FETプローブ SFP-5A

| コメント(1)

中国製廉価スペアナ DSA815 を購入したが、DSA815は信号入力が50Ωである。

筆者の場合は特に50Ωでもないラインに流れる信号を扱うことが多いため、こうしたラインのスペクトラムを得たい場合にはスペアナの入力インピーダンスが50Ωだと勝手が悪い。さすがに50Ωをつないでしまうと、測定対象の回路への影響が大きい。

そこで、アクティブプローブを購入することにした。

注意: この記事では高価な既製品装置の解析と改造を扱っていますが、筆者は細かい内容まで保証しません。
もし本ページを参考に改造を行われる方がいる場合には、本ページで扱う内容について、すべてご自身でご確認のうえ
実施くださるようお願いします。

アクティブプローブ


アクティブプローブは、プローブ自信が能動素子を持ったもので、主に以下の利点がある。

  1. プローブを低入力容量にできるので、周波数特性がよい。高い周波数の信号まで測れる。
  2. 能動素子が信号の増幅を行うので、高入力インピーダンス、低出力インピーダンスにできる。
    通常は50Ω系の測定器につなげられるように、出力インピーダンスは50Ωである。
    つまりハイインピーダンス受け、低インピーダンス出しのインピーダンス変換としてつかえる。

筆者の場合、特に高周波回路をいじるわけではないし、所有しているオシロスコープもせいぜい100MHz程度までしか扱うことができない。スペアナは帯域1.5GHzまでだけど、どうせ使わない・・・
その意味ではアクティブプローブの広帯域さは筆者にとって特に必要ないのだが、50Ω系へのインピーダンス変換効果には意味がある。

本当はオペアンプで簡単なバッファ回路を自作してインピーダンス変換回路にすれば用が足りるように思うのだが、自作回路の特性がどのくらい良くできるか自信が無かったので、当面は既製品を買うことにした。
※サイト名として「自作もの日記」を掲げておきながら情けない・・・

アクティブプローブの選定

今回、筆者は以下の条件によりプローブの選定を行った。

1.帯域1GHzくらいであること

筆者の持つスペアナ(DSA815) の帯域がスペック上1.5GHzまでということになっているので、その程度の帯域までカバーするものとした。

1GHzはすごそうだが、100MHzの10倍高調波くらいまでしか測定できないと思うと、思ったより帯域が狭い気もする。ともあれ、筆者の場合は実用上の意味があまりない。

2.シングルエンドのプローブ

高速シリアル通信のラインなどを測るわけではないので、差動プローブでなくてもよい。
シングルエンドのプローブでOKとする。

3.耐電圧が高いこと

高速なアクティブプローブには電圧定格が低いもの (5Vとか) があるが、測定対象が限られるし、ちょっとした測定ミスで壊れてしまう恐れもある。50V以上印可しても壊れないプローブにしたい。

4.安く手にはいる

趣味で買う筆者の都合、ちゃんとしたメーカの測定器を定価で買うことはまず無理である。
したがって、中古が前提であるから、中古測定器屋さんかオークションで買うしかない。
そのとき手に入るものの中からよさそうなのを買う。

実際に買ったもの

上記の条件でオークションをあさったところ、岩通の「SFP-5A」の新古品がオークションで比較的安価に出品されていたので購入することにした。

オプション品等そろった状態で1万5千円なり。
(定価は13万円くらい。中古だと3万円くらいで売られているよう。そこからするとお得。)

ただし、アクティブプローブを使うには電源が必要である。SFP-5Aも電源用ケーブルを電源装置につなげなくては動作しない。SFP-5A用の岩通純正のプローブ電源「PS-25」は電源出力が±12Vで、プローブのオフセット調整用つまみがついたものだ。
しかし、PS-25の中古品は見つからず安く入手できなかったため、別の製品を探すことにした。

