Tektronix P7380 Reference manual
テクニカル・ リファレンス
P7380
8 GHz 5X/25X
差動プ ローブ
071-1716-01
071171601
071171601
テクニカル・ リファレンス
P7380
8 GHz 5X/25X
差動プ ローブ
071-1716-01
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Copyright © Tektronix, Inc. All rights reserved. 使用許諾ソ フ ト ウ ェ ア製品は、Tektronix ま たはその子会社や供給者
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ただ く 場合がご ざ いますので、 予めご了承 く だ さ い。
TEKTRONIX、 TEK、 お よ び TekConnect は Tektronix,Inc. の登録商標です。
Velcro は Velcro Industries B.V の登録商標です。
Tip-Clip および iLink Tool Set は Tektronix, Inc. の商標です。
Tektronix 連絡先
Tektronix, Inc.
14200 SW Karl Braun Drive
P.O. Box 500
Beaverton, OR 97077
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目次
安全にご使用いただ く ために . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii
は じ めに . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
動作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
入力電圧の制限 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
最大入力電圧 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
動作電圧ウ ィ ン ド ウ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
差動モー ド の信号範囲 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
同相除去 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
信号忠実度を最大にする プ ロ ービ ン グ技法 . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
入力イ ン ピーダ ン ス と プ ローブの負荷 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
ア ク セサ リ に よ る電気的な影響 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
リ フ ァ レン ス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
シン グルエ ン ド 測定. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
差動測定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
同相除去比 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
CMRR 誤差の評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
CMRR に対す る 入力 イ ン ピ ーダン スの影響 . . . . . . . . . . . . . . 11
シ リ アル ・ バ ス の標準規格. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
保証特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
代表特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
公称特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Tip-Clip ア セ ン ブ リ の仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
性能検査 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
必要な機器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
必要 と なる特殊なアダプ タ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
機器のセ ッ ト ア ッ プ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
出力オ フ セ ッ ト 電圧. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
DC ゲ イ ン精度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
5X 減衰におけ る ゲ イ ンのチ ェ ッ ク . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
25X 減衰におけ る ゲ イ ンのチェ ッ ク . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
立上 り 時間 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
