これ一つで測定すべてをカバーするADALM2000 (3) ネットワーク・アナライザでアンプの帯域を見る-1

 高い周波数用のネットワーク・アナライザはVNAとも呼ばれ、アンプやフィルタに入力した信号に対しどのくらい出力に信号が出てどの程度反射が戻ってくるなどの微弱なレベルを測定する装置で、とても高価です。電気の世界でSパラメータを測る装置でもあります。

 スイッチング電源のような低い周波数で回路内のループ・ゲインなどを測る装置にFRAがあります。これも大変高価です。

 真空管アンプの自作をされているWebでは, アンプの入力に低周波発振器の出力をつなぎ、8Ωの負荷抵抗を付けた出力を交流電圧計であるデジボルをつなぎ、レベルを測ってグラフ用紙にプロットしていきます。100Hzぐらいまではレベルは上がっていきその後フラットになり、30kHz付近からレベルが下がり始めます。一つのグラフを作成するのに小1時間かかります。

 この作業を自動でやってくれるのが、ADALM2000のネットワーク・アナライザです。

接続と測定結果

 最初は、CRフィルタの特性を測ります。ローパス・フィルタにしました。カットオフ周波数fcは、下記の式で求まります。

 fc = 1 / 2πRC

 LTspiceでAC特性を表示しました。コンデンサは0.022uF(22nF、表示は223)を使い、抵抗は1kΩなので、カットオフ周波数は約7.2kHzです。

 DUT、ここではCRによるローパス・フィルタの入力側に、オシロスコープのチャネル1と発振器のW1をつなぎます。DUTの出力にオシロスコープのチャネル2をつなぎます。

 高域は異なりますが、シミュレーション通りの結果が出ました。

これ一つで測定すべてをカバーするADALM2000

(1) セットアップ

(2) オシロスコープでOPアンプのフルスイングを見る

(3) ネットワーク・アナライザでアンプの帯域を見る-1 CRフィルタ

(4) ネットワーク・アナライザでアンプの帯域を見る-2 反転アンプ

(5) ネットワーク・アナライザでアンプの帯域を見る-3 差動アンプ