秋月ファンクラブ掲示板

chy_farm(2019/02/25 Mon 17:20) [ 編集 ] [ 返信 ]

LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器

LM7171が手元にあるので、これを使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器を作りたいので、アドバイスをお願いします。
用途はTDR検査用の簡易パルス発生器です。

周期は１MHｚ程度で、立ち上がりの早いパルスが欲しいです。
LM7171が4,100V/usのslew rateですから、5Vで使えば立ち上がりは5nsくらいです。
内蔵発振器が16MHzのArduinoで１MHｚを作っても、ONにワンサイクル、OFFにワンサイクル取られてしまうから、パルスのオンタイムは（1/16M)秒になってしまいます。
ですから、Arduinoで基準とする周期のパルスを出して、これと直結するだけではダメですね。

何か別の方法を用いて、パルスオンタイムが立ち上がりと同じ5nsくらいのパルスを作ることが出来ないでしょうか。

LM7171を、たとえば基準とする周期のパルスの立ち上がりだけ、もしくは立下りだけで、それも瞬間的に短時間だONできればいいのですが、そういう方法があればご教示お願いします。

一応、参考にこちらのサイトも見ました。
http://kingyonull.blogspot.com/2013/04/2tdr.html

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  1. [4689] LM7171が手元にあるので、これを使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器を作りたいので、アドバイスをお願いします。
    用途はTDR検査用の簡易パルス発生器です。

    周期は１MHｚ程度で、立ち上がりの早いパルスが欲しいです。
    LM7171が4,100V/usのslew rateですから、5Vで使えば立ち上がりは5nsくらいです。
    内蔵発振器が16MHzのArduinoで１MHｚを作っても、ONにワンサイクル、OFFにワンサイクル取られてしまうから、パルスのオンタイムは（1/16M)秒になってしまいます。
    ですから、Arduinoで基準とする周期のパルスを出して、これと直結するだけではダメですね。

    何か別の方法を用いて、パルスオンタイムが立ち上がりと同じ5nsくらいのパルスを作ることが出来ないでしょうか。

    LM7171を、たとえば基準とする周期のパルスの立ち上がりだけ、もしくは立下りだけで、それも瞬間的に短時間だONできればいいのですが、そういう方法があればご教示お願いします。

    一応、参考にこちらのサイトも見ました。
    http://kingyonull.blogspot.com/2013/04/2tdr.html    LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器     chy_farm 2019/02/25 17:20
    1. [4690] マニュアルを良く見たら、電源電圧は5.5Vから36Vになっていました。
      Arduinoの5Vにあわせたかったのですが、少し足らないでしょうか？
      それとも何とか動くのかなぁ。。。？      Re: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器       chy_farm 2019/02/25 17:31
      1. [4691] 添付写真のような単一パルスを出したいのですか。これはパルス幅が7.7nsですが、これよりパルス幅を狭めると振幅が小さくなるので、この幅に広げています。

        LM7171は使っていません。標準CMOSロジックICの74HC02で作れます。        Re^2: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器         inara1 2019/02/25 22:49 *
        1. [4692] inara1さん、
          おはようございます。またお世話になります。

          まさに、こういうのを作りたいのです。LM7171を使わなくても、立ち上がり早くできるんですね。

          よろしくお願いします。          Re^3: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器           chy_farm 2019/02/26 08:36
          1. [4693] 上の波形は添付図のような回路にロジックレベル（0V/5V）の矩形波を入力すると作れます。この回路は入力信号の立上りエッジを検出するものです。

            ロジックICはNORゲート
            http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-11489/
            と呼ばれるもので、2つの入力が両方Lレベル（0V）のときに出力がHレベル（5V）になるものです。

            波形を観測したオシロスコープの帯域は100MHzなので、理想的な矩形波（立上り/立下り時間=0）を観測しても立上り/立下り時間は3.5nsくらいになります。したがって実際の波形の立上り/立下り時間はもっと小さいかもしれません。            Re^4: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器             inara1 2019/02/26 09:04 *
            1. [4695] このような超短パルスを発生させるには、部品や配線のレイアウトに注意しないと波形が乱れます。添付画像のようなパターンで作ったほうがいいです（上の写真はブレッドボードに組んだ回路で、この配線パターンは使っていません）。Re^5: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器 inara1 2019/02/26 09:15 *
              1. [4696] このような超短パルスを観測するには、オシロスコープのGNDリード（みのむしクリップが付いた黒色のリード線）と先端のキャップを使わずに、添付画像のように、プローブ先端を直接観測点に接続して、GNDはプローブ先端近くから取って最短経路で回路GNDと接続します。そうしなと観測波形がリンギングだらけになってしまいます。Re^6: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器 inara1 2019/02/26 09:18 *
                1. [4699] inara1さん、

                  おせわになります。
                  まず、ご教示いただいたこれで試作してみます。

                  細かいご注意点、ありがとうございます。                  Re^7: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                   chy_farm 2019/02/27 21:54
          2. [4694] inara1さん、

            すみません、狙いどころを誤って計算してました。
            伝送経路のチェックに使うので、伝送経路の全体長さに合わせないと意味がなかったでした。

            伝送経路の全体長さは平均でおよぞ片道２ｍです。
            光速で１ｍ進むのに3.3nsですから、例えば断線箇所を20cmごとにチェックできるとすると、0.66ns以内に1パルスが立ち上がってー＞たち下がって、欲しいところです。
            伝送線が有する固有の誘電率で伝送速度が多少遅くなるはずですから、目標値として0.66nsであれば、なんとか簡易TDRに使用できそうです。

            例えば上に上げてくださったサンプルケースですと、振幅を1/10に落とせばパルス長が0.7nsに収まるのですか？            Re^4: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器             chy_farm 2019/02/26 09:07
            1. [4697] ＞目標値として0.66nsであれば、なんとか簡易TDRに使用できそうです
              上の回路では0.66nsは無理です。

              ＞振幅を1/10に落とせばパルス長が0.7nsに収まるのですか？
              ロジックICは電源電圧を下げれば振幅も下がりますが、0.5Vの電源電圧では動作しません（最低動作電圧は2Vくらい）。電源電圧を低くすると応答速度が下がってしまいます。              Re^5: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器               inara1 2019/02/26 16:53
              1. [4698] inara1さん、こんばんは。

                > 上の回路では0.66nsは無理です。

                20cm単位で伝送経路を診断するというのは、出発点からして簡単ではないのですね。                Re^6: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                 chy_farm 2019/02/26 22:54
              2. [4700] inaraさん

