JPH07280838A - プローブ装置 - Google Patents
プローブ装置Info
- Publication number
- JPH07280838A JPH07280838A JP9048694A JP9048694A JPH07280838A JP H07280838 A JPH07280838 A JP H07280838A JP 9048694 A JP9048694 A JP 9048694A JP 9048694 A JP9048694 A JP 9048694A JP H07280838 A JPH07280838 A JP H07280838A
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- Japan
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- resistor
- probe
- capacitor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】良好な信号伝送特性を有し、耐久性、加工性、
取扱い性に優れた低コストのプローブ装置を提供する。 【構成】プローブ先端に一端が接続された、第１抵抗器
Ｒp及び第１コンデンサＣpの並列回路と、この並列回路
の他端に一端が接続された第２抵抗器Ｒ1と、該第２抵
抗器の他端に接続され、上記第２抵抗器の抵抗値に略等
しい特性インピーダンスを有する同軸ケーブル１８と、
上記第２抵抗器の一端と接地端との間に接続されたコン
デンサＣ1とを具えており、同軸ケーブルの中心導体の
抵抗率は、１Ω／ｍ以下の低損失のものである。
取扱い性に優れた低コストのプローブ装置を提供する。 【構成】プローブ先端に一端が接続された、第１抵抗器
Ｒp及び第１コンデンサＣpの並列回路と、この並列回路
の他端に一端が接続された第２抵抗器Ｒ1と、該第２抵
抗器の他端に接続され、上記第２抵抗器の抵抗値に略等
しい特性インピーダンスを有する同軸ケーブル１８と、
上記第２抵抗器の一端と接地端との間に接続されたコン
デンサＣ1とを具えており、同軸ケーブルの中心導体の
抵抗率は、１Ω／ｍ以下の低損失のものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電圧測定用プローブ装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来技術】図２は、従来の受動型電圧プローブをオシ
ロスコープ等の入力回路に接続した場合の構成を簡略に
示す回路図である。プローブ先端１０にプローブ本体の
抵抗器Ｒpと可変コンデンサＣpとの並列回路の一端が接
続され、このプローブ本体の並列回路の他端には、プロ
ーブ・ケーブル１２の一端が接続されている。このプロ
ーブ・ケーブル１２の中心導体（芯線）は、抵抗線であ
り、その抵抗率は、例えばテクトロニクス社製のＰ６０
０６型プローブでは、約２７２Ω／ｍ程度である。この
プローブ・ケーブル１２の他端がオシロスコープの入力
端１４に接続されている。オシロスコープの入力端１４
と接地端との間には、抵抗器Ｒo及びコンデンサＣoの並
列回路が接続されている。この測定系では、出力端子１
６の分圧電圧信号がオシロスコープで表示されることに
なる。なお、一般的なオシロスコープの場合、Ｒo＝１
ＭΩ、Ｃo＝２０ｐＦであり、Ｒp＝９ＭΩとすると、減
衰比は、Ｒo／（Ｒp＋Ｒo）＝１／（９＋１）＝１／１
０となる。また、プローブ本体のＲＣ並列回路Ｒp及び
Ｃpと、オシロスコープの入力回路のＲＣ並列回路Ｒo及
びＣoとの分圧回路において、入力信号の周波数に無関
係に一定の減衰比を維持する為には、ＲpＣp＝ＲoＣoの
関係を満足するようにＣpを調整する必要があること
は、当業者には周知の事項である。但し、これは、回路
の浮遊容量Ｃsを考慮していない関係式であり、実際に
は、プローブ・ケーブルその他の浮遊容量Ｃsがあるの
で、上述の関係式は、ＲpＣp＝Ｒo（Ｃo＋Ｃs）とな
る。
ロスコープ等の入力回路に接続した場合の構成を簡略に
示す回路図である。プローブ先端１０にプローブ本体の
抵抗器Ｒpと可変コンデンサＣpとの並列回路の一端が接
続され、このプローブ本体の並列回路の他端には、プロ
ーブ・ケーブル１２の一端が接続されている。このプロ
ーブ・ケーブル１２の中心導体（芯線）は、抵抗線であ
り、その抵抗率は、例えばテクトロニクス社製のＰ６０