そのとき、似たようなプローブ用電源としてSTACKの「AP-502」が手頃な価格で出品されていた。
見た目は岩通の「PS-25」そっくりである。

岩通のPS-25

アクティブ・プローブ用電源PS-25

スタックのAP-502

Ap-502.jpg

※なお、探していてわかったのだが、岩通、横河、KENWOOD、STACKのFETプローブと電源は、それぞれ似た感じの見た目である。どこかのメーカがOEMで各社に供給しているように見える。

岩通のFETプローブがSTACKのプローブ電源に接続できるか不明だったが、どうせOEMなんだから同じ様なものだろうと決めつけ、電源を購入することにした。

STACKのプローブ電源は中古品で約1万円なり。

電源装置の中身

プローブ用電源装置が届いたが、電源装置は動作保証なしだったので、あらかじめ分解して中身を確認し、動作確認することにした。

中身はとても簡単な回路で、電源装置のふたをあければ誰でもすぐに解析できる程度のもの。計測器用電源ということでどんな回路が入っているのかとビビっていたが、あまりハイテクを感じない。というか、自作で簡単に作れる気がする。

一応回路図までおこしてみたが、国内ブランドの製品であることだし、電源装置の中身の詳細についてここでは触れないでおく。

以下を確認し、OKとした。

  • 出力電圧値が正しいこと
  • オフセット調整がきちんと動作していること
  • プローブを接続するコネクタのピン配置

AP-502のピン配置

AP-502 CN.jpg

コネクタがあわない

電源装置の確認が終わったころ、同時に注文していたプローブ本体が届いた。プローブの電源コネクタを確認すると、電源装置のコネクタと合っていない。つながらない。がっかり。
どうせOEMだから同じだろうと決めつけていたが、製品ごとにカスタムがあるようだ。

さて、コネクタをあわせないと使えない。STACKのプローブ電源「AP-502」のコネクタはヒロセ電機の「HR10-7R-4PA」(4ピンオス)。岩通のプローブ「SFP-5A」のコネクタは、同じくヒロセ電機の「HR10-7P-6PA」のようである。両方とも同じシリーズのコネクタだが、ピン数が違うし、そもそも両方オスだからつながらない。

FETプローブ側は手をつけたくなかったので、電源装置側のコネクタをプローブにあわせて交換しすることとした。電源装置の改造に使用するコネクタは「HR10-7R-6SA」である。

AP-502のパネル面 4ピン オス

Ap-502.jpg

SFP-5Aの電源コネクタ 6ピン オス

SFP-5A cn.jpg

電源とプローブのピン配置

電源側を改造するためには、プローブ側のピン配置の確認が必要である。
プローブを外から見ても全然わからないので、中身を開けることとする。

SFP-5Aの中身の開け方

1.FETプローブのプラグ部分についているストレインリリーフをひっぱってはずす。
※電源線側のストレインリリーフは引っかけがあって抜けにくいが、がんばってひっぱる。

SFP-5A 1.jpg

2.プラグ部分のカバーをスライドさせる

SFP-5A 2.jpg

3.中の金属カバーをとる

SFP-5A 3.jpg

SFP-5Aのピン配置

FETプローブのプラグ部分の回路を見てみたところ、6ピンのうち配線されているのは4本のみ。
あまりちゃんと解析していないけれど、周辺の部品から判断するとピン配置は以下のとおりだ。

SFP-5A plug.jpg

電源の改造

必要なデータがそろったので、電源を改造する。

1.まず、もとからついていたコネクタを取って・・・

AP-502 mod 1.JPG

2.プローブにあわせて新しいコネクタをつける。もともと同じシリーズのコネクタなのでパネル加工も不要。

AP-502 mod 2.JPG

これだけ!

まとめ

これで、STACKのFET電源で岩通のFETプローブが使えるようになった。
オフセット調整もちゃんと効くことを確認しておしまい。

コメント(1)

I toss-up http://buycialishnonline.com/ , prezzo in italia most the cholesterol for cialis prezzo in italia risk often not.

コメントする

本ページの管理人

Likipon

埼玉在住の一応エンジニア。最近はシステムエンジニア気味で回路が本業でなくなってしまった。

うなりくんのファン。

メニュー

広告