いた実験で入力をCH1出力をCH2に接続したときのXY波形の形の意味するものってなんですか。今回は三角波を入力に加えてNOT論理ゲートを通して出力を得たんですが、XY波形は英語のZのような形になりました。この形が意味するものとは何ですか?

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A 回答 (2件)

XY波形はZというか  ̄|_ ←こんな形ですよね。



だとすると入力波形には関係なく入力レベルがある値以上の時には出力が偽、以下の時には出力が真になっている、つまりNOT論理が正しく働いていることを意味している。だと思います。縦棒にあたる部分の横軸の値が「ある値」つまり閾値になります。
「入力波形には関係なく」と書きましたが入力信号はその閾値の上下を行ったり来たりしていなければいけません。

ところで論理回路をの前後の波形はデュアルモードで比べるほうが格段に理解しやすいと思います。

ch1→ /\/\/\/\/\

ch2→  ̄_ ̄_ ̄_ ̄_ ̄_ ̄

こんなことになってるんですよね。
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この回答へのお礼

こんにちは。mkmarimoです。大変良くわかりました。ありがとうございました。

お礼日時:2001/05/10 13:39

簡単にいいますと、入力に対し出力の何かが3倍になったことを表していると思います。


例えば、周波数の場合は、同期も合っているということです。入力50Hzに対し、出力150Hzとか・・・
他にもあるかも知れませんが・・・電圧とか
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Q計算値と理論値の誤差について

交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
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あと、その誤差が原因で何か困る事はあるのでしょうか?
教えてください。

Aベストアンサー

LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
1.Rの抵抗値は±5%、±10%、±20% があり、高精度は±1%、±2%もあります。
2.Cの容量誤差は±20% 、+50%・ー20% などがあり
3.Lもインダクタンス誤差は±20%で、
3.C・Rは理想的なC・Rでは無く、CにL分、Lに抵抗分の損失に繋がる成分があります。
これらの損失に繋がる成分は、試験周波数が高くなると、周波数依存で増大します。
また、周囲温度やLCRの素子自身で発生する自己発熱で特性が変化します。
測定器や測定系にも誤差が発生する要因もあります。
理論値に対する測定値が±5%程度発生するのは常で、実際に問題にならないように、
LCRの配分を工夫すると誤差やバラツキを少なく出来ます。
 

QオシロスコープのDCとAC

 まだ習いたてで、よく分かっていないのか、テキストの取り扱いの説明に、「AC/DCボタンを押すと直流・交流が入れ替わる」と書いてあるのですが、それは測る物によって選択するのですか? 乾電池は直流であるので、DCのモードにしておかないと測定できないということですか?

Aベストアンサー

通常はDCにして観測しますが、直流のオフセットがある信号を観測する場合はACにします。
たとえば、5Vの直流電圧に乗っている0.01Vのノイズ波形を観測したい場合、1V/divでは5Vであることはわかりますが、ノイズの波形は良くわかりません。
10mV/divにするとポジションをずらしても波形をみることができません。
このような場合、ACにして直流(5V)を除去すれば、ノイズ波形を詳しく観測できます。

Qカットオフ周波数とは何ですか?

ウィキペディアに以下のように書いてました。

遮断周波数(しゃだんしゅうはすう)またはカットオフ周波数(英: Cutoff frequency)とは、物理学や電気工学におけるシステム応答の限界であり、それを超えると入力されたエネルギーは減衰したり反射したりする。典型例として次のような定義がある。
電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。


ですがよくわかりません。
わかりやすく言うとどういったことなのですか?

