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2 OMICRON Lab OMICRON Lab とは - OMICRON electronicsの事業部 - 工業及び教育分野において計測器の発展に貢献 OMICRON electronics の概要 - 従業員数 :550 人 ( 世界各国 ) - 年商 :120 億円 - 世界市場において電気計測の革新的な解決策を提案 Page: 2

3 従来のネットワーク解析 従来のネットワークアナライザー 最低測定周波数 typ. ~3kHz (3kHz 以上は非常に高価になるため ) 非常に大きく重い試験機 OMICRON の提案 低周波ネットワーク解析 コンパクトで軽いデザイン パソコンで制御可能 Page: 3

4 Bode 100 の機能 DUT ゲイン / 位相計測 Bode ダイアグラム DUT インピーダンス / 反射計測 DUT スミスチャート Page: 4

5 Bode 100 ブロックダイアグラム Page: 5

6 FRA vs. VNA 周波数応答アナライザー (Frequency Response Analyzer) 2つの電圧の複素数比を計測 インピーダンスを測る外部パーツが必要 高インピーダンスポート及びプローブを使用 ベクトルネットワークアナライザー (Vector Network Analyzer) S パラメーターを計測 計測ポートには定義されたインピーダンス Z ( 主に 50 Ohms) がある Page: 6

7 Bode 100 周波数応答アナライザー (Frequency Response Analyzer) Page: 7

8 Bode 100 ベクトルネットワークアナライザー (Vector Network Analyzer) Page: 8

9 S パラメーター 下記アプリケーションノートをご参照下さい : S-Parameter Measurements with the Bode Page: 9

10 インピーダンス メーター 直接インピーダンスを計測 前のスライドを参照 方向性結合器モード 外部測定ブリッジの使用が可能下記使用例をご参照下さい : High Impedance Measurements Z using の測定が可能チャンネル 1 の電流プローブもしくは分流抵抗器 およびチャンネル 2 の電圧の計測 インピーダンスアダプター インピーダンス計測アダプターの最適化 Page: 10

11 Bode 100 一体型 : - ベクトルネットワークアナライザー - 周波数応答アナライザー - インピーダンスアナライザー - ゲイン 位相メーター - 正弦波ジェネレーター 周波数レンジ : 分析 - 1 Hz 40 MHz - 電源 - 超音波コンポーネンツ - DSL ケーブル - 無線自動識別装置 (RFID) -... Page: 11

12 Bode 100 のアクセサリー 広帯域インジェクショントランスフォーマー B-WIT 100 B-WIC 有線コンポーネンツ用インピーダンスアダプター B-SMC SMD コンポーネンツ用インピーダンスアダプター Page: 12

13 Picotest インジェクターシリーズ Bode 100 と Picotest シグナルインジェクターシリーズを併用することで 下記の測定が可能です 電源電圧変動除去比 (PSRR) 出力インピーダンス 入力インピーダンス 逆転写 クロストーク... Page: 13

14 オートメーションインターフェイス OLE 互換オートメーション インターフェイス (OLE compatible Application Programming Interface (API)) 既存のオートメーションセットアップの容易な統合 新たな自動計測システムの容易な構築 下記プログラム及びプログラム言語に対応したライブラリーを提供 : LabVIEW MATLAB C# VB.NET Visual Basic Excel with VBA C++ TCL Python abview is a registered trademark of National Instruments Corporation. MATLAB is a registered Trademark of The MathWorks, Inc. Excel and Visual Basic are registered trademarks of Microsoft Corporation. Python is a registered trademark of the Python Software foundation Page: 14

15 利用例 学校 20% スイッチモード電源デザイン 中波アンテナ計測 圧電電化センサー 超音波 ( 分析的及びセラピューティック ) 工場 80% 客先は五大陸 40 ヶ国以上 同軸ケーブル解析 セキュリティシステム ( 生体認証技術スキャン, 無線アクセスコントロール ) 遠隔通信 (DSL, DSL 2) Page: 15

16 フィルター分析 計測 : - S パラメーター - スミスチャート - 1 Hzに至るフィルター特性 TR1/dB TR1: Mag(Gain) TR2/dB f/mhz TR2: Mag(Reflection) f/mhz Page: 16

