オシロスコープの用途は？

多くの消費者向け製品には電子回路や電子部品が含まれており、オシロスコープはそれらの部品をテストするために、製品設計の全工程で使用されます。しかし、オシロスコープとはいったい何なのでしょうか？そして、オシロスコープは具体的に何を測定するのでしょうか？

オシロスコープ（オシロやスコープとも呼ばれる）は、以前はオシログラフとして知られており、電気信号をグラフィカルに表示し、それらの信号が時間とともにどのように変化するかを表示する測定器です。エンジニアは、オシロスコープを使って電気現象を測定し、回路設計を素早くテスト、検証、デバッグします。オシロスコープの主な機能は、電圧波を測定することです。これらの波はグラフ上に表示され、信号に関する以下のようなことを知れます。

• 信号の時間と電圧値
• 発振している信号の周波数
• 信号によって表される回路の「可動部」
• 信号の特定の部分が他の部分に対して発生する周波数
• 故障部品が信号を歪ませているかどうか
• 信号のどれだけが直流（DC）と交流（AC）か
• 信号のどれだけがノイズで、ノイズが時間とともに変化しているかどうか

オシロスコープに表示されるグラフは、Y軸が電圧、X軸が時間で、信号が時間とともにどのように変化するかを示しています。

オシロスコープのディスプレイ上の信号の強さや明るさは、Z軸と呼ばれることもあります。デジタル・フォスファ・オシロスコープ（DPO）では、Z軸をディスプレイのカラーグレーディングで表すことができます。

信号の再構築、シグナル・インテグリティ、波形測定の詳細については、オシロスコープの基本をご参考にご覧ください。

オシロスコープの用途は？

オシロスコープは主に電圧を測定するように設計されていますが、その他にも様々な信号を検出し、測定することができます。測定できるものを具体的にご紹介します。

電流

オシロスコープを使って電流を測定する方法はふたつあります。シャント抵抗にかかる電圧を測定する方法と、もうひとつは単純に電流プローブを使う方法です。

音

オシロスコープで音を測定することもできます。トランスデューサー（オーディオ信号を電圧に変換する機器）が必要ですが、それをオシロスコープのチャンネルに接続することで測定可能です。オシロスコープは、測定している信号を電圧対時間として表示します。

容量

オシロスコープではキャパシタンスを直接測定できませんが、ファンクション・ジェネレータを使用することで、電気システムや部品の実際のキャパシタンスを求めるための時定数を測定することができます。

DC 電圧

最近のほとんどのオシロスコープには、DC電圧を自動的に測定するオプションが用意されています。また、垂直レチクルを数え、1分割あたりの電圧を掛けることで、手動で測定することも可能です。

周波数

DC電圧と同様、最近のオシロスコープの多くは、周波数を自動的に測定できます。しかし、カーソルや水平レチクルを使って信号の周期を計算し、その周期で1を割ることによって、周波数を手動で計算することも可能です。オシロスコープで周波数を測定する方法については、こちらをご覧ください。

インダクタンス

LCRメーターがない場合は、オシロスコープとファンクション・ジェネレータでインダクタンスを測定できます。そのシンプルな測定は、3～5％の不確かさ値を持ちます。

まとめ｜オシロスコープは何に使う

お伝えしたように、オシロスコープは電子回路や電子部品をテストするために使用され、電圧や電流など多くのものを測定することができます。そのため、すべてのオシロスコープが同じように作られているわけではありません。最適なオシロスコープを選択するには、プロジェクトの要件と、最も効率的で正確な測定を行うために必要なオシロスコープの種類を理解することが重要です。

帯域幅、立ち上がり時間、サンプル・レート、チャンネル密度、対応プローブなど、オシロスコープを選ぶ際に考慮すべき点は数多くあります。ご参考に、オシロスコープの選び方や、オシロスコープのラインアップをぜひご覧ください。テクトロニクスでは、お客様のアプリケーションに最適な多種多様なオシロスコープをご用意しております。