測定シーン別オシロスコープ活用術第4回「アナログ vs デジタル信号の測定方法の違い」

- 2025/6/15 -

測定シーン別オシロスコープ活用術第4回「アナログ vs デジタル信号の測定方法の違い」

電子回路では、アナログ信号とデジタル信号が混在するのが一般的です。オシロスコープでこれらを正しく観測するには、それぞれの信号特性に応じた測定手法が求められます。ここでは両者の違いと、測定上の注意点を整理します。

アナログ信号の特徴と測定ポイント

■ 電圧が連続的に変化し、時間軸上で滑らかな波形を描く
■ 振幅・周波数・波形の歪みなど、信号の品質を視覚的に確認できる
■ 垂直分解能（ビット数）が高いオシロスコープほど、微細な変化を検出しやすい
■ 周波数帯域・ノイズフロア・サンプリングレートが重要な選定要素となる

デジタル信号の特徴と測定ポイント

■ 電圧が0と1の2値で変化するパルス波形で、立ち上がり／立ち下がりが急峻
■ 論理レベルの識別（例：TTL, CMOS）に応じたトリガーレベルの設定が必要
■ ジッタ・立ち上がり時間・グリッチなどのタイミング要素に注目する
■ プロトコルの内容を解析する際は、デジタルオシロやシリアルデコード機能が有効

両者を測定する際の違いと注意点

■ アナログ信号は波形の滑らかさや微細な変化を見るため、高分解能・高帯域の設定が推奨
■ デジタル信号は立ち上がりの時間幅が重要であり、ノイズが論理誤認の原因となることがある
■ プローブは入力インピーダンスと容量成分に注意し、アナログ用・デジタル用で使い分ける
■ アナログ信号は波形全体、デジタル信号はエッジやタイミングを中心に観察するのが基本

まとめ

アナログ信号とデジタル信号は、見た目も測定目的も異なるため、測定アプローチを適切に切り替える必要があります。特に混在回路では、両方を同時に観測し、関連性を把握するスキルが求められます。次回は「マイコンI/Oの応答チェック」について解説します。

測定シーン別オシロスコープ活用術（全8回）

対象読者：オシロを使ったことがある中級者向け

■ 第1回：電源回路の基本測定（リップル／過渡応答）
■ 第2回：センサー出力の確認（温度／加速度）
■ 第3回：PWM信号のデューティ比確認
 ■ 第4回：アナログ vs デジタル信号の測定方法の違い
 ■ 第5回：マイコンI/Oの応答チェック
 ■ 第6回：オーディオ波形の確認とひずみの可視化
 ■ 第7回：FFTを使ったノイズ源の分析
 ■ 第8回：複数チャネルの同時測定と相関分析

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