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電気に弱い人にもわかる
2現象オシロの簡単操作ガイドブック

オシロスコープ入門

CQ出版株式会社 発行
A5判 212ページ　

オシロスコープとは　p4〜p5
　オシロスコープは電圧の変化をブラウン管上に輝点（スポットとも言う）の連続した軌跡として描かせその形を観測する測定器である。
　この輝点の動きの速さや振れの大きさを測ることで、間接的に電気信号の電圧の時間的変化を簡単に測ることができる。

直流電圧と交流電圧　p12〜p13
　最初に、電気信号としての直流電圧と交流電圧についてそれぞれの概念を説明している。
　次に、オシロスコープが測定対象としている波形のうち代表的な、正弦波、方形波、パルス波などについて、それぞれの特徴的な性質を図をまじえて個々に説明している。

交流電圧計の限界　p14〜p15
　正弦波、方形波、パルス波などを交流電圧計で測り、仮に指針が同じ目盛を指したら各々の電圧値は同じなのか？
　交流電圧計は正弦波の実効値を指し示し、オシロスコープは電圧の変化する様子をリアルタイムで波形として描画している。

ブラウン管の構造と機能　p20〜p21
　オシロスコープの心臓部にあたるブラウン管は、我々が毎日見ているテレビジョンのものと原理的には類似しているが、電子銃から発射された電子ビームの偏向方法が大きく異なっている。
　オシロスコープは静電偏向形、テレビジョンは電磁偏向形を採用しているが、一長一短がある。

電子ビームの偏向の仕組み　p22〜p23
　ブラウン管の内部にある電子銃から発射された電子の流れ（電子ビーム）が途中ある垂直偏向板と水平偏向板によりその進行方向がどの様に制御されるかを図解している。
　電子はその電荷がマイナスであるため途中にある偏向板のプラス電位によりそちらへ曲げられる。

波形が描かれる仕組み　p24〜p25
　正弦波をブラウン管の垂直偏向板に、ノコギリ波を水平偏向板に同時に加えた時に輝点はブラウン管上をどのように動くのか？
　入力信号の振幅にあたる縦方向の動きと掃引電圧（ノコギリ波）の横方向の動きからオシロスコープの原理を図解している。

トリガ掃引方式とは　p32〜p33
　現在ではほとんど使われていないが、同期掃引方式はノコギリ波発生回路が観測信号の有無に関係なく常に動作している。
　一方、トリガ掃引方式は入力信号が無いとノコギリ波は発生せず、信号が入るとノコギリ波が自動的に発生しブラウン管上に波形を表示する。

2信号の切替方式　p36〜p37
　電子ビームが1本のオシロスコープで二つの信号を表示する方法として
　　ALT（オルタ）方式
　　CHOP（チョップ）方式
の二つがある。観測信号の周波数が約20 kHzまではCHOP方式、それ以上はALT方式が使われる。

つまみの説明例　p40〜p41
　オシロスコープには沢山のつまみやスイッチがあり、どの様に操作すればよいのか迷ってしまう。
　ここでは、個々のつまみやスイッチの機能の説明すると共に、各々のつまみやスイッチを操作するとブラウン管上の波形がどの様に（どの方向に）動くかなど図解している。

スイッチの説明例　p44〜p45
　オシロスコープには沢山のつまみやスイッチがあり、どの様に操作すればよいのか迷ってしまう。
　ここでは、個々のつまみやスイッチの機能の説明すると共に、各々のつまみやスイッチを操作するとブラウン管上の波形がどの様に（どの方向に）動くかなど図解している。

VOLTS/DIVスイッチの操作例　p46〜p47
　電圧測定時に頻繁に使うVOLTS/DIVスイッチの操作例である。
　入力電圧の減衰量を加減してブラウン管上に表示される波形の振幅が適当な大きさ（通常は4div〜8div）になるように調節する手順を、多数の図でわかり易く説明している。

オシロスコープの操作方法　p70〜p71
　電源を入れる前につまみやスイッチを初期状態にセットする。
　機種により多少異なるが、つまみやロータリースイッチは12時方向、レバー式スイッチは一番上（一番左）、プッシュスイッチは一番上（一番左）、単独のプッシュスイッチは押さないが一般的である。

Vert. Postionつまみの操作例　p76〜p77
●波形を上下に移動させる
　左に回す→波形は下へ、右に回す→波形は上へ
Hori. Postionつまみの操作例
●波形を左右に移動させる
　左に回す→波形は左へ、右に回す→波形は右へ

トリガの操作（NORM / AUTO）　p84〜p85
●AUTOとNORMを切り替えてみる。AUTOであれば無信号時でも輝線が見え、信号が入るとトリガ掃引するが、NORMでは無信号時は何も表示されず、信号が入って初めてそれを表示する。
●VERT MODE/CH1/CH2を切り替えて、個々の波形に対するトリガのかかり方の違いを知る。

トリガスロープの操作　p86〜p87
●スロープの＋と−を切り替えてみる。TRIGGERING SLOPが＋では、波形の始まり部分が立ち上りの所で同期がとれるが、立ち下りの所では同期がとれない。
　そこで、立ち下りの所で同期をとるためにTRIGGERING SLOPを-にしてその違いを知る。