                > ＞振幅を1/10に落とせばパルス長が0.7nsに収まるのですか？
                > ロジックICは電源電圧を下げれば振幅も下がりますが、0.5Vの電源電圧では動作しません（最低動作電圧は2Vくらい）。電源電圧を低くすると応答速度が下がってしまいます。

                ↑すごくアホな質問しちゃいました。失礼しました。                Re^6: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                 chy_farm 2019/02/27 22:07
                1. [4701] inaraさん

                  74HC02を２つ注文しました。
                  一つに４けのロジックが入っています。

                  この回路には３つ使用するだけなのに２つ使うのは、何か安定性のためにそうするのですか？                  Re^7: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                   chy_farm 2019/02/28 00:01
                  1. [4703] ＞この回路には３つ使用するだけなのに２つ使うのは
                    ICの上側を使うと、配線が一直線にならず、また配線がGNDパターンの上を通るからです。立上り・立下り時間を重要視する回路では、配線のインダクタンスを減らすために極力短かくして、屈曲させないほうがいいと考えてそうしました。

                    オシロスコープのGNDリード（みのむしクリップがついているほう）は10cmくらいありますが、GNDリードを使うと波形が乱れます。1cmでも短くしたほうがいいと考えました。                    Re^8: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                     inara1 2019/03/01 13:30
                    1. [4704] なるほど、わかりました。
                      いつもながら、ご配慮の高さに感謝です。

                      ロジックで組み上げるところは、ご説明がとても分かりやすくてありがたいです。
                      言われたらそうなるなぁ、と分かりますが、これを発明したのはすごいですね。

                      74HC02は4組注文しました。
                      あさってにはとどくと思いますから、たのしみです。

                      オシロのGNDの件もありがとうございます。
                      5年前に買ったテクトロの１GHｚ差動プローブ、P6247を使ってみます。
                      なかなか使う機会が無いので、箱の中で腐ってしまわないか、心配でした。                      Re^9: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                       chy_farm 2019/03/01 18:51
                      1. [4716] inara1さん、お世話になります。

                        74HC02が届いたので作ってみました。
                        330Ωのところをいろいろ変えて時定数を調整したら、100Ωでこれくらいの短いパルスになりました。

                        村田の1pFがあったので、試しに差しこんで観察しまたが、差し込まないほうが若干短いので、外しました。                        Re^10: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                         chy_farm 2019/03/05 12:37 *
                        1. [4717] プローブは差動を使用するほどでもなさそうなので、HPのいつもの1Gで済ませました。Re^11: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器 chy_farm 2019/03/05 12:38 *
                          1. [4718] T-fallのあとに落ち込むringingがありますけど、長さ207cmのBCNコネクタで試しにTDRしてみたら、反射波がはっきり見えてうれしいです。Re^12: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器 chy_farm 2019/03/05 12:44 *
                            1. [4719] Cを0.1uFに変更して長いパルスでも試しました。Re^13: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器 chy_farm 2019/03/05 12:46 *
                              1. [4720] 長いパルスでもはっきり反射が見えますが、私の好みは短いパルスで見る方です。Re^14: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器 chy_farm 2019/03/05 12:48 *
                                1. [4721] inara1さん。お世話になります。

                                  この74HC02より高速に立ち上がるロジックパッケージがあればためしてみたいのですが、ご存知ありませんか？                                  Re^15: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                   chy_farm 2019/03/05 22:32
                                  1. [4722] ロジックICにはいくつか種類があります。ここ
                                    https://toshiba.semicon-storage.com/jp/product/logic/cmos-logic.html
                                    のラインナップのところに、種類ごとの電源電圧範囲とtpd（伝搬遅延時間）が出ています。

                                    立上がり/立下り時間はtpdに比例すると考えていいので、この中からtpdの小さい種類を選べばいいです。74HCタイプをそのまま置き換えられるのが74ACです。ACはHCの高速版（Advanced CMOS）という意味です。

                                    5Vの電源電圧では使えませんが、電源電圧を3.3Vのとするのなら、74LCXシリーズがさらに高速です。パッケージも表面実装用になるので、そのままブレッドボードに挿せません。

                                    その表には出ていませんが、74LCXより高速のロジックICにECL（Emitter Coulped Logic）というのがあります。ECLには10Kシリーズ（型番が10XXX）と100Kシリーズ（型番が100XXX）があり、100Kシリーズのtpdは1nsくらいです。100KシリーズはロジックICの中で最高速です。ただし、ECLは電源が2つ必要なことと、消費電流が非常に大きい（発熱が大きい）ため、現在ではほとんど使われていません。                                    Re^16: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                     inara1 2019/03/06 02:27
                                    1. [4723] inara1さん、おはようございます。

                                      ＞100KシリーズはロジックICの中で最高速です。
                                      ＞ECLは電源が2つ必要なことと、消費電流が非常に大きい（発熱が大きい）ため、現在ではほとんど使われていません。

                                      ありがとうございます。Fairchildの製品案内を見つけました。日立も作っていたんですね。

                                      一つ見つけました。ためしに一つもらってみます。
                                      100kの表面実装用で、18pinです。
                                      （これに合う変換ボードがあったかなぁ？）

                                      発熱対策にはパソコンのCPU冷却用シリコングリスとアルミ放熱Finで対応すれば良いですか？

                                      実際に注文できて手元に来たら、2電源のことなど、またご案内よろしくお願いします。
                                      （それにしても、お高いですね〜！）                                      Re^17: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                       chy_farm 2019/03/06 08:41
                                      1. [4724] 基盤に組んでから、再びパルスオンタイムをみたら、ブレッドボードのものより早くなっていました。

                                        ブレッドボードでは7nsくらいでしたが、基盤では5.9nsくらいになっています。
                                        ブレッドボードの中のピンを挟む部分が無い分、寄生容量が減ったせいでしょうか。

                                        このBNCコネクタ(2.07m)で、反射波が21.7nsで返ってきていますから、このコネクタの伝達遅延率は0.636くらいでした。                                        Re^18: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                         chy_farm 2019/03/07 10:44 *
                                        1. [4725] inara1さん、

                                          お世話になります。ECLが届きました。Signetics社の100141というShift　Registerです。

                                          Datasheetが公開されているか調べましたが、ありません。
                                          このチップにDatasheetが付いてきたので、代わりにアップします。
                                          著作権があるので、ダウンロードされたら、お手数で恐縮ですがお知らせくださいませんか。画像は削除いたしますので。
                                          全部で9ページあります。
                                          始めのページを読み込んで頂いて、お知らせを頂いたら、次に1ページずつ、8ページ連続でアップします。
                                          その後、1日経過後に全て削除いたします。                                          Re^19: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                           chy_farm 2019/03/08 13:55 *
                                          1. [4726] なぜシフトレジスタなのですか？それをどのように使って単パルスを発生させるのでしょうか。

