ファンクションジェネレータ入門（２）出力波形の種類と特性
■はじめに
ファンクションジェネレータは、さまざまな種類の波形を出力することができ、それぞれの波形には独自の特性と用途があります。本稿では、ファンクションジェネレータでよく使われる代表的な波形の種類と、それぞれの特徴や使用上の注意点について詳しく解説します。
■正弦波（Sine Wave）
最も基本的な波形であり、周期的な滑らかな波形を持つ交流信号です。
・ 1サイクル中に滑らかに上昇・下降を繰り返す
・ 高調波成分を含まず、純粋な基本波のみで構成
・ アナログフィルタ、増幅器、受信機の特性評価に適している
・ 周波数応答（ゲイン／位相）の測定に用いられる
正弦波は回路への負担が少なく、最も基本的な信号として広く使われています。
■方形波（Square Wave）
HIGH（1）とLOW（0）を交互に繰り返す矩形波で、デジタル回路の模擬やクロック信号として利用されます。
・ 立ち上がり・立ち下がりが非常に急峻
・ 基本周波数に加えて奇数次高調波を含む
・ クロック入力、フリップフロップやカウンタの動作確認に最適
・ デューティ比（HIGH/LOWの比率）を変更可能なモデルもある
高周波成分を多く含むため、帯域の狭い回路やケーブルでは波形が歪むこともあります。
■三角波（Triangle Wave）
直線的に上昇し、直線的に下降する波形で、対称性が高く滑らかです。
・ 高調波構成は奇数次で、方形波よりも高調波の減衰が早い
・ 積分回路の動作確認や信号処理評価に使用
・ モータドライバやPWM波形生成の基礎試験にも使われる
急激な変化が少ないため、回路に優しく、ひずみの影響も少ないです。
■ランプ波／鋸歯状波（Ramp/Sawtooth Wave）
一方向には直線的に変化し、他方では急激に戻る波形です。表示装置や変調回路の評価に使われます。
・ リニアスイープや映像信号の模擬に使用
・ FM変調のテストや電圧制御回路の追従性確認に最適
・ 非対称波形で、応答の遅れや歪みの可視化に効果的
一部のファンクションジェネレータでは、上昇／下降の向きを切り替えることができます。
■パルス波（Pulse Wave）
立ち上がりと立ち下がりの急な、短時間のHIGH状態を持つ波形で、時間領域の実験に向いています。
・ パルス幅、立ち上がり／立ち下がり時間、デューティ比を細かく設定可能
・ リレーやMOSFETなどのスイッチング特性評価に最適
・ 過渡応答やタイミング確認に使われる
パルスの立ち上がり／立ち下がり時間は、信号伝送の品質や高周波特性に大きく影響します。
■ノイズ波形（Noise）
ホワイトノイズやピンクノイズなど、ランダムな周波数成分を含む波形も一部のファンクションジェネレータで生成可能です。
・ 回路の耐ノイズ性評価やEMC試験の予備段階として活用
・ フィルタ回路の除去性能（ノイズ除去能力）確認に有効
・ ランダム性のある信号処理アルゴリズムの動作確認にも利用
通常はランダム成分の強度や帯域を調整する機能も備えられています。
■任意波形（Arbitrary Waveform）
高機能なファンクションジェネレータでは、ユーザーが自由に定義した波形を出力することも可能です。
・ 任意の波形データをPCから送信・保存して出力可能
・ センサ模擬や、制御対象の動作パターン再現に活用
・ 変調信号、非線形波形、実測波形の再現にも有効
機種によっては、メモリに複数の任意波形を保存し、順次切り替えて出力する機能もあります。
■波形選択時のポイント
目的に応じた波形を選ぶ際には、以下の点に注意すると効果的です。
・ 対象回路がアナログ／デジタルか
・ 高調波を含めた信号の伝送特性を見たいか
・ 負荷に与える影響を最小限にしたいか
・ 繰り返し信号／単発信号のどちらが必要か
・ 波形の滑らかさや鋭さ（エッジ）が重要か
例えば、低周波増幅器の特性を見るなら正弦波、高速スイッチング回路ならパルス波が適しています。
■まとめ
ファンクションジェネレータの魅力の一つは、多彩な波形を自由に出力できることです。波形の特性を正しく理解すれば、単なる信号源としてだけでなく、より効果的な評価や実験が可能になります。
ファンクションジェネレータ入門 全9回 目次案（案）
第1回 ファンクションジェネレータとは？
基本的な役割や波形の種類（正弦波・方形波・三角波など）、用途とオシロスコープとの組み合わせについて解説。
第2回 出力波形の種類と特性
各種波形の用途・特性・注意点（例えば方形波の立ち上がり、パルス幅など）を詳しく説明。
第3回 周波数・振幅・オフセットの設定方法
よく使う3つの基本パラメータについて具体的な操作方法と応用事例を紹介。
第4回 高機能波形：パルス・ランプ・ノイズ・任意波形
基本波形以外に搭載されている特殊波形や、任意波形（Arbitrary Waveform）の活用方法を紹介。
第5回 バースト・スイープ・リニア/ログ制御
時間変化を加えた信号生成の方法と、フィルタやアンプ特性評価への応用例を紹介。
第6回 外部トリガ・シンクロ機能の使い方
外部機器との同期、波形開始タイミング制御など、高度な実験に必要なトリガ設定を解説。
第7回 実験・開発での活用例
電源回路評価、モータ制御、センサテストなど、実際の応用例に基づいた使い方紹介。
第8回 トラブル事例とその対策
信号出力がうまくいかない、波形が歪む、オシロに信号が映らない等の原因と対処法。
第9回 最新技術と今後の展望
多チャネル化、DDS方式、デジタル波形合成、PC連携など、最近の機能動向や選定ポイン