ディジタル・オシロスコープによる振幅と周期の測定

第2章デジタル・オシロスコープによる
振幅と周期の測定
Measurement of Amplitude and Frequency by Oscilloscope
2.1 目的
オシロスコープにより電気信号の振幅と周期を測定し、機器の使用方法を習得する。
2.2 理論
オシロスコープは、時間とともに変化する電圧 V(t) の波形をモニター上に表示して観察
する装置である。オシロスコープでは、波形観測の他に振幅、位相、周波数などの測定が可
能である。
2.3 方法
各自のデジタル・オシロスコープの CH１にプローブを取り付け、低周波発振器の出力端
子にプローブをつなぐ。なお、発振器の出力にはデジタルマルチメータ(DMM)も接続し、両
方同時に測定できるようにする。
デジタル・オシロスコープ
デジタルマルチメータ
低周波発振器 B
1.234 V
CH1
＋
プローブ
図2.1: デジタル・オシロスコープによる振幅と周期の測定概要図
1
2.3.1 オシロスコープによる正弦波振幅の測定
オシロスコープによる正弦波振幅の測定手順は、以下の通りである。
１．図2.1のように結線する。
２．低周波発振器B のWAVE FORM スイッチを「正弦波」にする。
３．低周波発振器B の周波数 f をFREQ RANGE レンジと可変ダイアルで40～400(Hz)
の範囲で指定された周波数に固定する。
４．低周波発振器B の減衰率（ATTENUATORまたはATTENUATION（2 重つまみの外側）
つまみ）を0 (dB)にする。
５．低周波発振器B のAMPLITUDEまたはATTENUATION（2 重つまみの内側）つまみを
回転し、DMMを見ながら任意の出力電圧 V に設定する。
６．デジタル・オシロスコープで、カーソルを使って振幅（Y1, Y2, ΔY ）を測定する。これ
らの値から実効値 Veff を求める。
７．出力電圧を変更して、5．と6．を３つの別条件で行う。
2.3.2 オシロスコープによる周期の測定
オシロスコープによる周期の測定手順は、以下の通りである。
１．図2.1のように結線する。
２．低周波発振器B のWAVE FORM スイッチを「正弦波」にする。
３．低周波発振器B の減衰率（ATTENUATORまたはATTENUATION（2 重つまみの外側）
つまみ）を0 (dB) にする。
４．低周波発振器B のAMPLITUDEまたはATTENUATION（2 重つまみの内側）つまみを
回転し、DMMを見ながら指定された出力電圧 V に固定する。
５．低周波発振器B の周波数 f をFREQ RANGE レンジと可変ダイアルで40～400(Hz)
の範囲で任意の周波数に設定する。
６．デジタル・オシロスコープで、カーソルを使って周期（X1, X2, ΔX ）を測定する。こ
れらの値から周波数 f を求める。
７．周波数を変更して、5．と6．を３つの別条件で行う。
2.3.3 オシロスコープによる方形波振幅の測定
オシロスコープによる方形波振幅の測定手順は、以下の通りである。
１．図2.1のように結線する。
２．低周波発振器B のWAVE FORM スイッチを「方形波」にする。
３．低周波発振器B の周波数 f をFREQ RANGE レンジと可変ダイアルで40～400(Hz)
の範囲で指定された周波数に固定する。
2
４．低周波発振器B の減衰率（ATTENUATORまたはATTENUATION（2 重つまみの外側）
つまみを0 (dB) にする。
５．低周波発振器B のAMPLITUDEまたはATTENUATION（2 重つまみの内側）つまみを
回転し、DMMを見ながら任意の出力電圧 V に設定する。
６．デジタル・オシロスコープで、カーソルを使って振幅（Y1, Y2, ΔY ）を測定する。これ
らの値から実効値 Veff を求める。
７．出力電圧を変更して、5．と6．を３つの別条件で行う。
2.4 結果
2.4.1 オシロスコープによる正弦波振幅の測定結果
設定周波数
f（Hz）
減衰率
（dB）
DMM電圧電圧レンジ電圧（正）電圧（負）電圧（幅）実効値
V（V）
（V/div）
Y1（V） Y2（V） ΔY（V） Veff（V）
2.4.2 オシロスコープによる周期の測定結果
設定周波数
f（Hz）
減衰率
（dB）
DMM電圧
V（V）
時間レンジ
（sec/div）
時間
時間（幅）周波数
時間
X1（sec） X2（sec） ΔX（sec） fosc（Hz）
2.4.3 オシロスコープによる方形波振幅の測定結果
設定周波数
f（Hz）
減衰率
（dB）
DMM電圧
V（V）
電圧レンジ電圧（正）電圧（負）電圧（幅）実効値
Y2（V） ΔY（V） Veff（V）
（V/div）
Y1（V）
ここで得られたデータは、2.6 問題の実測例として利用する。
2.5 注意
オシロスコープで使用するプローブは壊れやすい。扱いには十分注意すること。
2.6 問題
交流電圧測定に設定したデジタルマルチメータに直流または正弦波以外の波形を入力した場
合、どのような電圧値を示すか。また、デジタル・オシロスコープではどのような電圧値になる
かを調べよ。
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