                                            データシートは検索で見つかったので画像を添付しなくていいです。                                            Re^20: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                             inara1 2019/03/09 01:44
                                            1. [4727] inaraさん、おはようございます。

                                              > なぜシフトレジスタなのですか？それをどのように使って単パルスを発生させるのでしょうか。
                                              ↑
                                              ECLの型番が100XXXでも、全て同じではない、のですね。それを知りませんでした。
                                              と言うことはこれは使えませんか。同じことをしたいのですが。

                                              （追伸）
                                              たぶん、100xxx番のモデルの中から、NOR Gate というものを探す必要があったのですね。
                                              これはビットでシフト演算をするためのチップなのですね。

                                              > データシートは検索で見つかったので画像を添付しなくていいです。
                                              ↑
                                              了解です。画像は添付しません。                                              Re^21: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                               chy_farm 2019/03/09 08:41
                                              1. [4728] データシートはここ
                                                http://bitsavers.trailing-edge.com/components/fairchild/_dataBooks/1982_Fairchild_100K_ECL_Data_Book.pdf
                                                で見られます。

                                                74HC02と同じ2入力のNORは100102ですが入手できるかどうかは知りません。                                                Re^22: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                 inara1 2019/03/09 09:47
                                                1. [4729] inara1さん、お世話になります。

                                                  > データシートはここ
                                                  > http://bitsavers.trailing-edge.com/components/fairchild/_dataBooks/1982_Fairchild_100K_ECL_Data_Book.pdf
                                                  > で見られます。
                                                  > 74HC02と同じ2入力のNORは100102ですが入手できるかどうかは知りません。

                                                  データシートありがとうございます。

                                                  ちょうどよい具合に、ブルガリアに４個持っている人が居ました。そのうち2個を注文しました(画像のもの)。

                                                  末尾にDCと有るのは、データシート304ページにあるこちらの表示ですね。
                                                  ////////////////////
                                                  (page 304)
                                                  Chapter 5
                                                  Ordering Information / Package Outlines
                                                  ////
                                                  Specific ordering codes are listed on each data sheet in Chapters 3 and 4.
                                                  The Product Index and Selection Guide given in Chapter 1 list only the "basic device numbers."
                                                  This basic number is used to form part of a simplified purchasing code where the package type is defined as follows:

                                                  100xxx D C
                                                  D = Package Code
                                                  C = Temperature
                                                  Range Code
                                                  Package Code

                                                  Temperature Range => One basic temperature grade is specified in this databook:

                                                  C = Commercial / O°C to +85°C

                                                  Package Code => One letter represents the basic package type.
                                                  Different package outlines exist within each package type to accommodate varying die sizes and number of pins, as indicated below:

                                                  D = Ceramic / Hermetic Dual In-line / 4J, 60, 6Y, 8F
                                                  ////////////////////

                                                  ありがとうございます。                                                  Re^23: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                   chy_farm 2019/03/09 16:52 *
                                                  1. [4730] 緑丸印のPinは「Complementary Output」となっています。
                                                    これはNORの意味ですか？

                                                    赤下線の「E」は「Enable Input」で「OR」と「NOR」を切り替えするのですか？

                                                    ご教示、よろしくお願いします。                                                    Re^24: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                     chy_farm 2019/03/09 17:33 *
                                                    1. [4731] 緑丸印のPinはNOR出力です。今回の回路ではNOR出力だけを使います。

                                                      赤下線のEはORとNORの切り替えではなく、回路を動作状態にするか、非動作状態にするかを切り替える端子です。EをLレベル(-1.8V以下）にするとOR/NOR素子として動作します。EをHレベル（-0.8V以上）にすると入力に関係なくOR出力がHレベル、NOR出力がLレベルに固定されます。

                                                      出力端子から外部に信号を取り出すには、出力端子と-2V電源（VTT）との間に50Ωの抵抗をつなぎます。

                                                      VCCとVCCAは正電圧側の電源端子（0V）、VEEは負電圧側の電源端子（-4.5V）です。ECLに2つの電源が必要というのは、-4.5Vと-2Vのことです。ECLの基準電圧はVCCなので、測定の基準電圧はVCC端子の電圧になります。

                                                      添付回路で、まずNORゲートの動作確認をしてみたらどうでしょうか。                                                      Re^25: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                       inara1 2019/03/10 01:20 *
                                                      1. [4732] inara1さん、おはようございます。お世話になります。

                                                        新しい回路図と、いつもながらご丁寧な解説をありがとうございます。

                                                        そうすると、必要な両電源は、以前教えていただいたLTC1144を使えば２Vから変換できますね。
                                                        http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=article&id=4491&page=1

                                                        -2Vと-4.5V必要ですから、LTC1144でそれぞれの変換をして、それぞれを接続したらよいですね。

                                                        あの時はLTC1144を購入しなかったので、これから注文します。先に電源を作って十日も待っていれば、ブルガリアから100102DCが到着するでしょう。

                                                        まずご案内くださったように、いただいた回路で実験してみます。
                                                        どれくらい速いのか、楽しみです。                                                        Re^26: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                         chy_farm 2019/03/10 09:21 *
                                                        1. [4733] 負電源が必要だからといってもLTC1144を使って電圧を反転する必要はないです。添付図のように、DC電源の＋と−を逆にして出力すれば負電源となります。

                                                          -2Vは負電圧用の三端子レギュレータ
                                                          http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-07218/
                                                          を使ってください。LTC1144は出力電流は数十mAしか取り出せないし、出力電流によって電圧が変わってしまいます。

                                                          お持ちのDC電源の出力端子にGNDがなければ「＋とGND間をショートバーで短絡する」は実行しなくていいですが、その場合、DC電源の−出力端子と、オシロスコープのGND端子（BNCコネクタの外周側）が電気的につながっていないか確認してください。                                                          Re^27: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                           inara1 2019/03/10 15:14 *
                                                          1. [4734] inara1さん、お世話になります。

                                                            LTC 1144はそういう特徴だと、以前も教えていただきました。100102が電流を食うのでこれではダメなんですね。

                                                            それに3-Terminal reguratorで構成する方が簡単で安価です。

                                                            回路図、ありがとうございます。
                                                            ＞「＋とGND間をショートバーで短絡する」
                                                            ＞「DC電源の＋と−を逆にして出力すれば負電源」
                                                            という方法は知りませんでした。

                                                            手持ちの電源にGNDがあります。
                                                            いま黒の端子二つをつないでいるバーを外して、これをプラス端子とGND端子間に移せばいいのですね。