プ ロ ーブ校正アダプ タ を使用し た立上 り 時間の測定 . . . . . . . . 36
25X 減衰におけ る 立上 り 時間のチ ェ ッ ク . . . . . . . . . . . . . . . . 37
検査記録 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
ユーザ ・ サービ ス . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
プ ロ ーブ / ア ダプ タ / オシ ロ ス コ ープの互換性. . . . . . . . . . . . . . 43
エ ラ ーの状態 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
交換部品 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
輸送の準備 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カ ル ・ リ フ ァ レン ス i
目次
図
図 1 ： ダ イ ナ ミ ッ ク ・ レ ン ジ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
図 2 ： 短いコー ド 、 小 さ い抵抗器付 き の Tip-Clip ア セ ンブ リ を使用 . . . 5
図 3 ： 代表的なプ ロ ーブ入力のモデル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
図 4 ： 差動増幅器の簡略化さ れたモデル . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10
図 5 ： 代表的な同相除去比 （5X 減衰） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
図 6 ： 代表的な差動入力 イ ン ピーダ ン ス と 周波数の関係 . . . . . . . . . . . 15
図 7 ： プローブ と Tip-Clip の寸法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
図 8 ： TekConnect-SMA 変換ア ダプタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
図 9 ： プローブ校正ア ダプタ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
図 10 ： アダプ タ の取 り 付け . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
図 11 ： 検査前の設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
図 12 ： 出力オフセ ッ ト 0 検査用の設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
図 13 ： DC ゲ イ ン精度の設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
図 14 ： プローブ入力に対 し て電源の極性を反転 . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
図 15 ： ハ ン ドヘル ド ・ アダプタ と 校正アダプ タ . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
図 16 ： PPM203B 関節アー ム とハン ドヘル ド ・ アダプ タ . . . . . . . . . . . 36
図 17 ： テス ト ・ シ ス テムの立上 り 時間の構成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
図 18 ： TDR パ ラ メ ータ の設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
図 19 ： テス ト ・ プ ロ ーブの立上 り 時間の設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
表
表 1 ： オフセ ッ ト ・ レ ン ジ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
表 2 ： シ リ アル ・ バスの標準規格 と ダ イ ナ ミ ッ ク ・ レ ン ジの要件 . . . . 12
表 3 ： 保証電気特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
表 4 ： 代表的な電気特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
表 5 ： 代表的な機械特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
表 6 ： 公称の電気特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
表 7 ： テス ト 機器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
表 8 ： 差動プロ ーブの互換性に関す る 問題 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
ii P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニカル ・ リ フ ァ レ ン ス
安全にご使用いただ く ために
人体への損傷を避け、 本製品や こ れに接続 さ れてい る 製品への損傷を防止
する ために、 次の安全性に関する 注意 を よ く お読み く ださ い。 安全にご使
用いただ く ために、 本製品の指示に従って く だ さ い。