０６型プローブでは、約２７２Ω／ｍ程度である。この
プローブ・ケーブル１２の他端がオシロスコープの入力
端１４に接続されている。オシロスコープの入力端１４
と接地端との間には、抵抗器Ｒo及びコンデンサＣoの並
列回路が接続されている。この測定系では、出力端子１
６の分圧電圧信号がオシロスコープで表示されることに
なる。なお、一般的なオシロスコープの場合、Ｒo＝１
ＭΩ、Ｃo＝２０ｐＦであり、Ｒp＝９ＭΩとすると、減
衰比は、Ｒo／（Ｒp＋Ｒo）＝１／（９＋１）＝１／１
０となる。また、プローブ本体のＲＣ並列回路Ｒp及び
Ｃpと、オシロスコープの入力回路のＲＣ並列回路Ｒo及
びＣoとの分圧回路において、入力信号の周波数に無関
係に一定の減衰比を維持する為には、ＲpＣp＝ＲoＣoの
関係を満足するようにＣpを調整する必要があること
は、当業者には周知の事項である。但し、これは、回路
の浮遊容量Ｃsを考慮していない関係式であり、実際に
は、プローブ・ケーブルその他の浮遊容量Ｃsがあるの
で、上述の関係式は、ＲpＣp＝Ｒo（Ｃo＋Ｃs）とな
る。
【０００３】図２のプローブ・ケーブル１２で中心導体
として抵抗線を使用しているのは、中心導体の抵抗率が
極めて小さい低損失の同軸ケーブルを使用すると、抵抗
値Ｒが非常に小さいので、回路のＱ＝ωＬ／Ｒが非常に
高くなり、立ち上がりの高速なステップ・パルス信号を
入力した場合に高周波数成分の共振現象又は多重反射に
より出力波形にリンギングが発生するという問題がある
ので、これを防止する為である。
として抵抗線を使用しているのは、中心導体の抵抗率が
極めて小さい低損失の同軸ケーブルを使用すると、抵抗
値Ｒが非常に小さいので、回路のＱ＝ωＬ／Ｒが非常に
高くなり、立ち上がりの高速なステップ・パルス信号を
入力した場合に高周波数成分の共振現象又は多重反射に
より出力波形にリンギングが発生するという問題がある
ので、これを防止する為である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のプロー
ブ・ケーブル１２では、抵抗線を中心導体として使用す
る為、中心導体を非常に細く形成しなければならず、高
い機械的精度も要求されるので製造コストが高くなる。
また、細い中心導体のため耐久性に問題があり、破損し
やすい。更に、プローブ・ケーブルの中心導体が細くて
堅いので、実験や加工の際に他の回路素子等をハンダ付
けし難く、取扱い難い等の問題があった。その上、高周
波信号を測定する際には、表皮効果によって中心導体の
中心部分に信号が伝播しなくなるので、細い中心導体の
損失が益々大きくなる上に高周波数特性が劣化する、所
謂ドリブルアップ現象が発生するという問題があった。
ブ・ケーブル１２では、抵抗線を中心導体として使用す
る為、中心導体を非常に細く形成しなければならず、高
い機械的精度も要求されるので製造コストが高くなる。
また、細い中心導体のため耐久性に問題があり、破損し
やすい。更に、プローブ・ケーブルの中心導体が細くて
堅いので、実験や加工の際に他の回路素子等をハンダ付
けし難く、取扱い難い等の問題があった。その上、高周
波信号を測定する際には、表皮効果によって中心導体の
中心部分に信号が伝播しなくなるので、細い中心導体の
損失が益々大きくなる上に高周波数特性が劣化する、所
謂ドリブルアップ現象が発生するという問題があった。
【０００５】本発明の目的は、抵抗線の中心導体を用い
た従来のプローブ・ケーブルを使用せず、良好な信号伝
送特性を有し、耐久性、加工性、取扱い性に優れた低コ
ストのプローブ装置を提供することである。
た従来のプローブ・ケーブルを使用せず、良好な信号伝
送特性を有し、耐久性、加工性、取扱い性に優れた低コ
ストのプローブ装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決する為の手段】プローブ先端に一端が接続
された、第１抵抗器Ｒp及び第１コンデンサＣpの並列回
路と、この並列回路の他端に一端が接続された第２抵抗
器と、該第２抵抗器の他端に接続され、上記第２抵抗器
の抵抗値に略等しい特性インピーダンスを有する同軸ケ
ーブルと、上記第２抵抗器の一端と接地端との間に接続
されたコンデンサとを具えており、同軸ケーブルの中心
導体の抵抗率は、１Ω／ｍ以下の低損失のものである。
された、第１抵抗器Ｒp及び第１コンデンサＣpの並列回
路と、この並列回路の他端に一端が接続された第２抵抗
器と、該第２抵抗器の他端に接続され、上記第２抵抗器