                                                            GND＝マイナス
                                                            と信じていました。

                                                            GNDがある電源というのは、GNDを「０V」にしたらプラス、マイナスと両方に使えるのですか？                                                            Re^28: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                             chy_farm 2019/03/10 19:10 *
                                                            1. [4735] ＞GND＝マイナスと信じていました
                                                              DC電源の出力は一般にAC100V(AC240V)とは絶縁されているので、どちらを回路GNDとしても使えます。

                                                              こちらで使っているDC電源はこれ
                                                              https://www.aandd.co.jp/adhome/products/sp/ad8724d.html
                                                              ですが、2台あるので、添付画像のように直列接続して両電源（＋−電源）として使うことがあります。この電源は安モノなので筐体（シャーシ）GND端子はありません。

                                                              高級なDC電源の中には、出力が複数系統あって負電圧も発生できるものがあるので、そういう電源なら1台で両電源が作れますが、出力が1系統で正電圧しか出ない電源でも2台あれば両電源が作れます。

                                                              E3634Aは出力が1系統で正電圧しか出ない電源ですが、オペアンプの実験などで両電源が必要なときはどうしているのですか。                                                              Re^29: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                               inara1 2019/03/11 02:09 *
                                                              1. [4736] E3634Aは筐体GNDとリモート端子が付いた正電圧電源なので、添付画像のように接続してください。

                                                                電流リミットの設定の方法は分かりますか？
                                                                取扱説明書
                                                                https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/E3634-90413.pdf?id=754769
                                                                の17ページのある「電流出力のチェックアウト」がその手順です。電流リミットを設定しておかないと、回路側で電源を短絡してしまったときなどに過大電流が流れて回路を壊してしまうことがあります。こちらでは必ず適切な値に設定しています。今回の回路では電流リミット値は0.1Aくらいでいいと思います。                                                                Re^30: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                 inara1 2019/03/11 02:23 *
                                                                1. [4737] inara1さん、おはようございます。

                                                                  >E3634Aは出力が1系統で正電圧しか出ない電源ですが、オペアンプの実験などで両電源が必要なときはどうしているのですか。

                                                                  以前「心電計」や「微小電流測定器」の実験のときに、inara1さんに回路図を書いてもらった両電源
                                                                  http://bbs3.fc2.com/thumb/454703_1380942739.jpg
                                                                  で実験してました。

                                                                  新しく接続図描いていただいて、ありがとうございます。
                                                                  昨日inara1さんのアドバイスの後で、写真のようなジョイントを作りました。

                                                                  > 電流リミットの設定の方法は分かりますか？
                                                                  > 取扱説明書
                                                                  > https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/E3634-90413.pdf?id=754769
                                                                  > の17ページのある「電流出力のチェックアウト」がその手順
                                                                  >今回の回路では電流リミット値は0.1Aくらいでいいと思います。

                                                                  日本語取説、ありがとうございます。
                                                                  手元のが英文だけだったので、読みやすくてうれしいです。

                                                                  リミット値は「0.1A」ですね、分かりました。
                                                                  ありがとうございます。                                                                  Re^31: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                   chy_farm 2019/03/11 09:35 *
                                                                  1. [4738] inara1さん、電源のことでもう少しご教示おねがいします。

                                                                    >こちらで使っているDC電源はこれ
                                                                    >https://www.aandd.co.jp/adhome/products/sp/ad8724d.html
                                                                    >ですが、2台あるので、添付画像のように直列接続して両電源（＋−電源）として使うことがあります。
                                                                    >この電源は安モノなので筐体（シャーシ）GND端子はありません。

                                                                    inara1さんの例では、二つが同じ機種です。
                                                                    私の手元に、Agilent_E3634A　と　Kikusui_35-2A　とが有ります。
                                                                    これを画像の「＃１」ように、（このプレートで）直列に接続することは可能ですか？

                                                                    可能な場合、「＃２」のKikusui側のGNDはどう処理すれば良いのですか？
                                                                    たぶん、Kikusui 側のGND端子はKikusui側の「正(プラス)」端子に接続して、Agilent側のGNDと一致させるのでは、と考えましたが正しいですか？

                                                                    よろしくお願いします。                                                                    Re^32: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                     chy_farm 2019/03/11 10:04 *
                                                                    1. [4739] 筐体GND端子付きのDC電源を2台使うときは、それぞれの筐体GNDを互いに電気的につないでください。筐体GNDというのは装置の筐体なので、2台の筐体に電位差があると、万が一筐体が接触したときに過電流が流れます。

                                                                      ECL回路の場合はVCCが回路GNDとなるので、添付画像のように、2つの電源の筐体GNDと＋出力端子を接続し、さらにそれらを互いに接続します。

                                                                      筐体GNDは必ずどこかに接続しなければならないというわけではないです（筐体GNDのないDC電源ではどこにも接続していません）。                                                                      Re^33: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                       inara1 2019/03/11 11:15 *
                                                                      1. [4740] この回路は大電流が流れるわけではないので大きなショートバーは不要です。

                                                                        ちなみに、筐体GND付きのDC電源の多くは、添付画像のようにショートバーが＋出力にも−出力にも接続できるようになっています。＋側にも接続できるので、常に−がGNDではないということです。

                                                                        E3634Aの端子配列はそのようになっていないようですが、専用のショートバーがあるのでしょうか。                                                                        Re^34: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                         inara1 2019/03/11 11:31 *
                                                                        1. [4741] inara1さん

                                                                          >「2台のDC電源でECL用電源を作る」
                                                                          ↑ご丁寧に画像をありがとうございます。
                                                                          ECL用の電源接続が分かりました。

                                                                          >筐体GND付きのDC電源の多くは、添付画像のようにショートバーが＋出力にも−出力にも接続できるようになっています。＋側にも接続できるので、常に−がGNDではないということです。
                                                                          ↑なるほど、Kikusuiのは新しいほうも、古いほう（写真左）もそのようになっています。そういう風にして利用できるということを、いまやっと知りました。
                                                                          三十年くらい前に初めて買ったアマチュアハム用のAlinco製電源（写真右）にはGNDがありません。

                                                                          このE3632Aを中古で入手したので、E3632A用に専用のショートバーがあるのかどうか、分かりません。

                                                                          E3632AとPMC35-2Aとを接続して、
                                                                          （ECL用ではなく）オペアンプ用の両電源で使用するときはこちら↓のように使えるのですね。
                                                                          >筐体GND端子付きのDC電源を2台使うときは、それぞれの筐体GNDを互いに電気的につないでください。筐体GNDというのは装置の筐体なので、2台の筐体に電位差があると、万が一筐体が接触したときに過電流が流れます。
                                                                          ↑両方のGNDを電気的に接続して筐体の電位差を無くし、その上で直列に接続する。
                                                                          ということで良いですか？                                                                          Re^35: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                           chy_farm 2019/03/11 12:19 *
                                                                          1. [4744] inara1さん

