株式会社エヌエフ回路設計ブロック
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微少信号測定器

新製品

ディジタルロックインアンプ

LI5600シリーズ

 

基本波成分に対する任意次数の高調波含有率の測定

2周波数同時測定
 
分数調波測定
 

 

 

 

LI5660/LI5655/LI5650 は、主検波器と副検波器の2つの2位相検波器を装備しており、同一信号を別々の周波数で同時に測定することができます。 主検波器の測定値に対する副検波器の測定値の比を演算して表示する " レシオモード " を使用すれば、入力信号の基本波成分に対する任意の次数の高調波成分の含有率を表示することが可能です。

 測定システム

高調波含有率測定システム

 

測定方法

レシオ測定は、主検波器の振幅出力(Xp,Yp,Rp のいずれか)を分子として、副検波器の実部の振幅出力 (Xs)を分母として選択することができます。
調波測定機能を使用すると、主検波器は参照信号周波数の分数調波設定「n/m」の分子「n」と分母「m」を、副検波器では「n」を独立して設定可能です。この数値設定を使用して、 含有率を測定する高調波次数を選択します。 

設定

ロックインアンプの主要な設定
・検波モード:[Dual 1]
・演算処理 レシオモード:[RATIO 2]
・参照信号:REF IN
・主検波器
 m = 1 に固定

 n = 1,2,3,4,・・と測定する次数に応じて「n」を設定
・副検波器

 n = 1 に固定

 

 

参照信号参照信号(REF IN)

RATIO2 モードでは、分母は副検波器の実部 (Xs)になります。 副検波器の参照信号は REF IN に位相0°(信号発生器の同期信号など)を入力すると、Xs がほぼ基本波の実効値として測定できるため、他の各種設定が簡単になります。

  

 

のこぎり波入力の例

測定結果がわかりやすい例として、信号発生器から、のこぎり波を出力して測定します。基本波に対する高調波の含有率は次数に反比例するので、RATIO の測定結果は、主検波器の「n」を 1, 2, 3, ... と設定するのに従い、その逆数の 1, 0.5, 0.33333, ... となります。

 

 

のこぎり波

 

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測定結果

この状態で、主検波器の測定次数を 「n」と設定すれば、「n」次高調波の含有率が測定できます。
下図は、のこぎり波を入力して「次数3」を設定しているので、逆数の 0.333・・・に近い値が表示されます。

 

測定結果

 

 

【Tips】

  • 入力信号と参照信号に位相差がある場合は、Xs が最大になるように位相調整が必要です。
  • 実際の測定で参照信号が用意できない場合は、ロックインアンプの内部発振器機能(INT OSC)で基本波周波数を設定することが可能です。

  

 

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