10 MHz の信号を観測するには帯域幅はいくつ必要?
結論から言うと 信号の種類によって必要帯域幅が大きく変わります。
【A】10 MHz の「正弦波(サイン波)」の場合
→ 20~30 MHz の帯域幅で十分
理由:
サイン波には高調波がほとんどなく、基本周波数だけ測れれば形が崩れません。
例
10 MHz を測りたい
→ 帯域幅 20 MHz(2倍)が最低ライン
→ 実務では 30〜50 MHz があれば余裕
【B】10 MHz の「デジタル波(矩形波・クロックなど)」の場合
→ 少なくとも 5〜10 倍の帯域幅が必要
理由:
矩形波は無限の高調波を含んでおり、
10 MHz でも鋭い立ち上がりなら数百 MHz が必要だからです。
■ 具体例:
10 MHz クロック、立ち上がり時間 tr = 3 ns の場合
式:BW ≈ 0.35 / tr
→ 0.35 / 3ns = 116 MHz
つまり
100〜200 MHz クラスの帯域幅が必要になります。
■ わかりやすい目安
信号の種類|必要帯域幅の目安
正弦波(サイン波)|信号周波数の 3 倍
矩形波・デジタル信号|信号周波数の 5〜10 倍
立ち上がり時間が速いデジタル信号|BW ≈ 0.35 / tr を満たすこと
■ まとめ
■ 10 MHz の信号を観測するには帯域幅はいくつ必要?
結論から言うと 信号の種類によって必要帯域幅が大きく変わります。
【A】10 MHz の「正弦波(サイン波)」の場合
→ 20~30 MHz の帯域幅で十分
理由:
サイン波には高調波がほとんどなく、基本周波数だけ測れれば形が崩れません。
例
10 MHz を測りたい
→ 帯域幅 20 MHz(2倍)が最低ライン
→ 実務では 30〜50 MHz があれば余裕
【B】10 MHz の「デジタル波(矩形波・クロックなど)」の場合
→ 少なくとも 5〜10 倍の帯域幅が必要
理由:
矩形波は無限の高調波を含んでおり、
10 MHz でも鋭い立ち上がりなら数百 MHz が必要だからです。
■ 具体例:
10 MHz クロック、立ち上がり時間 tr = 3 ns の場合
式:BW ≈ 0.35 / tr
→ 0.35 / 3ns = 116 MHz
つまり
100〜200 MHz クラスの帯域幅が必要になります。
■ わかりやすい目安
信号の種類|必要帯域幅の目安
正弦波(サイン波)|信号周波数の 3 倍
矩形波・デジタル信号|信号周波数の 5〜10 倍
立ち上がり時間が速いデジタル信号|BW ≈ 0.35 / tr を満たすこと
■ まとめ
・tr は rise time(ライズタイム) の略。
・10 MHz のサイン波 → 20〜30 MHz 帯域幅でOK
・10 MHz のデジタル信号 → 少なくとも 100〜200 MHz 必要
・実務では「信号周波数×5〜10倍」で選ぶと失敗しない
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