高速バイポーラ電源HSAシリーズ(HSA42011 / HSA42012 / HSA42014)

HSAシリーズ(HSA42011 / HSA42012 / HSA42014)
  • HSA42011 ¥599,000(税抜)
  • HSA42012 ¥899,000(税抜)
  • HSA42014 ¥1,199,000(税抜)

概要

容量性負荷も誘導性負荷も安定駆動

コンデンサ・コイルなどの電子部品をはじめ、新デバイス開発などの試験においても他の電源・増幅器では駆動できないDUT も安定駆動。
医療・バイオなどの先端研究分野でも、広く使われています。

  • 周波数特性:DC ~ 1 MHz
  • スルーレート:475 V/µs
  • 出力電圧:150 Vp-p
  • 出力電流:3 Ap-p、6 Ap-p、12 Ap-p
  • 4象限出力
  • 低出力インピーダンス
  • 利得設定/出力極性切換/出力DCバイアス設定/出力DCオフセット調整/保護機能 など

Topics  計測器専門の情報サイトTechEyes Onlineに紹介されました。詳細

ラインナップ

  HSA42011 HSA42012 HSA42014
周波数特性 DC ~ 1 MHz
最大出力電圧 150 Vp-p
最大出力電流 AC 3 Ap-p、1.06 Arms 6 Ap-p、2.12 Arms 12 Ap-p、4.24 Arms
DC ±1 A ±2 A ±4 A
スルーレート 475 V/µs
利得 固定:x1、x10、x20、x50 可変:x1 ~ x3

各部の機能(HSA42011)

各部の機能(正面)
各部の機能(背面)

セレクションガイド

特長


負荷を選ばない安定した出力

4象限出力

HSAシリーズの動作領域は、右の図の通り、4象限にわたります。出力電圧のプラス/マイナスに関係なく、電流の供給(ソース)・吸収(シンク)が可能です。
コンデンサやコイルを含む負荷に交流電圧を印加すると、負荷側から電流が逆流します。この場合、一般的な電源や増幅器では駆動できないことがあります。
HSAシリーズは、4象限出力により圧電素子・ソレノイドなどの容量性・誘導性負荷も、安定して駆動できます。

4象限出力

4象限出力と容量性・誘導性負荷

コンデンサ(容量性負荷)やインダクタ(誘導性負荷)に交流電圧を印加する場合を考えます。これら負荷の交流電流は、印加される交流電圧との間で90°の位相差を生じますが、電圧と電流の瞬時値を4象限グラフ上でプロットすると、4つの象限のすべてを通過します。
このように、コンデンサやインダクタに交流を印加する場合、電源には4象限動作が不可欠となります。
一方、一般的な直流電源はグラフ上の第一象限と第三象限でなければ駆動できないので、抵抗負荷以外の駆動には不向きです。

4象限出力と容量性・誘導性負荷

高速応答、DC ~ 1 MHzの広帯域

高速・高スルーレートにより、高速の繰り返し現象や過渡現象も、良好なステップレスポンスで忠実に再現します。
直流も出力可能なので、正負非対称な信号や直流に交流を重畳する用途でも、安定した出力を提供します。

ステップレスポンス (HSA42011)

x:800ns/div. y:20V/div.

ステップレスポンス (HSA42011)
150Vp-p、定格負荷50Ω

150Vp-p、定格負荷50Ω

低出力インピーダンス

容量性・誘導性負荷は、電源の出力インピーダンスの影響で立ち上がりが遅くなります。HSAシリーズは、全帯域にわたって低い出力インピーダンスを保ち、負荷の接続によって起こる電圧降下を最小限に抑えて、その高速性能を発揮します。

立ち上がり時間への影響

下の図にて電源の出力インピーダンスの抵抗成分をR、誘導成分をL、そして負荷容量をCとすると、RとLが存在していることで、立ち上がりが遅くなります。L=0の場合では最終値の約60%まで立ち上がるのにCxR(秒)の時間がかかります。