資格のあ る サービ ス 担当者のみが、 保守点検手順を 実行する 必要があり
ます。
本製品を ご使用の際に、 他のシ ス テムの製品にア ク セ ス し な ければな ら な
い場合が あ り ます。 シ ス テ ムの操作に関する警告や注意事項については、
他のシ ス テ ム ・ マニ ュ アルの 『安全にご使用いただ く ために』 をお読み く
ださい。
火災や
人体への損傷を
防ぐには
接続と 切断は正 し く 行っ て く ださ い。 プ ローブ出力を測定機器に接続 し て
か ら 、 プ ロ ーブを被測定回路に接続 し て く だ さ い。 プ ロ ーブ入力を 被測定
回路か ら 切断 し てか ら、 プ ロ ーブを測定機器か ら 切断 し て く だ さ い。
すべての端子の定格に従っ て く だ さい。火災や感電の危険を 避ける た めに、
本製品のすべて の定格と マーキ ン グ に従っ てく ださ い。 本製品に電源を 接
続する 前に、 定格の詳細について、 製品マニュ ア ルを参照し てく ださ い。
共通端子を含むどの端子に も 、 その端子の最大定格を超え る電位をかけな
いで く だ さ い。
カバーを外した状態で動作させないで く ださい。 カバーやパネルを外し た
状態で本製品を 動作 さ せないで く だ さ い。
回路の露出を避けて く だ さ い。 電源がオ ン の と き に、 露出 し た接地部分や
コンポーネン トに触れないでください。
障害の疑いがある と きは動作 さ せないで く ださ い。 本製品に損傷の疑いが
あ る場合、 資格の あ る サー ビ ス 担当者に検査 し て も ら って く だ さ い。
湿気の多い と こ ろ で動作 さ せないで く だ さ い。
爆発し やすい環境で動作 さ せない で く ださ い。
製品表面を清潔で乾燥し た状態に保 っ て く ださ い。
P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レ ン ス iii
安全に ご使用いただ く ために
記号と 用語 本マ ニ ュ アル内の用語。 本マニ ュ アルでは、 次の用語を使用し ます。
警告 ： 「警告」 では、 怪我や死亡の原因 と な る 状態や行為 を 示 し ます。
注意 ： 「注意」 では、 本製品やその他の資産に損害を与え る 状態や行為を
示します。
本製品に関する記号。 本製品では、 次の記号を使用し ます。
注意
マニュアルを
参照
iv P7380 5X/25X 差動プ ローブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レン ス
はじめに
こ のマ ニ ュ アルでは、 『P7313 12.5 GHz お よび P7380 8 GHz 5X/25X ユー
ザ・マニュアル』 で説明されていないか、または簡単にしか触れられてい
ない項目の詳細につい て説明 し ます。
本書で説明す る 内容の概要は次の と お り です。
動作原理 －ユーザ ・ マ ニ ュ アルでは説明 さ れていない、 プ ローブの詳
細について説明し ます。
リ フ ァ レ ン ス －差動測定に関する内容 と 、 測定精度を向上 さ せ る方法
につい て説明し ます。
仕様 －プ ローブおよびプローブ Tip
特性、 お よ び公称特性について説明 し ま す。
性能検査 －保証 さ れている 仕様を確認する 手順について説明し ます。
ユーザ ・ サービ ス－ ト ラブルシューテ ィ ング と プ ロ ーブの保守につい
て説明し ます。
-
Clip ア セ ンブ リ の保証特性、代表
P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レ ン ス 1
はじめに
2 P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レ ン ス
動作原理
入力電圧の制限
こ こでは、 動作に関し て考慮すべき事項およ びプ ロービ ング技法につい
て説明 し ま す。差動測定 と 同相除去比 （CMRR） の詳細につい ては、9 ペー
ジの 「 リ ファ レンス」 セク シ ョ ンを参照して く ださい。
P7380 プ ロ ーブは高帯域に対し て最適化さ れてお り 、 汎用のプ ローブで
はあ り ません。 プ ロ ーブ ・ ヘ ッ ド と チ ッ プは電気特性 と 高密度回路に対
する 作業に適合する よ う に小型化 さ れて い る ため、 取 り 扱いには注意が
必要です。
注意 ： プローブが損傷するのを防ぐために、 取り扱いに注意し て く ださ
い。 乱暴な扱いや不注意な使用に よ ってプ ロ ーブが損傷す る 可能性があ
ります。
P7380 差動プ ロ ーブは、 低電圧回路のプ ロービ ン グ用 と し て設計 さ れて
います。 電圧をプ ロ ービ ン グする前に、 最大入力電圧、 コ モン ・ モー ド
信号の範囲、 お よび差動モー ド 信号の範囲に関する制限を確認し て く だ
さ い。 制限の具体的な内容については、 14 ページを参照し て く だ さ い。
最大入力電圧 最大入力電圧は、 入力に よ っ てプ ローブの入力回路が損傷 し ない最大電
圧を表し、 この電圧はグランドに対する値です。
注意 ： P7380 差動プ ロ ーブの入力が損傷を受けない よ う にする ために、
それぞれの入力の間またはプローブ入力と グ ラ ン ドの間に ±15 V （DC +
ピーク AC） を超える電圧を加えないよ う にして く ださい。
P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レ ン ス 3
動作原理
動作電圧ウ ィ ン ド ウ 動作電圧 ウ ィ ン ド ウには、プ ロ ーブの入力回路が飽和し ない範囲内でそれ
ぞれの入力に加え る こ と がで き る、グ ラ ン ド を基準に し た最大電圧が示さ
れます。図 1 を参照してください。差動モードの仕様を満たしている場合
で も 、 コ モ ン ・ モード 電圧が動作電圧ウ ィ ン ド ウ の範囲を超え る と、 出力