                                                                            お蔭様でうまくいきました！！                                                                            Re^36: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                             chy_farm 2019/03/11 18:55 *
                                                                            1. [4746] 配線が違っています。E3634Aのほうの電圧設定は4.5Vのはずです。Re^37: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器 inara1 2019/03/12 05:20 *
                                                                              1. [4747] inara1さん、おはようございます。

                                                                                > 配線が違っています。E3634Aのほうの電圧設定は4.5Vのはずです。
                                                                                ↑私がアップしたその画像は、一つ前の質問の「自己回答」です。
                                                                                （ECL用ではなく）オペアンプ用の両電源で使用するときは、両方のGNDを電気的に接続して筐体の電位差を無くし、その上で直列に接続する、ということで良いですか？と質問いたしました。その質問への自己回答です。

                                                                                今アップした画像のように、接続プレートは2種類作りました。
                                                                                画像上が両電源、
                                                                                画像下がECL用です。                                                                                Re^38: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                 chy_farm 2019/03/12 09:26 *
                                                                                1. [4748] inara1さん、お世話になります。

                                                                                  LM317と、LM337が届いたので、両方使って実験用の「両電源アジャスタ」にしました。                                                                                  Re^39: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                   chy_farm 2019/03/12 22:14 *
                                                                                  1. [4749] 取説図(画像)にある１２０Ωは、inara1さんの回路図のように100Ωを使いました。

                                                                                    R2は100Ωのが手元に無かったので、
                                                                                    5k、
                                                                                    2k、
                                                                                    1k、
                                                                                    500
                                                                                    など、いろいろ試して2kΩにしました。

                                                                                    例えば5kを試したら、マイナス３V付近は細かく調整できるのに、2V近くは大雑把に動いてしまい、満足できませんでした。                                                                                    Re^40: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                     chy_farm 2019/03/12 22:23 *
                                                                                    1. [4752] inara1さん、お世話になります。

                                                                                      今日、ブルガリアから100102が届きました。
                                                                                      早速、先日描いていただいた回路図で実験しました。

                                                                                      入力信号源に、先日教えていただいた74HC02を二つ組み合わせた短パルス発生器を使ってみました。

                                                                                      画像は、この短パルス発生器と、100102を組み合わせて、100102の出力Outputから得られた信号を見ています。

                                                                                      上段の重なっている二つのグラフのうち、
                                                                                      黄色案内線のカーブは、短パルス発生器のOutputにプローブを接続して見た出力パルス、
                                                                                      ピンク色案内線のカーブは、短パルス発生器からパルスを出力した状態で100102側の入力ピンのところにプローブを接続して見た入力されているパルス、です。

                                                                                      下段のカーブは、上記それぞれのときの100102の出力NOR出力にプローブを接続して見た信号です。

                                                                                      お気づきの点、ご教示お願いします。                                                                                      Re^41: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                       chy_farm 2019/03/18 19:56 *
                                                                                      1. [4753] こちらの画像は、パルス信号器の信号をオフセットして、約-0.2V〜-1.7Vの範囲で入力して、それを100102の出力端子で観た波形です。

                                                                                        NOR出力になっていますが、立ち上がりを観ると仕様書に言われているほど速い立ち上がりでは無いように見えます。                                                                                        Re^42: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                         chy_farm 2019/03/18 21:47 *
                                                                                      2. [4754] 最初の波形
                                                                                        http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4752.gif
                                                                                        の入力信号は74HC02で作った短パルスですか。ECLの信号レベルは-0.8V〜-1.8Vなので0V〜5Vの信号を入れても正常動作しません。

                                                                                        次の波形
                                                                                        http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4753.gif
                                                                                        の電圧レベルは合っています。この波形はこの回路
                                                                                        http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4731.jpg
                                                                                        の入出力波形（上段が入力で下段が出力）ですか？OR出力とNOR出力の波形は互いに反転していますか？

                                                                                        プローブとオシロスコープの周波数帯域は1GHz以上ありますか？波形の立上がり時間が5nsくらいなので周波数帯域は100MHz未満だと思います。

                                                                                        最初の波形の実験で誤った入力信号（正電圧）を加えたためにECLが劣化した可能性もあります。ECLを交換して再実験してみてください。                                                                                        Re^42: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                         inara1 2019/03/19 03:50
                                                                                        1. [4755] inara1さん、おはようございます。

                                                                                          > 最初の波形
                                                                                          > http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4752.gif
                                                                                          > の入力信号は74HC02で作った短パルスですか。ECLの信号レベルは-0.8V〜-1.8Vなので0V〜5Vの信号を入れても正常動作しません。
                                                                                          ↑はい、74HC02の波形です。
                                                                                          はじめ試しに入れてみましたが、inara1さんが示してくれていたサンプル波形と電圧範囲違うので、やり直し↓ました。

                                                                                          > 次の波形
                                                                                          > http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4753.gif
                                                                                          > の電圧レベルは合っています。この波形はこの回路
                                                                                          > http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4731.jpg
                                                                                          > の入出力波形（上段が入力で下段が出力）ですか？
                                                                                          ↑はい、こちらで示していただいた回路の波形です。一箇所変更は、入力側のピン番号(Od)にあわせて、出力側のピン番号を移動(D1c,D2c -> D1d,D2d)しました。

                                                                                          >OR出力とNOR出力の波形は互いに反転していますか？
                                                                                          ↑はい、互いに反転していますのでNOR出力になっています。

                                                                                          >プローブとオシロスコープの周波数帯域は1GHz以上ありますか？
                                                                                          >波形の立上がり時間が5nsくらいなので周波数帯域は100MHz未満だと思います。
                                                                                          ↑これはうっかりしていました。普段使いの300MHzのプローブをそのまま使用していました。変更して再チェックします。

                                                                                          >最初の波形の実験で誤った入力信号（正電圧）を加えたためにECLが劣化したのかもしれません。ECLを交換して再実験してみてください。
                                                                                          ↑正電圧を入力すると劣化するのですか！！
                                                                                          うっかり出来ませんね。二つ目で試してみます。