の抵抗値に略等しい特性インピーダンスを有する同軸ケ
ーブルと、上記第２抵抗器の一端と接地端との間に接続
されたコンデンサとを具えており、同軸ケーブルの中心
導体の抵抗率は、１Ω／ｍ以下の低損失のものである。
【０００７】
【実施例】図１は、本発明のプローブ装置をオシロスコ
ープ等の入力回路に接続した場合の構成を簡略に示す回
路図である。図２の従来例に対応する回路要素には同一
の参照符号を付している。図２の従来例と異なっている
点は、従来のプローブ・ケーブル１２の代わりに中心導
体の抵抗率が１Ω／ｍ以下の低損失の同軸ケーブル１８
を使用していること、同軸ケーブル１８とプローブ本体
のＲp及びＣpの並列回路との間に同軸ケーブル１８の特
性インピーダンスと略等しい抵抗値を有する抵抗器Ｒ1
を接続していること、及び第２抵抗器Ｒ1のプローブ先
端側と接地端との間に可変コンデンサＣ1を接続してい
ることである。なお、可変コンデンサＣ1を用いている
のは、プローブの周波数特性を調整する為であるが、図
２の従来例と同様にプローブ先端に接続されたＲＣ並列
回路Ｒp及びＣpのコンデンサＣpを可変コンデンサと
し、コンデンサＣ1を固定コンデンサとしても良い。
ープ等の入力回路に接続した場合の構成を簡略に示す回
路図である。図２の従来例に対応する回路要素には同一
の参照符号を付している。図２の従来例と異なっている
点は、従来のプローブ・ケーブル１２の代わりに中心導
体の抵抗率が１Ω／ｍ以下の低損失の同軸ケーブル１８
を使用していること、同軸ケーブル１８とプローブ本体
のＲp及びＣpの並列回路との間に同軸ケーブル１８の特
性インピーダンスと略等しい抵抗値を有する抵抗器Ｒ1
を接続していること、及び第２抵抗器Ｒ1のプローブ先
端側と接地端との間に可変コンデンサＣ1を接続してい
ることである。なお、可変コンデンサＣ1を用いている
のは、プローブの周波数特性を調整する為であるが、図
２の従来例と同様にプローブ先端に接続されたＲＣ並列
回路Ｒp及びＣpのコンデンサＣpを可変コンデンサと
し、コンデンサＣ1を固定コンデンサとしても良い。
【０００８】この実施例のプローブにおいて、同軸ケー
ブル１８の特性インピーダンスＺoは、例えば７５Ωで
あるので、第２抵抗器Ｒ1の抵抗値も７５Ωである。こ
の値は、広く使用されている他の特性インピーダンス
値、例えば５０Ωでも構わない。その場合には、第２抵
抗器Ｒ1の値も５０Ωとするのは勿論である。
ブル１８の特性インピーダンスＺoは、例えば７５Ωで
あるので、第２抵抗器Ｒ1の抵抗値も７５Ωである。こ
の値は、広く使用されている他の特性インピーダンス
値、例えば５０Ωでも構わない。その場合には、第２抵
抗器Ｒ1の値も５０Ωとするのは勿論である。
【０００９】減衰器を構成する抵抗器Ｒp及びＲoの抵抗
値は、１ＭΩ〜数十ＭΩ程度なので、第２抵抗器Ｒ1＝
７５Ωという値は、減衰器の減衰比に与える影響は無視
して良い。よって、このプローブ装置の減衰比は、Ｒo
／（Ｒp＋Ｒo）という従来と同様の式で表される。例え
ば、Ｒp＝２４ＭΩ、Ｒo＝１ＭΩとすれば、減衰比は、
１／（２４＋１）＝１／２５となる。また、同軸ケーブ
ルその他の回路の接地端に対する総合浮遊容量をＣsと
すると、プローブ装置の周波数特性を平坦にするには、
ＲpＣp＝Ｒo（Ｃo＋Ｃ1＋Ｃs）の関係を満たす必要があ
ることは勿論である。よって、周波数特性を調整するの
には、上述のように、Ｃp又はＣ1の少なくとも一方を調
整可能な可変コンデンサにすれば良い。
値は、１ＭΩ〜数十ＭΩ程度なので、第２抵抗器Ｒ1＝
７５Ωという値は、減衰器の減衰比に与える影響は無視
して良い。よって、このプローブ装置の減衰比は、Ｒo
／（Ｒp＋Ｒo）という従来と同様の式で表される。例え
ば、Ｒp＝２４ＭΩ、Ｒo＝１ＭΩとすれば、減衰比は、
１／（２４＋１）＝１／２５となる。また、同軸ケーブ
ルその他の回路の接地端に対する総合浮遊容量をＣsと
すると、プローブ装置の周波数特性を平坦にするには、
ＲpＣp＝Ｒo（Ｃo＋Ｃ1＋Ｃs）の関係を満たす必要があ
ることは勿論である。よって、周波数特性を調整するの
には、上述のように、Ｃp又はＣ1の少なくとも一方を調
整可能な可変コンデンサにすれば良い。
【００１０】コンデンサＣ1は、少なくとも数十ｐＦ程
度の容量を有し、高周波数領域では短絡と看做せるの
で、抵抗器Ｒ1は、同軸ケーブル１８に対して無反射終
端回路として機能する。すなわち、プローブ先端１０か