低出力インピーダンス 立ち上がり時間への影響

多様な用途をカバーする便利な機能

利得設定

固定利得 ×1、×10、×20、×50、可変利得×1 ~ ×3(微調整器で調整)の組み合わせで、連続的に設定できます。
×1では、信号発生器で設定した電圧レベルをそのまま出力可能です。

利得設定

出力極性切換え

フロントパネルの [INVT] スイッチを押して、同相アンプ/逆相アンプの切換えが可能です。
HSA シリーズを 2 台接続し、逆相出力を使うと、出力電圧と電力を2倍にすることができます(平衡出力)。

出力電圧と電力を2倍
出力極性切換え 出力電圧と電力を2倍

信号発生器の出力を分割してHSA(A)と(B)それぞれに入力。HSA(B)はHSA(A)に対して逆相出力にします。負荷は接地電位や信号源からは絶縁する必要があります。BTL(Balanced Transformer Less)接続とも呼ばれます。

出力DCバイアス設定

10回転ポテンショメータにより、出力に±75V の直流(バイアス)電圧を重畳可能です。負荷の直流電源変動試験として、直流に交流を重畳した出力が可能です。

DCにACを重畳
出力DCバイアス設定 DCにACを重畳

負荷の定格電源電圧をHSA のDC バイアスで設定、信号発生器からの交流出力を重畳します。交流出力を周波数スイープさせたりホワイトノイズを重畳することも可能です。

出力DCオフセット調整

出力に含まれるDCオフセットをゼロに調整可能です。

保護機能

過負荷、過電圧、内部電源異常、内部温度異常、冷却ファン異常に対する保護機能を装備しています。異常検出時には出力オフ、またはオーバロードLEDやエラーLEDが点灯し、一定時間継続すると、電源オフ以外の操作ができなくなります(ディセーブルモード)。

その他の機能

  • 外部制御入出力
  • 出力電圧モニタ
  • 出力オン/オフ制御
  • 電源投入時設定
  • 入力 A、B 2 系統(切換え、加算)
  • 入力インピーダンス 50Ω/10kΩ 切換え

特性データ

小振幅周波数特性 (10 Vrms、400 Hz基準)

HSA42011 定格負荷 (50Ω)
HSA42011 定格負荷 (50Ω)
HSA42012 定格負荷 (25Ω)
HSA42012 定格負荷 (25Ω)
HSA42014 定格負荷 (12.5Ω)
HSA42014 定格負荷 (12.5Ω)
最大出力電圧波形

HSA42011 x:200 ns/div. y:20 V/div.

最大出力電圧波形 HSA42011 x:200 ns/div. y:20 V/div.

1 MHz、53 Vrms、定格負荷50Ω

アプリケーション

コンデンサ MLCC

コンデンサ MLCC

モバイル機器、車載機器や産業機器向けに急速に需要が増加している積層セラミックコンデンサ(MLCC)は、 さらなる小型化・大容量化が進んでいます。
MLCC は周波数や電圧によって静電容量が変化するので、周波数をスイープしながら電圧を印加し、 インピーダンスアナライザなどを用いて、特性を評価します。

モータ 超音波モータ

モータ 超音波モータ

信号発生器と組み合わせて、周波数・位相・振幅などを変化させながら駆動試験を行えます。高速・広帯域で、 安定した電圧出力により、最適な駆動条件を検証できます。最近は、100kHz 以上で駆動する超音波モータもあります。

応用分野

  • 一眼レフカメラオートフォーカス
  • 走査型電子顕微鏡
  • 半導体製造装置
  • マイクロマシン製造装置 など

圧電素子 アクチュエータ、トランス

圧電素子 アクチュエータ、トランス

圧電素子の駆動では、HSAシリーズの低出力インピーダンスにより、静電容量の大きい大型の圧電素子でも 良好なステップレスポンスが得られます。
インピーダンスアナライザを用いて、実駆動状態での共振特性測定に対応します。