                                                                                          ありがとうございます。

                                                                                          追伸：
                                                                                          「信号源：Zo=50Ω」のところはインピーダンス・マッチングさせているという理解で正しいですか？
                                                                                          そう考えて、手持ちのパルス発信機が内部抵抗600Ωなので、21番ピンからC0Mに落とす50Ω抵抗を600Ωに変更しています。これは正しいですか？                                                                                          Re^43: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                           chy_farm 2019/03/19 08:25
                                                                                          1. [4756] ＞「信号源：Zo=50Ω」のところはインピーダンス・マッチングさせているという理解で正しいですか？
                                                                                            はい。信号源の出力インピーダンスが50Ωで、同軸ケーブルの特性インピーダンスも50Ωという想定です。

                                                                                            ＞手持ちのパルス発信機が内部抵抗600Ω
                                                                                            600Ωとは珍しいです。その発振器は600Ωで終端したときに設定した振幅が出るような構成なのなら、600Ωで終端しないと正しい振幅になりません。

                                                                                            ケーブル長さが数mと長くないのなら、特性インピーダンスが600Ωのケーブルは特に必要ありません。ECLの入力側（終端抵抗）の波形に大きなリンギングが出ていないのなら問題ないです。

                                                                                            上の波形を見ると発振器の出力波形はかなり応答が遅いようですが、ECLはデジタルICなので入力波形が多少なまっていても構いませんが、あまり遅い立上り・立下り波形だと、伝搬遅延時間を正確に測定できないので、10ns以下の立上り・立下り時間の信号としたいところです。                                                                                            Re^44: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                             inara1 2019/03/19 10:29
                                                                                            1. [4757] inara1さん、

                                                                                              > 信号源の出力インピーダンスが50Ωで、同軸ケーブルの特性インピーダンスも50Ωという想定です。
                                                                                              ↑ご教示ありがとうございます。

                                                                                              > >手持ちのパルス発信機が内部抵抗600Ω
                                                                                              > 600Ωとは珍しいです。その発振器は600Ωで終端したときに設定した振幅が出るような構成なのなら、600Ωで終端しないと正しい振幅になりません。
                                                                                              ↑５０年くらい前の松下通信製です。アナログダイアルで周波数を合わせる式で、１００KHｚレンジで500KHz以上に持ってくると、パルスの立ち上がりは溶けたアイスクリームのような形状です。

                                                                                              > 上の波形を見ると発振器の出力波形はかなり応答が遅いようですが、ECLはデジタルICなので入力波形が多少なまっていても構いませんが、あまり遅い立上り・立下り波形だと、伝搬遅延時間を正確に測定できないので、10ns以下の立上り・立下り時間の信号としたいところです。
                                                                                              ↑アドバイスいただいて、Tektroの差動１Gプローブで観たら、画像のような程度になりました。

                                                                                              では、この100102を74HC02のように使って、先日の回路↓のように
                                                                                              http://mpga.jp/akizuki-fan/data/img/4693.jpg
                                                                                              組めば、もう少し短いパルスが生成できますね。
                                                                                              早速、試してみたいです。                                                                                              Re^45: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                               chy_farm 2019/03/19 14:26 *
                                                                                              1. [4758] ＞Tektroの差動１Gプローブで観たら、画像のような程度になりました
                                                                                                出力波形の fall time が5ns以上あるので、ECLを使ったNOR回路で短パルス発生回路を組んでもダメだと思います。

                                                                                                なぜ出力波形の応答が遅いのでしょうか。74HC02を使った短パルス発生回路でこちらが観測した波形
                                                                                                http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4691.jpg
                                                                                                は、帯域幅が100MHzのオシロスコープと300MHzのプローブで観測したものですが、rise time も fall time も 5ns 未満です。

                                                                                                プローブの周波数補償の調整はちゃんとされていますか？補償不足になっていませんか？                                                                                                Re^46: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                 inara1 2019/03/19 16:34
                                                                                                1. [4759] inara1さん、お世話になります。

                                                                                                  > プローブの周波数補償の調整はちゃんとされていますか？補償不足になっていませんか？

                                                                                                  これ、確認してみます。ありがとうございます。                                                                                                  Re^47: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                   chy_farm 2019/03/19 18:57
                                                                                                  1. [4761] inara1さん、お世話になります。
                                                                                                    ご無沙汰してしまいました。仕事のほうで多忙なことが続いてしまい、こちらの実験に時間が取れませんでした。

                                                                                                    > > プローブの周波数補償の調整はちゃんとされていますか？補償不足になっていませんか？

                                                                                                    使用しているプローブはこのP6247型
                                                                                                    https://jp.tek.com/datasheet/differential-probes-2
                                                                                                    です。
                                                                                                    アクティブプローブなので周波数補償が必要ないとありますが、何かそれに代わるようなこと、又は高い周波数で使用するときに必要な補償方法があるのでしょうか？
                                                                                                    ご存知でしたらご教示お願いします。                                                                                                    Re^48: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                     chy_farm 2019/03/25 18:06
                                                                                                    1. [4762] ＞使用しているプローブはこのP6247型
                                                                                                      そんな高価なプローブは使ったことありません。周波数補償の調整ができないとなると、なぜ応答が悪いのか分かりません。                                                                                                      Re^49: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                       inara1 2019/03/26 08:20
                                                                                                      1. [4765] inara1さん、こんばんは。

                                                                                                        > ＞使用しているプローブはこのP6247型
                                                                                                        > そんな高価なプローブは使ったことありません。周波数補償の調整ができないとなると、なぜ応答が悪いのか分かりません。

                                                                                                        では、再度慎重に測定してみます。                                                                                                        Re^50: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                         chy_farm 2019/03/26 22:54
                                                                                                        1. [4792] inara1さん、こんばんは。

                                                                                                          しばらく仕事で実験できませんでしたが、今晩やっと時間が取れました。
                                                                                                          IwatsuとHPのオシロで観てみました。

                                                                                                          左のアナログ波形は入力波形です。
                                                                                                          右が出力波形です。Offsetしてあります。
                                                                                                          電源を-4.5vと、-2.0vのときは立ち上がりが2.2nsくらい、
                                                                                                          -4.5vと、-1.8vのときに、これくらいの立ち上がりでした。                                                                                                          Re^51: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                           chy_farm 2019/04/06 23:06 *
                                                                                                          1. [4793] ＞立ち上がりが2.2nsくらい
                                                                                                            実際の立ち上がりがもっと速いとすれば、オシロ＋プローブの帯域幅は
                                                                                                            100MHz*(3.5ns/2.2ns)=159MHz
                                                                                                            になりますがそんなもんなのでしょうか。                                                                                                            Re^52: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                             inara1 2019/04/07 13:17
                                                                                                            1. [4794] inara1さん、お世話になります。

