【トラブル事例で学ぶ】異常があるはずなのに波形に出ない？見落とされがちな“波形更新速度”

装置の評価や不具合解析をしていると、「たまに誤動作するのに、オシロスコープで見ると波形は正常に見える…」という状況に直面することがあります。

今回は、実際の現場で起こりがちな事例をもとに、なぜ異常波形を見逃してしまうのか、その原因と対策、そして不具合解析において重要な“波形更新速度”について解説します。

トラブル内容：誤動作するが原因が分からない…

ある技術者から「装置が誤動作するので回路の動作信号を確認したが、オシロスコープでは不具合となるような異常波形は測定出来ず、原因が分からない・・・」と相談を受けました。

現場で確認すると、以下のような状況が見られました：

原因は「波形更新速度不足（デッドタイムが長い）」でした！

波形更新速度とは？

波形更新速度とは、オシロスコープが波形を1秒間に何回取得して、画面に表示出来るかを表す性能です。

単位は wfms/s（waveforms per second） で表されます。

補足：波形更新速度は、メーカーによっては波形取り込みレートや更新レートとも呼ばれます。

波形更新速度とサンプリングレートの違い

波形更新速度とサンプリングレートは、どちらもオシロスコープの性能を表す重要な指標ですが、意味は異なります。

サンプリングレートについては、 初心者でも分かる！オシロスコープのサンプリングレートの選び方と注意点 で詳しく解説しています。

デッドタイムとは？

オシロスコープは、アナログ信号をA/Dコンバーターでデジタル信号に変換（サンプリング）し、信号を処理して画面へ表示する、という動作を繰り返しています。

デッドタイムの間は、オシロスコープは次の信号が来ても、波形を取得することが出来ません。

もしデッドタイムの間に異常な波形が発生していたとしても、画面には表示されずに不具合を見過ごしてしまう原因となります。

波形更新速度が遅いと異常波形を見逃す理由

たまたま、デッドタイム中に発生したグリッチ（瞬間的に発生する短いノイズ状パルス）やラントパルス（規定電圧まで達しない不完全なパルス）といった異常な波形は、オシロスコープの画面に表示されません。

つまり波形更新速度が遅いと、稀に発生して不具合の原因となる異常波形を見逃してしまい、 「一見異常はないはずなのに、なぜかシステムが止まる」という原因不明のトラブルに陥ります。

波形更新速度を低下させる原因

オシロスコープは、カタログ上最大の波形更新速度が常に維持されるわけではありません。

以下の設定をするとデッドタイムが伸び、波形更新速度は低下します。

波形更新速度が速い事によるメリット

まとめ：波形更新速度のポイント