システム技術者のための測定ワンポイント・テクニック（1） ―― 机上で放射ノイズの発生源を突き止める
● 測定結果
・スイッチング電源
写真1に示した自作アンテナを利用した測定の結果を示します．アンテナの直径は15cm，巻き数は3ターンです．シリーズ電源のノイズを図3に，スイッチング電源のノイズを図4に示します．シリーズ・レギュレータの測定結果からは，50Hz～60Hzの高調波ノイズしか観測されません．スイッチング電源のノイズは，スイッチング周波数の高調波ノイズが10MHzの帯域まで広がっています．さらにレベルも－40dBに達する大きさです．空間を伝ってアンテナに誘起する電力が50Ωの抵抗成分に－40dBmの電力を発生させてしまうわけですから，周辺の回路はたまったものではありませんね．皆さんがノイズに悩まされる理由の一つがこの現象です．
図3 シリーズ電源のノイズ測定例
図4 スイッチング・レギュレータのノイズ測定例
・バッファ・アンプ
さて回路中のノイズはどうやって見つけるのでしょうか．例としてバッファ・アンプを搭載した回路を考えます．回路の入力インピーダンスは，図5のように負性抵抗の特性を示します．そのため，インピーダンスの高い配線が接続されると，80M～100MHzくらいできれいな安定した発振を起こします．素子を手で触ってみると出力直流電圧がふらつきますので，すぐに発振が判別できます．このようなときは1インチ2ターン・アンテナの出番です．図6のように利用して，発振している素子を見つけます．
図5 バッファ・アンプの負性抵抗
図6 回路中のノイズ発生源を探す方法
つの・とおる
横河電機（株）