                                                                                                              HPのオシロ、54100Aのマニュアルからプローブの部分を引用しました。
                                                                                                              字が細かいので大きいサイズで投稿します。

                                                                                                              手元に
                                                                                                              54001A,10KΩのアクティブプローブ
                                                                                                              54002A,50Ωのプローブ
                                                                                                              54003A、10MΩのプローブ
                                                                                                              の3種類あります。

                                                                                                              そのうちの54001Aアクティブプローブ（赤印）を使用しました。
                                                                                                              上の欄には「DC to１GHｚ」とありますが、下欄では「700MHz」になっています。
                                                                                                              これら三種類全てに、容量を補正するネジがありません。

                                                                                                              上記のうち、54003Aも10:1で使用してみましたが、グランドをスプリングピンに換えても少しはリンギングが出るので、この立ち上がり測定には使用をやめています。

                                                                                                              その点、54001Aのアクティブプローブを使用すると、リンギングが小さくなって目立たないので、こっちを使っています。

                                                                                                              でも、どこか使用方法が間違っているのでしょうか？                                                                                                              Re^53: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                               chy_farm 2019/04/07 22:28 *
                                                                                                              1. [4802] inara1さん、お世話になります。

                                                                                                                いまさらなのですが、オシロスコープの使い方についてご教示お願いします。下記に２つinara1さんからのアドバイスを引用しました。
                                                                                                                この２つについて、とくに2つ目についてはしばらく考えていました。

                                                                                                                1つ目は(2019/02/26 Tue 09:04)にいただいき、2つ目は(2019/04/07 Sun 13:17)に頂きました。それぞれの内容を次のように理解しました。
                                                                                                                誤りがあればご教示よろしくお願いします。

                                                                                                                ＞(2019/02/26 Tue 09:04)
                                                                                                                ＞波形を観測したオシロスコープの帯域は100MHzなので、理想的な矩形波（立上り/立下り時間=0）を観測しても立上り/立下り時間は3.5nsくらいになります。＞したがって実際の波形の立上り/立下り時間はもっと小さいかもしれません。
                                                                                                                ↓
                                                                                                                ↓（私の理解）
                                                                                                                inara1さんのオシロスコープは帯域が100MHzで、サンプリング周波数がおよそ300MHzだから、およそ3.3ns毎に一回のサンプリングをする。だから、3.3nsの時間間隔の間にもっと速い実際の変化があったとしても、3.3nsより狭い時間間隔では表示できない。よって、理想的な矩形波（立上り/立下り時間=0）を観測しても立上り/立下り時間は3.5nsくらいになる。
                                                                                                                （ここまで私の理解）

                                                                                                                ＞(2019/04/07 Sun 13:17)
                                                                                                                ＞＞立ち上がりが2.2nsくらい
                                                                                                                ＞実際の立ち上がりがもっと速いとすれば、オシロ＋プローブの帯域幅は
                                                                                                                100MHz*(3.5ns/2.2ns)=159MHz
                                                                                                                になりますがそんなもんなのでしょうか。
                                                                                                                ↓
                                                                                                                ↓（私の理解）
                                                                                                                100102の実際の波形の立上り/立下り時間が、スペック通りにもっと小さいとすれば、
                                                                                                                私がHPのオシロスコープとアクティブプローブで観察した100102の立ち上がり速度が2.2nsだったということは、
                                                                                                                100MHzのオシロスコープが3.5nsの限界値であるのと対比して比較すると、
                                                                                                                このHPのオシロスコープとアクティブプローブの帯域は159MHz程度になる。
                                                                                                                (計算)100MHz*(3.5ns/2.2ns)=159MHz
                                                                                                                一方、このHPのオシロスコープとアクティブプローブが、スペック通りに700MHzの帯域であるならば、観察した2.2nsの立上り/立下り時間はスペックと異なっていて、遅すぎる。この100102の立上り/立下り時間は本当にこんなに遅いのだろうか？（どこかに誤りがあるのではないだろうか？）
                                                                                                                （ここまで私の理解）

                                                                                                                よろしくお願いします。                                                                                                                Re^54: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                                 chy_farm 2019/04/12 09:10
                                                                                                                1. [4803] chy_farmさん

                                                                                                                  こちらで観測した短パルスの波形
                                                                                                                  http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4691.jpg
                                                                                                                  はTektronixのTDS2012Cで観測したものです。TDS2012Cの帯域は100MHzですが、その波形のように、水平レンジを5ns/divとしたときのサンプルレートは 2GS/sec（サンプル間隔0.5ns）です。

                                                                                                                  サンプルレートは水平レンジによって変わり、TDS2012Cでは500ns/divのとき500MS/sec（サンプル間隔2ns）になります。しかし、幅10nsのパルスを500ns/divで観測すると幅がほとんど見えないので、普通はこのようなレンジでは観測しません。立上り/立下り時間が見えるくらいに水平軸を拡大するのが普通なので、サンプリング間隔が問題になることはありません。

                                                                                                                  100MHzの帯域で立上り/立下り時間が3.5nsというのは、サンプリング間隔でなく、帯域幅から出てくる数値です（計算方法を添付しました）。

                                                                                                                  chy_farmさんがお使いのオシロスコープのサンプルレートを調べてみてください。TDS2012Cのような低級機のサンプルレートは決まっていますが、高級機の中には、描画を速くするために、間引きサンプリングする「高速サンプルモード」という機能があります。そのモードになっているとサンプルレートが小さくなります。その他に高級機の場合は、設定によってサンプルレートを変えられる機能があるので、それが低く設定されていないか確認して下さい。

                                                                                                                  実際のサンプルレートを調べる手っ取り早い方法は、取り込んだ波形をcsv形式などで保存して、Excelでデータを開いて、どういう時間間隔になっているか見るという方法です。                                                                                                                  Re^55: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                                   inara1 2019/04/12 13:34 *
                                                                                                                  1. [4804] inara1さん、ご丁寧にありがとうございます。

                                                                                                                    > 100MHzの帯域で立上り/立下り時間が3.5nsというのは、サンプリング間隔でなく、帯域幅から出てくる数値です（計算方法を添付しました）。
                                                                                                                    ↑
                                                                                                                    計算式のほうが少しむずかしいので、自習をもう少し進めてから、また質問させてください。

                                                                                                                    > サンプルレートは水平レンジによって変わり、TDS2012Cでは500ns/divのとき500MS/sec（サンプル間隔2ns）になります。
                                                                                                                    ↑
                                                                                                                    こういう操作をはじめてしました。
                                                                                                                    なるほど！！
                                                                                                                    私のはTDS684Bで、画面の中にレンジを変更するごとにsampling rateが出ていました。
                                                                                                                    画像左、上から2つ目のように、100ns/divで500MS/sでした。
                                                                                                                    （追伸）と言うことは、100ns/divの中に50個のドットがある、ということですね。実際に数えたら50個ありました。