垂直入力切替の操作例　p88〜p89
　入力信号を切り替えてブラウン管上のＣＨ１とＣＨ２の波形の見え方を確かめてみる。
　VERTICAL MODEスイッチをCH1→CH2→ALT→CHOP→ADDと切り替えると、表示されるCH1とCH2の波形の組み合わせが変わる。同期のかかり方も各々異なるのでそれも併せて理解する。

オシロスコープの基本測定　p90〜p91
　オシロスコープで何が測定できるのか？ 「電圧の測定」を含め基本的には
　　電圧の測定
　　時間の測定（周波数）
　　リサジュー図形の測定
などの三つとそれらの応用測定がある。

電圧の基本測定　p92〜p93
　電圧の測定は、オシロスコープで一番多く行われている基本測定の一つで、まず頻度の多い交流電圧を測定する。
　交流信号を入力し、ブラウン管上に適当なサイズの波形を表示させ、電圧を求める手順を説明している。続いて直流電圧やその他の説明もある。

時間の測定、リサジュー測定など　p110〜p111
　直流電圧や微少交流電圧を含む直流電圧、その他に、時間の測定、周期の測定およびリサジュー測定などがある。
　リサジュー図形による測定では、正弦波による2信号の振幅比較や位相比較、周波数比などを迅速かつ簡単に求める方法がある。

「リサジュー」の仕組み　p118〜p119
　「リサジュー」とは、相互に直角方向に振動する二つの単振動を合成して得られる平面図形のことで、リサージュなどとも呼ばれている。
　これはフランスの科学者J.A.Lissajousにより考案され今ではオシロスコープの測定方法の一つとしても有名である。

「プローブ」とは　p124〜p125
　プローブは被測定回路からの信号を変化させることなく忠実に取り出しオシロスコープへ入力するツールである。
　その用途に応じて、電圧プローブ、電流プローブ、高圧プローブなどがある。また、CAL信号で校正する方法の説明もある。

測定時の誤差　p126〜p127
　オシロスコープは目視的な測定方法のため、目盛からの読みとりに際し、個人差や曖昧さなど測定精度にもおのずと限界がある。
　測定する際に誤差を少なくする工夫や誤差の大きさを知っておくことは、測定データの信頼性を高めることにつながる。

測定誤差を少なくする　p128〜p129
　電圧測定時や時間測定時の読み取り誤差を少なくするアドバイスである。
　また、パルスの立上り時間の測定誤差を少なくできるオシロスコープの選び方やオシロスコープ自体の周波数特性により生じる測定誤差についても言及している。

トリガ信号の適切な選択　p138〜p139
　2現象オシロスコープは波形の表示パターンの組み合わせが沢山あり、各々の波形を確実に静止させる為には表示パターン毎に適切なトリガ信号の選択が不可欠である。
　通常は自動選択で良いが測定方法によっては個々に選択する必要がある。

方形波やパルス波の測定　p144〜p145
　方形波やパルス波といっても、実際には斜線部分あり曲線部分ありの波形で正弦波のように振幅や周期を測るだけではだめ。
　測定前に、立ち上がり時間、立ち下がり時間、パルス幅、パルス振幅など、波形独自の重要なポイントを知っておく必要がある。

オシロスコープのFAQ　p166〜p167
　オシロスコープを取り扱って行く上で色々な疑問に直面する。
　それが運悪く故障している場合もあるが、ほとんどが沢山あるつまみやスイッチ類の設定が間違っていたり、操作ミスが圧倒的に多い。ここでは故障ではない故障に対処している。

定格の読み方　p172〜p173
　オシロスコープの定格について個々の項目について具体的に説明している。
　測定する前に定格を知っておくことは、測定時の誤差や測定の限界を理解し、測定結果に対して適切な評価を可能する意義は大きい。自分の使っているオシロスコープは必ずチェックしておく。

オシロスコープの用語　p178〜p179
　オシロスコープに関連する用語について簡単に説明している。使用頻度の多い用語を、記号、ABC順、あいうえお順に分類してある。
　本文にもこれらの用語がしばしば登場するので、該当ページも併せて読み返せばオシロスコープのスキルアップに役立つ。

インデックス　p188〜p189
　インデックスの対象範囲は第1章から第13章までの本文の用語としている。
　つまみやスイッチの名称は使用頻度が多すぎるため第4章のみインデックスに掲載した。
　本文から用語を抽出して、記号、ABC順、あいうえお順に分類してある。

遅延掃引（Delayed Sweep）　p204〜p205
　オシロスコープは入力信号があるとすぐにトリガ信号を発生し掃引を開始するのでブラウン管上でリアルタイムにその波形が見られる。
　一方、遅延掃引とは文字どおり遅れて掃引する意味で、本質的な機能は「波形の部分拡大」で、ブラウン管上の波形の任意の部分を拡大できる。

SWEEP TIME/DIVスイッチが二つ　p206〜p207
　遅延掃引の機能があるオシロスコープには掃引時間を段階的に可変するSWEEP TIME/DIVスイッチがAとBの二つがある。
　最初のトリガ信号の発生から遅延トリガ信号の発生までの時間を遅延時間と呼び、DELAY POSITIONノブで可変できる。

連続遅延と同期遅延　p208〜p209
　通常のトリガ信号とは別に遅延掃引では遅延トリガ信号により遅延掃引（B掃引）が掃引を開始し、波形の任意の部分が拡大できる。
　この遅延トリガ信号の発生の仕方により連続遅延と同期遅延の二つの掃引方式があるが、ジッターの発生の有無などで一長一短がある。