17 オーディオコンポーネンツ トーンコントロール スピーカー共鳴 Page: 17

18 シグナルトランスフォーマー 計測 : - 伝達率 - 結合係数 - 共鳴周波数 - 寄生容量 - 伝達関数 K K = = M L1 L 2 1- L L s 1 K = 1- L L s 1 = 1 1.0µH 421µH = Page: 18

19 EMI フィルター分析 下記アプリケーションノートをご参照下さい : RFI Power Inlet Filter Measurement with Bode Page: 19

20 DSL ケーブル分析 with Bode 100 DSL-Cable の解析により 下記パラメーターの計測が可能です 減衰 インピーダンス 近端漏話 (NEXT) 遠端漏話 (FEXT) リターンロス (RL) 位相遅延 Page: 20

21 NEXT & FEXT( ( クロストーク ) 計測 ( クロストーク ) 計測 NEXT TR1/dB f/mhz FEXT TR1/dB TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain) TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain) 下記アプリケーションノートをご参照下さい : DSL-Cable Measurements with Bode f/mhz Page: 21

22 中波アンテナの計測 アンテナ計測 - インピーダンス - 低在波比 (VSWR) - 複素反射 ( スミスチャート ) V Z = I r = Z-R 0 Z + R 0 VSWR 1+ = 1 r r Z 複素インピーダンス V 基準面における電圧 I 基準面における電流 r 反発係数 R 0 標準抵抗 VSWR ( 定在波比 )Voltage Standing Wave Ratio Page: 22

23 電力供給安定解析 位相マージン ゲインマージン 下記アプリケーションノートをご参照下さい : DC Power Supply Measurements with Bode Page: 23

24 計測セットアップ Page: 24

25 選択可能なインジェクションポイント Page: 25

26 測定結果 位相マージン ゲインマージン Page: 26

27 一次電圧の影響 TR1/dB TR2/ U prim =12V U load = 1A TR1/dB magnitude(gain) in db phase(gain) in f/hz TR2/ U prim =12V U load = 1A 供給電圧変化の結果 安定動作の変化 dB 周波数の変化 f/hz magnitude(gain) in db phase(gain) in Page: 27

28 スイープ時の非直線性 あらゆる理由により引き起こされる - 回転率問題 - 電流シンクとしてソースが作動しない - DC/DC コンバータのバーストモード Page: 28

29 非直線性の克服 TR1/dB TR2/ オプション1: Bode の音源信号を減らす magnitude Data(Gain) in db f/hz デメリット 信号雑音の減少 原動力の損失 phase Data(Gain) in オプション 2: - Bode 100 のレベル形成機能の 使用 - メリット 必要に応じた信号の減少 Page: 29

30 正しいインジェクションレベルの獲得 Page: 30

31 内部制御に影響しない計測計測技術 Page: 31

32 内部制御に影響しない計測技術 Page: 32

33 キャパシタの測定 ESR( ( 等価直列抵抗 ) Bode 100 and B-WIC DUT Specification: 1000µF /16V non-polarized Dissipation Factor DF max. 20% (= worst case). tanδ = DF = 0,2 Page: 33

34 キャリブレーション 開放 50Ω 負荷 短絡 Page: 34

35 測定結果 TR2/F 5m 4m 3m 2m 1m 0-1m -2m -3m -4m -5m f/hz TR2: Cs(Impedance) 10 0 TR1/Ohm f/hz TR1: Rs(Impedance) 下記アプリケーションノートをご参照下さい : Capacitor ESR Measurement with Bode 100 and B-WIC Page: 35

36 インピーダンスアダプター 全てに共通する受動的な電気コンポーネンツの RLC-Q 測定を最適化 1 Hz - 40 MHz の周波数レンジのおける複素インピーダンスの測定 高速 DUT の交換 金メッキの接点 Page: 36

37 DSL ケーブル分析 with Bode 100 DSL-Cable 対を分析することで 下記パラメーターの計測が可能 : 減衰 インピーダンス 近端漏話 (NEXT) 遠端漏話 (FEXT) リターンロス (RL) 位相遅延 Page: 37

