【超基礎】オシロスコープの 50Ω 入力と 1MΩ 入力の違い

オシロスコープには一般的に 1MΩ 入力と 50Ω 入力の二つの入力インピーダンスがあり、測定する信号の種類に応じて使い分ける必要がある。これらは数値として大きく異なるだけでなく、役割もまったく異なる。

1MΩ入力とは

1MΩ入力は非常に高い抵抗値を持ち、回路にほとんど負荷を与えずに信号を測定することができる。一般的な電子回路の観測やプローブを使用した測定で標準的に用いられる入力モードである。

・とても大きな抵抗で信号を受ける
・回路に負荷をかけにくい
・低周波信号や一般的な測定に適する
・プローブ測定の標準設定である

この入力は、回路にそっと触れて信号を測るようなイメージであり、被測定回路に影響を与えにくいという特徴がある。

50Ω入力とは

50Ω入力は、信号線の特性インピーダンスと一致させるための終端として機能する入力モードである。特に RF 信号や高速デジタル信号の測定では、この整合が重要となる。

・小さな抵抗で信号を終端する
・RF や高速デジタル信号配線の標準インピーダンスである 50Ω に一致
・信号の反射を抑え、正しい波形を取得できる
・同軸ケーブルで高速信号を直接入力する測定に必須

この入力は、ケーブルの終端として信号を吸収し、反射を防ぐ働きを持つ。

なぜ 50Ω 入力で反射が減るのか

高速信号や高周波信号が伝送される同軸ケーブルは、特性インピーダンスが 50Ω に設計されている。オシロスコープ側の入力が 1MΩ のままでは整合が取れず、以下のような反射現象が発生する。

・信号が入力端で跳ね返る
・波形が乱れる（リンギングやオーバーシュート）
・周波数成分が変化する

50Ω入力を使用するとケーブルとオシロスコープのインピーダンスが一致し、反射がなくなり、より正確な波形が得られる。

まとめ

・1MΩ入力は回路に優しい標準入力であり、プローブを使用した一般的な測定に適している。
・50Ω入力は高速信号や RF 信号を正しく測定するための終端として働き、反射を防ぐことができる。
・測定対象の特性に合わせて入力インピーダンスを選ぶことが、正しい波形観測につながる。