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技術コラムを連載でお届けいたします。
「ケースレー428−PROG型電流電圧変換アンプのエミュレーション・モード搭載したA4280高速電流電圧変換アンプ」の開発現場より、不定期でお送りします。
技術コラム : 計測で使用するコネクタ
投稿日時: 2020-1-22 9:03:00 (47 ヒット)
計測器の基礎としてコネクタの説明をいたします。

バナナ


昔から使われているコネクタで、DMMやソースメータの端子として使われ
一番一般的な接続端子と言えそうです。
電流も通常12A程度流せます。 耐圧は1000Vあります。

ジョンソンターミナル


陸端(陸式ターミナル)


これらも規格は古く、またバナナが刺さることで汎用として使用されている。

BNC


測定器に汎用で使われているのはBNCである。
同軸コネクタの特性インピーダンスは絶縁体と中心コンタクトの材質(誘電率)
及び寸法(内外径比)で決まります。
同軸コネクタは同軸ケーブルのインピーダンスに合致するように作られています。
同じ形状をしたコネクタでもインピーダンスが50Ωと75Ωのものとでは絶縁体の
材料もしくは形状が異なります。
但し、相互接続できてしまいます。 信号測定には注意が必要です。
高周波の測定としては、インピーダンス50Ωのものでないと反射が起こり波形が歪みます。
ケーブル自体も RG- 58A/Uが 特性インピーダンス50Ωです。
測定器では、バンド幅500MHz以下の装置が多く採用されている。
耐圧は、500V以下。

SMA


高周波の測定器で500-4000GHzくらいまでは、SMAが多く信頼されています。
取付けには、トルクレンチを使う必要があります。

SMB


主に、基板に信号入力用に使用します。ワンタッチで脱着可能。
信号の周波数は1GHz程度まで。

N


18GHz以上となれば、N型コネクタ。 損失が少ないことが特徴。

TRX (トライアクシャル・ケーブル)


三重同軸ケーブル(微小電流測定用) 中心が信号、インナーシールドがガード、
外側がシールドになっている。外径がBNCと同じなので昔は誤挿入によりコネクタをよく壊されていました。
そこでBNCは引っ掛けのピンが2本(180°)で TRXは3本(120°)にして誤挿入を防止しています。

ソースメータや半導体パラメータ・アナライザでは、ガードに信号と同じ電位をかけ
リーク電流が流れないようにして測定する。
微小電流測定専用のエレクトロメーターでも使用しますが、ガードはグランドにつながっています。
この辺りのお話は、また別の機会といたします。
ただ、計測器の世界で微小電流測定(具体的にはnA以下)は、TRXケーブルが必須です。

MHV


SHV


その他、各メーカーの特殊ケーブルはありますが、高電圧用はMHV SHVコネクタがあります。
常識的には、DC500Vを超えるとBNCが使えず DC1500Vくらいまでが MHV DC5kVまでが SHVになります。
但し、気をつけないといけないのが ディレーティング・カーブです。


プローブやケーブルには、容量があり周波数が高くなると電流が流れます。
耐圧の高い絶縁体ほど、誘電率が高く電極が接近していると容量が大きくなります。
高電圧で周波数を上げていくと、どんな絶縁体でも電流が流れます。
最高耐圧が5KVあっても3MHzでは、1kVもちません。
安全の為、ACの高電圧を印加する場合は注意が必要です。
また、速い立ち上がりの高電圧は、高い周波数を含むので立上りで放電することがあります。

1kV 以上は十分に注意が必要です。
投稿者: axis


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