Aベストアンサー

>電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
>導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
>遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

簡単にいうと、一口に「カットオフ周波数」と言っても分野によって意味が違う。
電子回路屋が「カットオフ周波数」と言うときと、導波管の設計屋さんが「カットオフ周波数」と言うとき
言葉こそ同じ「カットオフ周波数」でも、意味は違うって事です。



電子回路の遮断周波数の場合
-3dB はエネルギー量にして1/2である事を意味します。
つまり、-3dBなるカットオフ周波数とは

「エネルギーの半分以上が通過するといえる」

「エネルギーの半分以上が遮断されるといえる」
の境目です。

>カットオフ周波数は影響がないと考える周波数のことでよろしいでしょうか?
いいえ
例えば高い周波数を通すフィルタがあるとして、カットオフ周波数が1000Hzの場合
1010Hzだと51%通過
1000Hzだと50%通過
990Hzだと49%通過
というようなものをイメージすると解り易いかも。

>電子回路の遮断周波数: その周波数を越えると(あるいは下回ると)回路の利得が通常値の 3 dB 低下する。
>導波管で伝送可能な最低周波数(あるいは最大波長)。
>遮断周波数は、プラズマ振動にもあり、場の量子論における繰り込みに関連した概念にも用いられる。

簡単にいうと、一口に「カットオフ周波数」と言っても分野によって意味が違う。
電子回路屋が「カットオフ周波数」と言うときと、導波管の設計屋さんが「カットオフ周波数」と言うとき
言葉こそ同じ「カットオフ周波数」でも、意味は違うって事です...続きを読む

Q磁場(交流と直流の違い)

初歩的な質問ですいません。
交流直流で発生する磁場は、方向や磁力の違いがあると思いますが、その他に違いってあるのでしょうか?
知りたいのは、非磁性体の金属に電波を透過させられるか?の疑問に直流磁場であれば可能かもしれないと言った話を聞いたような記憶があったからです。
判らないことが多いのであいまいな質問になってしまっていると思います。すいませんがどうか教えてください。

Aベストアンサー

電波とは電磁波ですので、電場と磁場の変化が互い違いに現れる現象です。
それは変位磁界(電場)が存在した時にその周りに電場(磁場)の変位が現れ、その変位からさらに磁場(電場)の変位が、、、
と言うことを繰り返して伝搬します。
さて、非磁性体の金属を電磁波が通過するかどうかですが、通常導電体ではその中の電位の差が取れないので電場が変化しなくなります。
電場が変位しなければそれによる磁場も変位しないので、電磁波はそこで止まってしまいます。
そのため、電磁波をシールドすることが出来ます。
電子機器の筐体の内側にアルミをメッキしているのはこのためです。

しかし、これでも回路からの電磁波の漏洩を完全に抑えることは出来ません。
これは回路内にある、磁場回路からの磁場の変位を、導電体では抑えることが出来ないため、漏れた磁場の変位から電磁波が伝搬します。
つまり、磁場の変位が大きければ導電体を通過することが出来ます。
ただ、磁場の変位もその磁場回路から遠ざければ、電位の変位と同等となり、導電体でシールド出来てしまいます。

直流磁場は当然非磁性体を通過しますが、変位しない限り、電磁波を放射しません。
直流磁場ぐらいの磁場の変位を与えられれば導電体を通過させることが出来るかもしれません。

逆にこの部分まで完全に遮蔽するためには、強磁性体の筐体をある程度の厚みでくるんで電磁波を逃がすか、ヒステリシスを持った強磁性金属で吸収するなどの方法があります。

超伝導物質でくるめば完全です。

電波とは電磁波ですので、電場と磁場の変化が互い違いに現れる現象です。
それは変位磁界(電場)が存在した時にその周りに電場(磁場)の変位が現れ、その変位からさらに磁場(電場)の変位が、、、
と言うことを繰り返して伝搬します。
さて、非磁性体の金属を電磁波が通過するかどうかですが、通常導電体ではその中の電位の差が取れないので電場が変化しなくなります。
電場が変位しなければそれによる磁場も変位しないので、電磁波はそこで止まってしまいます。
そのため、電磁波をシールドすることが出...続きを読む

Q電気回路の図の書き方を教えてください。

タイトルのとおりパソコンを使って電気回路の図を書きたいのですがどうすれば良いのでしょうか?
例えば、抵抗の記号等をオートシェイプを使って作ると時間がかかりすぎてしまいます。もっと効率よく回路図を書ける方法を教えて頂きたいです。

Aベストアンサー

下記のURLで「電気回路」で検索してみてください。
いろいろなフリーソフトが出てきますよ。
よさそうなのをダウンロードして使ってみることです。

参考URL:http://computers.yahoo.co.jp/download/vector/win.html

Qオシロスコープのカップリング

オシロスコープの設定で、
“DCカップリング”か“ACカップリング”かを
設定する項目があるのですが、
どの様に使い分ければいいのでしょうか。
測定する波形によって使い分けるのだと思うのですが、
単に直流波形を測定する時はDCカップリング、
交流波形を測定する時はACカップリング
ではダメなのでしょうか?