波形が正 し く 表示 さ れない場合があ り ます。 仕様については、 14 ページ
を参照して く だ さい。
差動モー ドの信号範囲 差動モー ド の信号範囲は、 プ ロ ーブが歪みのない信号を取 り 込む こ と ので
き る 正入力電圧 と 負入力電圧の最大電圧差です。電圧に よ る歪みが大 きす
ぎ る と、 測定が ク リ ッ プ し た り 不正確にな る 可能性があ り ます。 仕様につ
いては、 14 ページ を参照し て く だ さ い。
図 1 ： ダイ ナ ミ ッ ク ・ レ ンジ
同相除去
同相除去比 （CMRR） は、 両方の入力に共通の信号を除去す る プ ロ ーブの
能力を表し ま す。 よ り 正確には、 CMRR はコ モ ン ・ モー ド ・ ゲイ ン に対す
る差動ゲイ ンの比率です。 比率が高 く な る と それに比例し てコ モン ・ モー
ド 信号を除去す る 能力 も 高 く な り ます。 CMRR は周波数に よ っ て変化 し、
通常は周波数が高 く なる に し たがって低下し ます。CMRR の詳細について
は、 15 ページを参照 し て く だ さ い。
4 P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レ ン ス
信号忠実度を最大にする プ ロービ ング技法
信号忠実度 と は、測定 さ れている信号をプ ロ ーブが ど の程度正確に表し て
い る かを示す も のです。 プロ ーブの信号忠実度は、 図 2 に示すよ う な、 短
い コ ー ド 、小さ い抵抗器付き の Tip-Clip ア セ ンブ リ を備えたプ ロ ーブ を 回
路に対 し て直接使用す る と最 も 高 く な り ます。 こ の Tip-Clip アセンブ リ
は、 プローブ ・ ヘッ ド と 信号ソース間の距離を最短にする こ と に よ って、
高い信号忠実度 を実現 し てい ま す。 こ れに よ っ て、 信号忠実度を低下 さ せ
る傾向が あ る プ ローブ相互接続寄生が減少し ま す。 ただし 、 一部のプ ロ ー
ビ ン グ作業は、 プ ロ ーブに付属する他の ア クセサ リ を使用す る と よ り 簡単
に行 う こ とがで き ます。
18 ページか ら 始ま る Tip-Clip の仕様は、 さ ま ざ ま な Tip-Clip アセ ン ブ リ
を使用し た信号忠実度を示すパルス応答の図を 示 し ま す。
信号忠実度は、 プ ロ ーブ相互接続 と 信号の速度の両方によ る影響を受け ま
す。 信号忠実度を 高める には、 Tip-Clip アセンブ リ を 長 く す る ほ ど あ る 程
度低速の信号 と 共に使用す る こ と をお勧め し ま す。
動作原理
図 2 ： 短いコ ー ド、 小 さ い抵抗器付きの Tip-Clip ア セ ン ブ リ を使用
P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カ ル ・ リ フ ァ レン ス 5
動作原理
入力イ ン ピーダン ス と プローブの負荷
回路にプロ ーブ入力を接続す る と 、 新し い抵抗、 キャ パシ タ ン ス、 およ び
イ ン ダ ク タ ン スが回路に組み込まれた こ と に な り ます。差動プ ローブの各
入力は、グ ラ ン ドに対し て 50 kΩ という固有の入力インピーダンスを持っ
ています。
図 3 ： 代表的なプ ローブ入力のモデル
低い ソ ー ス ・ イ ン ピーダン ス と周波数を持つ信号に対 し ては、 それぞれの
入力におけ る 入力イ ン ピーダ ン スの 50 kΩ という値は、 その入力が信号
ソー ス に負荷をかけないために十分な大き さです。入力におけ る 信号 ソ ー
スのインピーダンスが増加するにしたがい、プローブがソースによ り負荷
をかけ、 信号の振幅が小 さ く な り ます。 ソ ース ・ イ ン ピーダン ス が増加し
た り 信号の周波数が高 く なる に し たがっ て、 これ ら の要因を よ り 考慮す る
必要があ り ます。 図 3 を参照 し て く ださ い。
信号の周波数 も信号の測定に影響を与え ます。信号の周波数が高 く なる に
したがって、プローブの入力インピーダンスが低下します。 ソースのイン
ピーダ ン スに対 し てプ ロ ーブの イ ンピーダン ス の比率が低下す る と 、測定
対象の回路にプローブの負荷がよ り 多 く かか り 、 信号の振幅が減少し ま
す。入力 イ ン ピーダン ス と周波数の関係を 示すグ ラ フについては、15 ペー
ジの図 6 を参照し て く だ さ い。
6 P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レ ン ス
アクセサリによる電気的な影響
お使いのプ ロ ーブに付属し てい る Tip-Clip ア ク セサ リ を 使用す る と 、さ ま
ざ ま な種類の コ ン ポーネ ン ト に接続する こ とがで き ます。 Tip-Clip ア ク セ
サ リ は、 1 つのシ ス テ ム と し て最適な性能を発揮す る よ う に設計さ れてい
ます。それぞれの Tip-Clip ア ク セサ リ が異な る特性を持っています。 こ ら
ら の ア ク セサ リ を使用す る と 接続が容易に な り ますが、 信号周波数、 ソー
ス ・ イン ピーダンス、 リ ード 線の長 さ といった さ ま ざま な要因に応じ て、
選択する Tip-Clip ア クセサ リ が測定信号に影響を与え る こ と に注意し て
ください。Tip-Clip の詳細については、 13 ページの 「仕様」 を参照 し て く
ださい。
動作原理
P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カ ル ・ リ フ ァ レン ス 7
動作原理
8 P7380 5X/25X 差動プ ロ ーブ ・ テ ク ニ カル ・ リ フ ァ レ ン ス
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