交流電圧と電流を測定してみた ついでに本命のインピーダンスを測ってみた

Analog Discoveryで１V0-pの正弦波を出力。
電圧計　100Hz 1kHz 10kHz 300kHz 1MHz
菊水1653ASのアナログメータ。0.65Vrms 0.67 0.65 0.63 0.61
Keithly2000は0.70629Vrms 0.70622 0.70609 0.70230 0.67228
HP 3457Aは0.70578Vrms 0.70583 0.70566 0.68894 0.67397

1V0-pは√2で割れば実効値だから、0.70710678118Vrms

PicoScorp5242B, で１V0-pの正弦波を出力。
電圧計　100Hz 1kHz 10kHz 300kHz 1MHz
菊水1653ASのアナログメータ。0.605Vrms 0.67 0.65 0.63 0.59
Keithly2000は0.70724Vrms 0.70712 0.70700 0.70308 0.66094
HP 3457Aは0.70670Vrms 0.70668 0.70655 0.68833 0.65279

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電流はまだ
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めも；電源6632Aは電流が吸い込みもできるモデルであることが分かった。つまり、電子負荷になる。電流値の表示は大まかにあっている。

　HP3457Aの交流電流の数値を信じて、1万円以下で購入した電流プローブの特性を測る。

　電流が少ないと、両者の数字はなかなか一致しない。30mAを超えるあたりで両者の値は近くなる。32.9mAに対して34.4mAとわりと同じ。1kHz。周波数を上げると、電流プローブの値はだんだん大きくなる。12kHzあたりまで大きくかい離しない。それ以上から100kHzぐらいまで、倍の電流値を示すようになる。そしてそれ以上では、逆に電流値は下がる。
　オシロにつなげば、逆に周波数が100kHz程度のノイズは、強調されて表示されるということになる。
　テクトロの電流プローブはサラリーマンが買える価格ではない。50MHz程度のカタログスペック。波形として正しいのは1/10とすれば、5MHz程度はOKなわけで、スイッチング電源の電流波形をみるのには十分といえる。でも、買えない。

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電源の出力インピーダンスがそれっぽく測れた
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横軸は周波数Hz。縦軸はインピーダンスΩ。

1がHP6227Bリニア電源。
2がNexus7のACアダプタ。
3が100均の200円ACアダプタ。
4が秋月電子通商のgf18-us0530t　ACアダプタ。
5がKenwoodPRI18-1.2Aリニア電源。
いずれも5V。測定系に入っているトランスは100kHzぐらいまでがフラット。同じくコンデンサは220uFのフィルムなので、測定は20Hzからだけど、もっと高い周波数しか信用できないと思う。
　接続図

トランスの特性　PIKARTON　RUP219/1M　アクティブフェーダに入っていた出力トランス。低域で位相が回っていないのは不思議。ミキサ卓用のアッテネータなので入出力は600オームのトランスだが、負荷に56Ωをつけて測定。

　AnalogDiscoveryのネットワークアナライザで測定。データをエクスポート。それをエクセルに取り込んで、CH1/CH2の演算をしてインピーダンスを算出。グラフ化。
　資料は、アジレントの「LFネットワークアナライザによるDC-DCコンバータ特性評価」p.21
　もちろん、このデータの信ぴょう性はFRAとかで測って比較しないといけないことは重々承知。FRAがそのへんに転がっているわけでもない。いや、転がっているような。。。昼休みにでも無断で借用しよう。

　アナログ電源のほうが、出力インピーダンスは高いことが分かる。
　100均のは、特性が荒れているし、この前の測定で過渡特性が悪いので、設計した基準が充電器用途なんだろうね。
　でも、200円で売っているんだよ。
　PSEマークはCEのように申告ではなく検査しないといけない。

　大きなミスを発見。1Ωと思っていた抵抗が6.0Ωであることが分かった。なんとういうか。
　なので、測定値を6倍した値が実際のインピーダンスになる。測定値はすべて比例しているので、相対的な値に変化はないはず。