Aベストアンサー

オシロスコープで観測するものは、交流信号であることがほとんどです。(まれに直流信号も観測します)
交流信号は、グランドを中心に振幅をもっているものもあれば、ある直流電位を中心に振幅を持っているものもあります。

DCカップリングで波形を観測すると、直流成分も同時に観測することができます。
例えば、直流2Vに500mV(P-P)の信号が乗っている波形を観測すると、その信号はグランドラインより2V上昇したところで500mV(P-P)の振幅を見せます。
同じ信号をACカップリングで観測すると、直流成分の2V(DC)が排除されるので、グランドライン上で500mV(P-P)の振幅を見せます。

DCカップリングとACカップリングの使い分けですが、基本的には信号を観測するという特性上、ACカップリングで良いかと思います。しかし、周波数が低くなると(100Hz以下では注意)、カップリングにコンデンサを用いているため、正しい振幅を表現しきれない可能性がでてきます。そのような時は、DCカップリングにします。
DCカップリングで不都合が生じるのは、小さい交流信号が大きな直流成分に乗っているときです。
例えば、直流10Vに100mV(P-P)の信号が乗っていると、VOLTS/DIVは、50mVか20mVにしないと信号をきれいに見ることができません(1倍プローブ時)。しかし、直流成分が10Vもあるので、信号が管面からはみ出して見えなくなってしまいます。
これくらい信号と直流成分に差があると、グランドラインを調整しても、まず、信号を見ることはできないでしょう。

要は、信号が最もきれいに見える状況を作り出せれば良いのです。

オシロスコープで観測するものは、交流信号であることがほとんどです。(まれに直流信号も観測します)
交流信号は、グランドを中心に振幅をもっているものもあれば、ある直流電位を中心に振幅を持っているものもあります。

DCカップリングで波形を観測すると、直流成分も同時に観測することができます。
例えば、直流2Vに500mV(P-P)の信号が乗っている波形を観測すると、その信号はグランドラインより2V上昇したところで500mV(P-P)の振幅を見せます。
同じ信号をACカップリングで観測すると、直流成分の2V(...続きを読む

Q遮断周波数のゲインがなぜ-3dBとなるのか?

私が知っている遮断周波数の知識は・・・
遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
<遮断周波数の定義>
出力電力が入力電力の1/2となる周波数を指す。
電力は電圧の2乗に比例するので
Vout / Vin = 1 / √2
となるので
ゲインG=20log( 1 / √2 )=-3dB
となる。

ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
となるのでしょうか?
定義として見るにしてもなぜこう定義するのか
ご存じの方いらっしゃいましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

>ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
>となるのでしょうか?
>定義として見るにしてもなぜこう定義するのか

端的に言えば、
"通過するエネルギー"<"遮断されるエネルギー"
"通過するエネルギー">"遮断されるエネルギー"
が、変わる境目だからです。

>遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
これは、少々誤解を招く表現です。
減衰自体は"遮断周波数"に至る前から始まります。(-3dBに至る前に、-2dBとか、-1dBになる周波数があります)

Qリサージュ図形が回転する理由

こないだリサージュ図形がゆっくりと回転してました。位相差が少しずつズレている?決まった波であれば位相差はかわらないはずですが…。どういうことでしょうか?

Aベストアンサー

No.1、No.3のymmasayanです。補足にお答えします。

>>理由はXとYが同じ周波数で位相差だけが連続的に変化しているのと
等価と考えてよいからです。

>とはどういうことでしょうか?

