いまさら聞けない　計測器の基礎
光アイソレーションプローブ

光アイソレーションプローブとは

光アイソレーションプローブは、オシロスコープで高電圧や高速信号を測定する際に使用されるプローブの一種です。

このプローブは、電気信号を光信号に変換して伝送し、オシロスコープの入力コネクタ付近で再び電気信号に戻すことで、電気的な絶縁を実現します。

また、高電圧のコモンモードノイズが測定に影響する場合でも、正確な波形観測が可能であり、炭化ケイ素(SiC)や窒化ガリウム(GaN)などの次世代の半導体デバイステストに最適です。

右図はSiCのターンONにおける高電圧差動プローブによる波形と光アイソレーションプローブよる波形になります。

通常の高電圧差動プローブでは測定できませんが光アイソレーションプローブであれば測定可能です。

黄：光アイソレーションプローブ
青：高電圧差動プローブ

光アイソレーションプローブは、主に以下のような用途で使用されます。

これらの用途により、光アイソレーションプローブは、電気的な絶縁を保ちながら高精度な測定を実現し、設計やテストの信頼性を向上させます。

これらのメリットにより、光アイソレーションプローブは、特に高電圧・高周波数の環境での測定において非常に有効です。

周波数帯域：プローブの周波数帯域は測定対象の信号の最大周波数の少なくとも5倍以上が推奨されます
差動電圧範囲：プローブの差動電圧範囲が測定対象の最大電圧をカバーしていることを確認します
コモンモード電圧：高電圧環境での測定には、コモンモード電圧が高いプローブが必要です
同相除去比（CMRR）：高い同相除去比を持つプローブは、コモンモード干渉を効果的に排除することが可能であるため、特に高周波数帯域でのCMRRが高いプローブを選ぶ必要があります
接続性（S/N比）：プローブのコネクタがオシロスコープに適合するか、必要なアクセサリが揃っているかを確認します

周波数帯域:1.5GH
差動入力電圧範囲：±1V(×1), ±10V(×10), ±25V(×25), ±50V(×50),±250V(×250), ±500V(×500), ±1000V(×1000), ±2500V(×2500)
コモンモード電圧範囲：+/-60kV ピーク
同相除去比：180dB
50ΩのBNC入力を持つオシロスコープに使用可能