デュアルトレースオシロスコープとは何ですか

デュアルトレースオシロスコープ

定義：デュアルトレースオシロスコープでは、単一の電子ビームが2つのトレースを生成し、これらは2つの独立したソースによって偏向されます。これらの2つの独立したトレースを生成するには、交互モードとチョッピングモードという2つの主要な方法が使用されます。これらはまた、スイッチの2つの動作モードとしても知られています。

なぜこのようなオシロスコープが必要なのかという疑問が生じます。

複数の電子回路を分析または研究する際、その電圧を比較することは重要です。そのような比較を行うための1つの選択肢は、複数のオシロスコープを使用することです。しかし、各オシロスコープのスイープを同期的にトリガーすることは困難なタスクです。

ここでデュアルトレースオシロスコープが役立ちます。これは単一の電子ビームを使用して2つのトレースを提供します。

デュアルトレースオシロスコープのブロック図と動作

以下の図は、デュアルトレースオシロスコープのブロック図を示しています：

デュアルトレースオシロスコープの動作原理

上記の図からわかるように、デュアルトレースオシロスコープにはチャンネルAとチャンネルBという2つの独立した垂直入力チャネルがあります。

2つの入力信号はそれぞれプリアンプおよびアテンユエータステージに入ります。これらの2つの独立したプリアンプおよびアテンユエータステージの出力は、その後電子スイッチに送られます。この電子スイッチは特定の瞬間に単一のチャネルの入力信号のみを垂直増幅器に送信します。

回路にはトリガ選択スイッチも装備されており、チャンネルAの入力、チャンネルBの入力、または外部から適用された信号によって回路をトリガーすることができます。

水平増幅器からの信号は、スウィープジェネレータ経由またはスイッチS0およびS2を通じてチャンネルBから電子スイッチに入力できます。

このようにして、チャンネルAからの垂直信号とチャンネルBからの水平信号がカソード線条管（CRT）に供給され、オシロスコープの動作が可能になります。これがオシロスコープのX-Yモードで、正確なX-Y測定が可能になります。

実際には、オシロスコープの動作モードは前面パネルの制御選択によります。例えば、チャンネルAの波形が必要か、チャンネルBの波形が必要か、またはチャンネルAまたはBの波形が個別に必要かどうかです。

前述のように、デュアルトレースオシロスコープには2つの動作モードがあります。次に、これらの2つのモードについて詳しく見ていきましょう。

デュアルトレースオシロスコープの交互モード

交互モードを有効にすると、2つのチャネルが交互に接続されます。チャンネルAとチャンネルBの間の切り替えは、次のスウィープの開始時に発生します。

さらに、切り替えレートとスウィープレートの間には同期関係があります。これにより、各チャネルの波形が1つのスウィープで表示されます。たとえば、チャンネルAの波形は最初のスウィープで表示され、次のスウィープではカソード線条管（CRT）がチャンネルBの波形を表示します。

このようにして、2チャネル入力と垂直増幅器との間の交互接続が実現されます。

電子スイッチはフライバック期間中に1つのチャネルから別のチャネルに切り替わります。フライバック期間中、電子ビームは見えないため、チャネル間の切り替えが行われることができます。

したがって、完全なスウィープは1つの垂直チャネルからの信号を画面に表示し、次のスウィープでは他の垂直チャネルからの信号を表示します。

以下の図は、交互モードで動作するオシロスコープの出力波形を示しています：

デュアルトレースオシロスコープの動作原理

上記の図から明らかなように、デュアルトレースオシロスコープにはチャンネルAとチャンネルBという2つの独立した垂直入力チャネルがあります。

2つの入力信号はそれぞれプリアンプおよびアテンユエータステージに入ります。これらの2つの独立したプリアンプおよびアテンユエータステージの出力は、その後電子スイッチに送られます。この電子スイッチは特定の瞬間に単一のチャネルの入力信号のみを垂直増幅器に送信します。

回路にはトリガ選択スイッチも装備されており、チャンネルAの入力、チャンネルBの入力、または外部から適用された信号によって回路をトリガーすることができます。

水平増幅器からの信号は、スウィープジェネレータ経由またはスイッチS0およびS2を通じてチャンネルBから電子スイッチに入力できます。

このようにして、チャンネルAからの垂直信号とチャンネルBからの水平信号がカソード線条管（CRT）に供給され、オシロスコープの動作が可能になります。これがオシロスコープのX-Yモードで、正確なX-Y測定が可能になります。

実際には、オシロスコープの動作モードは前面パネルの制御選択によります。例えば、チャンネルAの波形が必要か、チャンネルBの波形が必要か、またはチャンネルAまたはBの波形が個別に必要かどうかです。

前述のように、デュアルトレースオシロスコープには2つの動作モードがあります。次に、これらの2つのモードについて詳しく見ていきましょう。

デュアルトレースオシロスコープの交互モード

交互モードを有効にすると、2つのチャネルが交互に接続されます。チャンネルAとチャンネルBの間の切り替えは、各スキャンの開始時に発生します。

さらに、切り替えレートとスキャンレートの間には同期関係があります。これにより、各チャネルの波形が1つのスキャンで表示されます。たとえば、チャンネルAの波形は最初のスキャンで表示され、次のスキャンではカソード線条管（CRT）がチャンネルBの波形を表示します。

このようにして、2チャネル入力と垂直増幅器との間の交互接続が実現されます。

電子スイッチはフライバック期間中に1つのチャネルから別のチャネルに切り替わります。フライバック期間中、電子ビームは見えないため、チャネル間の切り替えが行われることができます。

したがって、完全なスキャンは1つの垂直チャネルからの信号を画面に表示し、次のスキャンでは他の垂直チャネルからの信号を表示します。

以下の図は、交互モードで動作するオシロスコープの出力波形を示しています：

このモードでは、電子スイッチは約100kHzから500kHzの非常に高い周波数で自由に動作します。さらに、電子スイッチの周波数はスウィープジェネレータの周波数とは独立しています。

このようにして、2つのチャネルの小さなセグメントが連続的に増幅器に接続されます。

チョッピングレートが水平スキャンレートよりも高い場合、個々にチョップされたセグメントは結合され、元のチャンネルAとチャンネルBの波形がカソード線条管（CRT）の画面に再構成されます。

ただし、チョッピングレートがスキャンレートよりも低い場合、表示に不連続性が生じることになります。そのため、このような場合は交互モードの方が適しています。

デュアルトレースオシロスコープでは、前面パネルを通じてそれぞれの動作モードを選択することができます。