ら入力された信号は、同軸ケーブル１８を伝播し、オシ
ロスコープの入力端において反射が発生し、この反射信
号は、同軸ケーブル１８を戻るが、インピーダンス整合
した抵抗器Ｒ1の終端回路があるので、共振又は多重反
射によるリンギング等の歪は発生しない。また、同軸ケ
ーブル１８の中心導体は、１Ω／ｍ以下という低い抵抗
率なので損失が小さく、導体も比較的太いので、表皮効
果による高周波成分の損失が抑制出来る。同軸ケーブル
１８は、従来の抵抗線の中心導体を含むプローブ・ケー
ブル１２と比較して低コストであり、耐久性、加工性、
取扱い性に優れている。
度の容量を有し、高周波数領域では短絡と看做せるの
で、抵抗器Ｒ1は、同軸ケーブル１８に対して無反射終
端回路として機能する。すなわち、プローブ先端１０か
ら入力された信号は、同軸ケーブル１８を伝播し、オシ
ロスコープの入力端において反射が発生し、この反射信
号は、同軸ケーブル１８を戻るが、インピーダンス整合
した抵抗器Ｒ1の終端回路があるので、共振又は多重反
射によるリンギング等の歪は発生しない。また、同軸ケ
ーブル１８の中心導体は、１Ω／ｍ以下という低い抵抗
率なので損失が小さく、導体も比較的太いので、表皮効
果による高周波成分の損失が抑制出来る。同軸ケーブル
１８は、従来の抵抗線の中心導体を含むプローブ・ケー
ブル１２と比較して低コストであり、耐久性、加工性、
取扱い性に優れている。
【００１１】
【発明の効果】第２抵抗器の抵抗値と同軸ケーブルの特
性インピーダンスが略等しく、高周波成分に対しては可
変コンデンサは短絡状態と看做せるので、第２抵抗器と
可変コンデンサにより同軸ケーブルの特性インピーダン
スと整合した無反射終端回路が形成され、同軸ケーブル
の多重反射の発生を防止し、共振によるリンギングの発
生も抑制出来る。また、同軸ケーブルの中心導体の抵抗
率が低く、中心導体が比較的太いので、表皮効果に起因
する高周波成分の損失の増加を抑制出来る。同軸ケーブ
ルは、従来のプローブ・ケーブルと比較して耐久性、加
工性、取扱い性、製造コストの点でより優れている。更
に、プローブ先端からの入力インピーダンスは高く維持
出来る上に、プローブの減衰比もＲpとＲoにより任意に
設定可能であり、付加回路による実質的な影響は発生し
ない。
性インピーダンスが略等しく、高周波成分に対しては可
変コンデンサは短絡状態と看做せるので、第２抵抗器と
可変コンデンサにより同軸ケーブルの特性インピーダン
スと整合した無反射終端回路が形成され、同軸ケーブル
の多重反射の発生を防止し、共振によるリンギングの発
生も抑制出来る。また、同軸ケーブルの中心導体の抵抗
率が低く、中心導体が比較的太いので、表皮効果に起因
する高周波成分の損失の増加を抑制出来る。同軸ケーブ
ルは、従来のプローブ・ケーブルと比較して耐久性、加
工性、取扱い性、製造コストの点でより優れている。更
に、プローブ先端からの入力インピーダンスは高く維持
出来る上に、プローブの減衰比もＲpとＲoにより任意に
設定可能であり、付加回路による実質的な影響は発生し
ない。
【図１】本発明のプローブ装置の一実施例を示す回路図
である。
である。
【図２】従来のプローブ装置の構成例を示す回路図であ
る。
る。
１０ プローブ先端 １４ オシロスコープ入力端子 １８ 同軸ケーブル Ｒp 第１抵抗器 Ｒ1 第２抵抗器 Ｃp 第１コンデンサ Ｃ1 第２コンデンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鍋▲島▼ 隆成 東京都品川区北品川５丁目９番31号 ソニ ー・テクトロニクス株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 プローブ先端に一端が接続された、第１
抵抗器及び第１コンデンサの並列回路と、 該並列回路の他端に一端が接続された第２抵抗器と、 該第２抵抗器の他端に接続され、上記第２抵抗器の抵抗
値に略等しい特性インピーダンスを有する同軸ケーブル
と、 上記第２抵抗器の一端と接地端との間に接続された第２
コンデンサとを具え、 上記同軸ケーブルの中心導体の抵抗率は、１Ω／ｍ以下
であることを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項２】 上記第１コンデンサと上記第２コンデン
サとの少なくとも一方を可変コンデンサとし、上記プロ
ーブ装置の周波数特性を調整可能にしたことを特徴とす