                                                                                                                    >---高級機の中には、描画を速くするために、間引きサンプリングする「高速サンプルモード」という機能があります。そのモードになっているとサンプルレートが小さくなります。その他に高級機の場合は、設定によってサンプルレートを変えられる機能があるので、それが低く設定されていないか確認して下さい。
                                                                                                                    ↑
                                                                                                                    どうやら高級機ではなかったようです。
                                                                                                                    画像左、一番下、200ps/divで5GS/sでした。←(単位のミスタイプ訂正しました。)
                                                                                                                    （追伸）5GS/sということは、200psに一つドットがある、と言うことになります。でもこの画像（左、一番下）は200ps/divで5GS/sのはずなのに、一つのdivの中に2.5段の段差が見えます。
                                                                                                                    これはどういうことなんでしょうか？

                                                                                                                    画像の右、中段は、HPの54001A機です。
                                                                                                                    50ns/divのレンジで、ドットの時間間隔を読みました。
                                                                                                                    100nsにドットが４つで、ドットの時間間隔が25nsですから、sampling rateは40MHzでした。
                                                                                                                    この機種はこんなに遅いsampling rateなのに、海外サイトでビンテージオシロスコープをみると、これを「サンプリングオシロスコープ」と言っている人が居ました。
                                                                                                                    昔はこんなもので仕事が出来たのでしょうか？

                                                                                                                    追伸：いま古いHPのカタログを海外サイトに見つけました。このカタログには、この機種のsampling rateが表示されていません。
                                                                                                                    「Random Repetitive Samplingという技術で1GHzの帯域を実現できた」と書いてあります。
                                                                                                                    ドットの間隔が広いけれど、繰り返してランダムにドットを作ることで線を描こう、という訳なんでしょうね。

                                                                                                                    （追伸）日本語サイトに出ていました。
                                                                                                                    https://www.techeyesonline.com/measuring-device/detail/HINCD-00261-54100D/
                                                                                                                    ↓
                                                                                                                    HP 54100A / Dは、完全にプログラム可能な1GHzのデジタル化オシロスコープで、9mchのディスプレイを備えています。自動測定、デジタルストレージ、プリトリガ表示、設定可能な入力、複雑なデジタル波形のトリガが可能です。
                                                                                                                    【周波数】1GHz(54001A,54002A),300MHz(54003A)
                                                                                                                    【ch数】4
                                                                                                                    【最高サンプリング】40MSa/s
                                                                                                                    【54001A】1GHzアクティブプローブポッド
                                                                                                                    【54002A】1GHz入力ポッド
                                                                                                                    【54003A】300MHzプローブポッド
                                                                                                                    【I/F】HP-IB                                                                                                                    Re^56: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                                     chy_farm 2019/04/12 17:55 *
                                                                                                                    1. [4812] inara1さん、お世話になります。

                                                                                                                      > > 100MHzの帯域で立上り/立下り時間が3.5nsというのは、サンプリング間隔でなく、帯域幅から出てくる数値です（計算方法を添付しました）。
                                                                                                                      ↑
                                                                                                                      この計算式にあるexp(x)のことを自習していました。
                                                                                                                      Napier's Constantで「（1-1/n)^n」でnを無限大にすると「2.718,,,」ですね。ずーっと前に学びました。

                                                                                                                      1-exp(-t/CR)は、RとCで組み合わされるフィルターのC両端電圧変化を表す、と出ていました。

                                                                                                                      試しに、exp(-t/CR)でtの値を小さいものから大きいのまで、５種類置き換えて、1-exp(-t/CR)を計算してみました。

                                                                                                                      tが0のとき、1-exp(-t/CR)=1-1=0

                                                                                                                      tがCRの1/1000のとき、1-exp(-t/CR)≒1-0.9990≒0.001

                                                                                                                      tがCRの1/100のとき、1-exp(-t/CR)≒1-0.990≒0.01

                                                                                                                      tがCRと同じとき、1-exp(-t/CR)≒0.63

                                                                                                                      tがCRの100倍のとき、1-exp(-t/CR)≒1

                                                                                                                      tのスタートでは抵抗だけで電圧がきまり、時間が経過してCが充電されると電圧が１になるのがわかりました。

                                                                                                                      この式から導かれて
                                                                                                                      t2-t1 = 0.3497 / Fc
                                                                                                                      になり、
                                                                                                                      それで帯域が100MHzのオシロの場合は通過出来る最小の変化時間が3.5nsになる、という訳なのですね。
                                                                                                                      便利な式だと思いました。

                                                                                                                      ご教示ありがとうございました。                                                                                                                      Re^57: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                                       chy_farm 2019/04/18 12:31
                                                                                                                      1. [4814] inara1さん、お世話になります。

                                                                                                                        お蔭様で、inara1さんが作ってくれて2月25日に投稿してくださったパルス、
                                                                                                                        http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=4691.jpg
                                                                                                                        のようなのが出来るようになりました（画像上段）。

                                                                                                                        ７４HC02のスペックデータでVcc７Vまでいけそうなので、６V入力まで試しました（画像下段）。
                                                                                                                        画像中段は入力信号の電圧幅です。

                                                                                                                        プローブはHP54002Aで、本体に差し込むポッドで５０Ω、このポッドに接続するプローブが４５０Ωのセットです。Attenuationは10;1の設定です。                                                                                                                        Re^58: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                                         chy_farm 2019/04/18 20:21 *
                                                                                                                        1. [4815] このパルスを使って再度TDRを試しています。

                                                                                                                          手元にある一般電気器具用のパラレル2線コードをいくつかTDR測定したら、伝送速度の遅延率が大体0.67から0.68でした。

                                                                                                                          同じコードで長さ２９６ｃｍのものをこの74HC02ユニットのパルス出力端子に接続して測ったら、画像のようにPeak-Peak時間が29.6nsでした。

                                                                                                                          往復時間なので、これを1/2にして、1nsあたりの光速30cmを乗じたら、
                                                                                                                          444cmなので、これに遅延率0.67を乗じると、
                                                                                                                          297cmでした。

                                                                                                                          1センチ違いなので、まずまずかなぁ、と一応満足しています。
                                                                                                                          測定対象の材質によって遅延率が異なるので、ちょっとめんどうですが。                                                                                                                          Re^59: LM7171を使ってパルスオンタイム最小のパルス発生器                                                                                                                           chy_farm 2019/04/18 20:35 *