電源レールの「リップル電圧 ±3%」という規定は、近年のデジタル回路では非常にシビアなハードルです。例えば、コア電圧が 1.0V の場合、許容される変動はわずか ±30mV です。
この微小な変化を正確に捉えるための、実戦的なテクニックと注意点をまとめます。
1. なぜ「±3%」の測定が難しいのか?
通常のオシロスコープと標準プローブ(10:1)の組み合わせでは、**システムノイズ(オシロ自体の背景ノイズ)**が数mV〜十数mV程度あります。
-
問題点: 測りたいリップルが30mVなのに、測定器のノイズが10mVあったら、正確な合否判定は不可能です。
-
解決策: 10:1プローブではなく、1:1のアクティブプローブやパワーレールプローブを使用して、S/N比(信号対雑音比)を稼ぐ必要があります。
2. 測定の3大鉄則
① AC結合 (AC Coupling) か DCオフセットか
直流(1.0V)をカットして、変動分だけを拡大する必要があります。
-
AC結合: 手軽ですが、低い周波数のゆらぎ(ロードステップ応答など)が見えなくなる欠点があります。
-
DCオフセット: パワーレールプローブが得意とする手法です。直流分を内部で打ち消すため、DCから高周波まで全帯域を正確に拡大表示できます。
② グランドスプリングの使用(必須)
「ワニ口クリップ」の長いリード線は、周囲のスイッチングノイズを拾うアンテナになります。±3%のような精密な測定では、必ず**チップのすぐ横で接地する「グランドスプリング」**を使用してください。
③ 帯域制限 (Bandwidth Limit) の活用
電源リップルを測る際、オシロスコープの帯域が広すぎると、本来無関係な高周波ノイズまで拾って波形が太くなってしまいます。
-
通常、電源仕様書には「20MHz帯域制限で測定」といった条件が記載されています。その場合はオシロのフィルター設定を 20MHz または 200MHz に絞って測定します。
3. リップルの種類を見極める
「±3%」を超えていた場合、その原因によって対策が異なります。
| ノイズの種類 | 見え方 | 主な原因 |
| 周期的なリップル | スイッチング周期に同期した波 | 電源ICのインダクタやコンデンサの容量不足。 |
| スパイクノイズ | 非常に鋭いトゲのような波 | スイッチング素子の素早いON/OFFによる電磁ノイズ。 |
| ロードステップ応答 | 負荷が動いた瞬間に大きく沈む | CPUなどが急激に電流を消費した際の追従不足。 |
実践的なアドバイス
もし今、手元に10:1の受動プローブしかない場合は、以下の設定を試してみてください:
-
オシロの帯域制限を 20MHz に設定する。
-
AC結合 に切り替える。
-
グランドリードを外し、グランドスプリング(または自作の短い針金)で測定点直下のグランドに触れる。
これで、波形の「太さ(ノイズ)」が劇的に改善されるはずです。
現在、測定されている電源は何Vのラインですか?また、オシロスコープ上で波形が「太くてよく見えない」といった悩みはありますか?
出典:Google Gemini
PR:
製品紹介:SIGLENT社 SAP4000P
パワーインテグリティ測定用シグレント・パワーレールプローブSAP4000P
![]() |
![]() |
|
|
|
https://tm-co.co.jp/SAP4000P_UserManual
110GHz複素誘電率測定システム – FPOR製品(ネクステム株式会社)と協調してソリューション提供
弊社とネクステム株式会社は、協調して110GHz複素誘電率測定システム(FPOR:FABRY-PEROT OPEN RESONATOR)を提供いたします。 FPORお問い合せ先: ネクステム株式会社 ホームページhttp://www.nextem.co.jp/ Email: info@nextem.co.jp 電話:06-6977-7027 システムカタログ ダウンロード ネクス[…]
![]() |
Dielectric constant:Dk = 1 – 15 (accuracy ± 0.2 %) Loss tangent:Df > 5 × 10–6 (accuracy ± 2 %)
1.0mmコネクタケーブルによる直接接続(VNAにエクステンダ不要)
|
PR:
|
・USB VNA |
・Coming soon |
![]() |
SDS8000Aシリーズ オシロスコープ 特長と利点 ・Coming soon |
![]() |
SSG6M80Aシリーズ ・Coming soon
|
![]() |
![]() |
![]() |
SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Coming soon
|
![]() |
SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features
|
お礼、
T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝(最寄り駅浜松町)に移転し、スペースも拡大いたしました。
欧米計測器メーカーが値上げをする中、(110GHz VNAでは1億円超え)
弊社では若干の値下げをさせていただき、Ceyear社110GHz VNAは5000万円以下です。
高額な設備投資を伴う製品開発では、市場投入までの時間(Time to Market)の短縮、「スピード感」が求められます。
電子計測器業界の「ゲームチェンジャー」として、高性能/高信頼/低価格/短納期を武器に
T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。













T&M
即納ストア