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オシロスコープ () は、1つ、又はそれ以上の電位差を2次元のグラフとして画面上に表示するオシログラフである。 通常、画面表示の水平軸は時間を表し、周期的な信号の表示に適するようになっている。垂直軸は、電圧を表すのが普通である。 == 分類 == === ブラウン管オシロスコープ === 最も古くからあるタイプのオシロスコープで、ブラウン管（陰極線管）ブラウン管オシログラフ（陰極線管オシログラフ）とも呼ぶ。この機体は、ブラウン管、垂直増幅器、時間軸発生器、水平増幅器、電源から構成される。画面表示は、スクリーンを左から右に周期的に掃引（そういん）される輝点によってなされる。 このタイプは、現在ではデジタルタイプと区別する意味でアナログオシロスコープと呼ばれる。 ブラウン管オシロスコープが現在の形となる前、ブラウン管はすでに測定器として使われていた。ブラウン管は白黒テレビ受像機のものと同じように真空のガラス容器で作られ、平らな面には蛍光物質が塗られている。近くで見る測定器なので、スクリーンは直径20cm程度と、テレビ受像機よりかなり小さい。 ブラウン管の首の部分は電子銃になっていて、加熱した金属板の前に網（格子）がある構造になっている。加熱した板（陰極）にマイナス、格子（または陽極）にプラスの電荷が掛かるよう、数百ボルトの電圧が掛けられる。電界が陰極から電子を流れ出させ、弾丸のように加速して陽極を通過し、スクリーンに向かう。スクリーンに焼き付けてある蛍光体に電子ビームが当たると発光し、スクリーン上に輝点を生成する。電源投入直後のブラウン管は、スクリーン中央に1つ輝点があるのみだが、この輝点は静電的に、または磁気的に動かすことができる。オシロスコープのブラウン管では静電偏向を使っている。 電子銃とスクリーンの間には、偏向板と呼ばれる相対する2組の金属板がある。垂直増幅器は電極の1組に電位差を発生させ、電子ビームが通過する位置に垂直の電界を与える。電界が0であれば、ビームは影響を受けない。電界が正であればビームは上向きに偏向され、負であれば下向きに偏向される。水平増幅器はもう一方の組の偏向板に同様の働きをし、ビームを左や右に動かす。 この偏向方式は、静電偏向とよばれ、テレビのブラウン管に使われる電磁偏向とは異なっている。静電偏向は安価で軽いが、小さな管にしか向いていない。なお学校用のオシロスコープとして、白黒テレビ用ブラウン管を流用した電磁偏向タイプのものがあった。画面は大きいが、電磁偏向は高い周波数では利用できないため、性能は非常に低い。 ブラウン管のトレードオフとして、以下のような問題がある。高い周波数の信号を観察するには、高速で輝点を掃引する必要がある。しかし高速で掃引された輝点は暗くなるため、明るく表示するに高電圧で電子を加速する必要がある（加速電圧と呼ばれ、性能指標の1つである）。これによって偏向がかかりにくくなるため、ブラウン管を長くして見かけの変位を大きくする必要がある。このため、テレビと比較すると、オシロスコープのブラウン管は径に対して長さがとても長い。机の上には置くスペースがないため、床に縦置きすることも多い（電源コードの巻き取りを兼ねた脚がそなえられている）。 時間軸発生器は鋸歯状波を生成する電子回路である。これは、ひとつからもうひとつの値に繰り返し変化する電圧で、時間に対してリニアである。2つ目の値になったら、素早く最初の値に戻り、再び2つ目の値に近づいてゆく。時間軸の電圧は水平増幅器を駆動する。この働きで、電子ビームを一定の速度で左から右にスクリーン状を掃引し、それから次の掃引の始まりに間に合うようにビームを左に素早く戻す。時間軸発生器は、信号の期間に合わせて掃引時間を調節できるようになっている。 一方、垂直増幅器は、測定対象から取られた外部電圧（垂直入力）によって駆動される。この増幅器は、MΩまたはGΩ台のとても高い入力インピーダンスで、信号源からはごくわずかな電流しか取り出さない。この増幅器は、垂直入力に比例する電圧で、垂直偏向板を駆動する。 垂直増幅器の利得は入力電圧の振幅に合わせて調整できる。正の入力電圧は電子ビームを上向きに曲げ、負の電圧は下向きに曲げ、その結果輝点の垂直偏向は入力値を表すようになる。このシステムの応答は、イナーシャによって指針の反応を悪くしているマルチメータのような機械的な測定器よりずっと速い。 これらのすべての構成要素が働くことによって、電圧対時間のグラフを表すような光の軌跡をスクリーンに描く。電圧は垂直軸で、時間は水平軸である。 マルチチャネルのオシロスコープは、複数の電子銃を備えているわけではない。一時にただ1つの輝点しか表示できないので、掃引毎に1つのチャネルからもう1つのチャネルに切り替えたり（ALTモード）、1回の掃引の間に何度も繰り返し切り替えたり（CHOPモード）している。 垂直増幅器と時間軸制御は、与えられた電位差がスクリーン状の垂直距離に相当するように、また与えられた時間間隔が水平距離に相当するように校正される。 オシロスコープの電源は重要な構成要素である。ブラウン管の陰極ヒーターの電源として、また垂直および水平増幅器の電源として、低い電圧出力を備える。静電偏向板を駆動するのに高い電圧が必要とされる。これらの電圧は、非常に安定していることが求められる。変動があると、軌跡の位置や明るさに誤差を生じる原因になる。 新しいアナログオシロスコープは、標準設計にデジタル処理が加わってきている。ブラウン管や、垂直・水平増幅器の基本的な構成に変化はないが、電子ビームはデジタル回路で制御され、アナログ波形に画像や文字を加えることができるようになった。このシステムは、次のような拡張機能を含んでいる： * 入力電圧レンジや時間軸設定の表示（リードアウト） * 電圧カーソル - 電圧表示付きの可動水平線 * 時間カーソル - 時間表示付きの可動垂直線 * トリガ設定や他の機能のメニュー画面 抄文引用元・出典: フリー百科事典『 ウィキペディア（Wikipedia）』 ■ウィキペディアで「オシロスコープ」の詳細全文を読む スポンサード リンク
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