応用分野

  • 超音波洗浄機(部品、半導体)
  • 超音波加工(ワイヤボンダ、プラスチックウェルダ、霧化器 など)
  • 医療機器(超音波診断装置、カテーテル、電気メス など)
  • 水中用振動子
  • 超音波センサ
  • 小型微動アクチュエータ(カンチレバー) など

磁性材料 圧粉磁心、フェライト

磁性材料 圧粉磁心、フェライト

磁性材料は、レアアースレスに向けた新材料の開発が活発化しています。中でも、圧粉磁心は、1kHz 以上の 高周波帯域で磁気特性が良好で、粉末を加工成形して作製するため、形状自由度に優れ、生産歩留まりが高いなどの特長があり、幅広い部品への適用が検討されています。
HSAシリーズは、B-H カーブ測定などに使用します。

スマホ・タッチパネル

スマホ・タッチパネル

ノイズによる誤動作の検証

コモンモードノイズやAC アダプタからのノイズにより、メモリ等に誤動作が起こることが問題となっています。また、工場などで広く使用されている静電容量式タッチパネルは、微弱な静電容量の変化を信号として使用しますが、周辺のノイズによって誤動作する場合があります。
これらの誤動作の検証では、直流に交流を重畳する試験を行います。HSAシリーズなら、1 MHzまでの広帯域で高調波を重畳可能です。

試験波形イメージ
試験波形イメージ

利得×1 に設定し、信号発生器で設定した電圧レベルをそのまま出力可能。
出力雑音は3.68 mVrms以下なので定電圧ディジタル回路も試験可能

車載電装品

車載電装品

EV用電源の高電圧化

世界的にEVシフトが進み、EV開発はますます活発化しています。車載電源は高電圧化が進み、車載部品・車載電装品も高電圧における電源変動が要求されています。
高周波の電圧変動試験を行うため高速バイポーラ電源が求められるケースがあります。

誘電泳動

誘電泳動

細胞分離、微生物やウイルスの検出

誘電泳動は、不均一電場における粒子と周辺媒質の誘電率・電場勾配により、粒子が泳動する現象で、 生体分子計測などで応用されています。1MHz 付近で交流電圧を印加する事例が多く見られます。
誘電泳動とインピーダンス計測を組み合わせた細菌検出法なども研究されています。


インピーダンスアナライザと組み合わせて、部品や材料の特性を詳細に解析
インピーダンスアナライザと組み合わせて、部品や材料の特性を詳細に解析
信号発生器と組み合わせて、多様な試験条件を提供
信号発生器と組み合わせて、多様な試験条件を提供

仕様
外形寸法

仕様

外形寸法

HSA42011

外形寸法(HSA42011)

HSA42012

外形寸法(HSA42012)

HSA42014

外形寸法(HSA42014)

付属品
オプション

付属品

  • 取扱説明書  1
  • 電源コード  1

オプション

型名/品名価格備考
PA-001-3567
ラックマウント金具 (EIA)
¥24,000(税抜)HSA42011用
PA-001-3568
ラックマウント金具 (JIS)
¥24,000(税抜)HSA42011用
PA-001-3569
交換用エアフィルタ
¥3,000(税抜)HSA42011用
PA-001-3570
ラックマウント金具 (EIA)
¥24,000(税抜)HSA42012用
PA-001-3571
ラックマウント金具 (JIS)
¥24,000(税抜)HSA42012用
PA-001-3572
交換用エアフィルタ
¥3,000(税抜)HSA42012用
PA-001-3573
ラックマウント金具 (EIA)
¥24,000(税抜)HSA42014用
PA-001-3574
ラックマウント金具 (JIS)
¥24,000(税抜)HSA42014用
PA-001-3575
交換用エアフィルタ
¥3,000(税抜)HSA42014用

ダウンロード

関連技術用語集

株式会社エヌエフ回路設計ブロックWebサイトはCookieを使用しております。引き続きWebサイトを閲覧・利用することで、Cookieの使用に同意したものとみなします。Cookie情報の取扱いに関しての詳細は、Webサイト利用規約をご覧ください。 Webサイト利用規約

Webサイト利用を続ける