やっぱり判りにくかったですか。すみません。
では式で説明します。
sin(ωt+φ)をX軸と考えます。これよりもΔωだけ高い周波数をY軸と考えます。
Y=sin((ω+Δω)t+φ)ですね。
これを書き換えるとY=sin(ωt+(Δω・t+φ))です。
つまり周波数がωで位相φが連続的に増えていく波と等価だということです。
もちろん360度で0度に戻りますけどね。
というわけで同じ周波数で位相差が連続的に変化するのと同じということで
リサージュが回転するわけです。
周波数の大小関係によって、時計回り、反時計回りに変化します。

お判りになりましたか。

Q電気回路図を書けるフリーソフト。

レポートを書くときに、ワードか何かで書こうと思ってるのですが、電気回路を書かないといけないんです。
電気回路を書けるフリーソフトあれば、教えてください!!

Aベストアンサー

http://www.vector.co.jp/soft/win95/business/se127636.html
これを使ってレポートを書いたことがあります。
OLE対応で便利です。

Q抵抗のカラーコードの許容差について教えて頂きたいのですが、宜しくお願い致します。

抵抗のカラーコードの「誤差率」を何故「許容差」と表記しているのでしょうか?

それと抵抗値が違う10種類以上の抵抗のカラーコードを読み取り、読み取った抵抗値とその許容差を比較しました。すると、読み取った抵抗値が大きければ大きいほど許容差(誤差率)が小さく、逆に抵抗値(誤差率)が小さいと許容差が大きいのです。

これは何を意味しているのでしょうか?
それぞれの抵抗の用途に関係しているのでしょうか?

教えて頂きたいのですが宜しくお願い致します。

Aベストアンサー

全くの素人ですが・・・

> 「誤差率」を何故「許容差」と表記

「そういう慣習」なのかもしれませんが、例えば許容差±5%の抵抗は「±5%までの誤差が許容される回路でお使い下さい」という意味なのかもしれません。
(全くの推測ですが)

さて、

> 抵抗値が大きければ大きいほど許容差(誤差率)が小さく

とのことですが、定格電力に違いがあれば(1/4Wと1/8Wなど)、upponさんの仰る通り、用途の違いという可能性はあると思います。
ただ、それとは別の可能性として、製造のしやすさ、もあるのかもしれません。

例えばカーボン抵抗で、工程上の炭素皮膜の厚さが仮に10
~50マイクロメートル、誤差が1マイクロメートルだったとします。
(炭素皮膜の厚さのみで抵抗値を制御するものとして:実際には螺旋状に溝を切ってあるようなので、それによって通電距離も変えているのかもしれませんが)

抵抗値は、炭素皮膜の厚さが厚いほど小さくなるので、
  1)膜厚最大(50マイクロ) → 抵抗値最大
  2)膜厚最小(10マイクロ) → 抵抗値最小
となります。
このとき、この双方の抵抗に、工程での「1マイクロ」の誤差がのったことを考えると、
  1)抵抗値最大での膜厚誤差率 : 1/50=2%
  2)抵抗値最小での膜厚誤差率 : 1/10=10%
となり、
  抵抗値が大きいほど膜厚の誤差、ひいては抵抗値の誤差が小さく、
  抵抗値が小さいほど膜厚・抵抗値の誤差が小さくなる、
と予想できます。


このようなことから、求める精度が比較的低くてよいときに多用されるカーボン抵抗などでは、「抵抗大→誤差小」「抵抗小→誤差大」という傾向になっている可能性が考えられます。
(高精度が必要なものの場合は、抵抗値が小さいものに対してもコストを掛けて、精度を出しているのではないかと思いますが)

※なお、工程上の誤差は、主に機械側に起因するので(→同一工程内で製造した場合)、こちらの誤差は「膜厚に対する率」ではなく、「誤差の絶対値(上の例では厚みのマイクロメートル)」で効くことになります。

全くの素人ですが・・・

> 「誤差率」を何故「許容差」と表記

「そういう慣習」なのかもしれませんが、例えば許容差±5%の抵抗は「±5%までの誤差が許容される回路でお使い下さい」という意味なのかもしれません。
(全くの推測ですが)

さて、

> 抵抗値が大きければ大きいほど許容差(誤差率)が小さく

とのことですが、定格電力に違いがあれば(1/4Wと1/8Wなど)、upponさんの仰る通り、用途の違いという可能性はあると思います。
ただ、それとは別の可能性として、製造のしやすさ、もあるのかもし...続きを読む


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