る請求項１記載のプローブ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9048694A JPH07280838A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | プローブ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9048694A JPH07280838A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | プローブ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07280838A true JPH07280838A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13999885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9048694A Pending JPH07280838A (ja) | 1994-04-04 | 1994-04-04 | プローブ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07280838A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008271449A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Yokogawa Electric Corp | 減衰器 |
| JP2011255440A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP2012045633A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP2012208019A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | プローブ、測定装置、および、回路基板 |
| CN103185817A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | 北京普源精电科技有限公司 | 一种具有小输入电容的有源差分探头 |
| JP2014106019A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Stack Electronics Co Ltd | プローブ |
-
1994
- 1994-04-04 JP JP9048694A patent/JPH07280838A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008271449A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Yokogawa Electric Corp | 減衰器 |
| JP2011255440A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP2012045633A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤ放電加工装置 |
| JP2012208019A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Furukawa Electric Co Ltd:The | プローブ、測定装置、および、回路基板 |
| CN103185817A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-03 | 北京普源精电科技有限公司 | 一种具有小输入电容的有源差分探头 |
| CN103185817B (zh) * | 2011-12-29 | 2016-09-07 | 北京普源精电科技有限公司 | 一种具有小输入电容的有源差分探头 |
| JP2014106019A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Stack Electronics Co Ltd | プローブ |
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