38 ケーブルの減衰 TR1/dB TR1: Mag(Gain) f/mhz Page: 38

39 NEXT & FEXT 定義 NEXT... 近端漏話 (Near End Cross Talk) NEXT = V V xtalk in FEXT... 遠端漏話 (Far End Cross Talk) V FEXT = V xtalk in Page: 39

40 NEXT & FEXT 計測 NEXT TR1/dB f/mhz FEXT TR1/dB TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain) TR1: Mag(Gain) TR1(Memory): Mag(Gain) 下記アプリケーションノートをご参照下さい : DSL-Cable Measurements with Bode f/mhz Page: 40

41 Special: 等レベル遠端漏話 (ELFEXT) 計測 ELFEXT... 等レベル遠端漏話 (Equal Level Far End Crosstalk) ELFEXT = V V xtalk out 基準によると ELFEXT は2 つの計測結果によって計算される : ELFEXT = FEXT ケーブル減衰 Bode 100 は等レベル遠端漏話 (ELFEXT) を直接計測可能です Page: 41

42 Special: 等レベル遠端漏話 (ELFEXT) 計測 (II) 計算結果及び計測結果の 整合 下記アプリケーションノートをご参照下さい : Add-On: DSL-Cable ELFEXT Measurement with Bode Page: 42

43 (RFID) アンテナ整合 Bode 100 の周波数レンジは費用効率が高い以下のような計測をサポートしています RFID 無線自動識別 (Radio Frequency IDentification) 中波伝送器 ワイヤレスアクセスシステム... Page: 43

44 アンテナ整合 アンテナのデータシート 中心周波数 : 27 MHz バンド幅 : 400 khz 整合条件 Z a = Z i Z a 整合前 Z a = 46,067 Ω - 1,044 kω Page: 44

45 整合ネットワーク Z a = R + jx X C X L = = Z Z i * i * (R 2 R + X Z *R i + X 2 R + X Z *R i ) 1 1 X XL Ω L = = = 6.53µ H 2*π*f 2*π*27MHz 1 C = 2*π*f *X L = -1 2*π*27MHz*( Ω) = 11.59p F Page: 45

46 アンテナ整合結果 結果 Z a = 48,2 Ω mω S 11 = - 35 db Page: 46

47 使用レンジ Page: 47

48 中波アンテナの計測 アンテナ計測 - インピーダンス - 電圧低在波比 - 複素反射 ( スミスチャート ) V Z = I r = Z-R 0 Z + R 0 VSWR 1+ = 1 r r Z 複素インピーダンス V 基準面における電圧 I 基準面における電流 r 反発係数 R 0 標準抵抗 VSWR 電圧低在波比 (Voltage Standing Wave Ratio ) Page: 48

49 測定方法 直接の計測 単純なセットアップ ポテンシャル問題 - アンテナから受信する信号による少ないノイズ - アンテナから受信する稲妻や電流の逆流による機器ダメージの危険 Page: 49

50 外部カプラー 測定方法 利点 : - より高度なレベルのソースが可能 よりよいノイズ - アンテナから受信する過電圧からのベクトルネックワークアナライザーの保護 Page: 50

51 測定結果 複素反射 : - 極性のフォーマットで表示 複素反射 : - スミスチャートで表示 Page: 51

52 Bode 100 の主な利点 信頼できる結果 高精度 周波数応答アナライザー及びベクトルネットワークアナライザーの一体型 単純な統合 オートメーションインターフェイス ポータブル コンパクトで軽量なデザイン 使いやすさ パソコンでコントロール可能な構造 コストパフォーマンスの良さ Page: 52

53 終わりに 下記に関する情報をお求めの方は - Bode 100 を用いたゲイン / フェーズあるいはインピーダンス / 反射の測定 - 測定アプリケーションの特別ご要望 ( 例 : オートメーションインターフェイス ) - ネットワーク解析に関するあらゆるトピック お気軽にご相談下さい! Page: 53

54 Thanks a lot for your support! Page: 54

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