【STEP 00】オシロスコープのプローブ補正（校正） — 実験の前にやるべきこと【オペアンプ入門学習キット編】

2026年3月17日2026年3月18日

1 はじめに
2 使用機器
3 プローブ補正とは何か
- 3.1 なぜ必要か
- 3.2 プローブの等価回路と補正の原理
4 校正手順
5 x1とx10の使い分け
6 校正結果の確認方法
7 校正のタイミング
8 最終設定値

はじめに

いつもブログをご覧いただきありがとうございます。

ミジンコに転生したIPUSIRONです😀

「手と頭で覚えるキットで遊ぼう電子回路シリーズNo.8 オペアンプ入門」（ADWIN CORPORATION）の実験記録です。
オペアンプの実験に入る前に、まずオシロスコープのプローブ補正（校正）を行います。これを怠ると、波形に余計なオーバーシュート（立ち上がり時に本来の値を超えて跳ねる現象）やなまり（角が丸くなり、鋭い変化が再現できない現象）が加わり、正しい測定ができません。
実験キットの回路が正しく組めているのに「波形がおかしい」と悩む原因の多くが、実はプローブの校正不足だったりします。

使用機器

オシロスコープ: OWON デュアルチャンネルカラーデジタルストレージオシロスコープ（25MHz / 100MS/s）
チャンネル: CH1（赤）、CH2（黄）

プローブ補正とは何か

オシロスコープのプローブ（とくに10:1プローブ）は、内部に補正用のトリマーコンデンサーを持っています。このコンデンサーの容量を調整することで、プローブの周波数特性をフラットにする作業がプローブ補正です。

なぜ必要か

10:1プローブは入力信号を1/10に減衰させます。

この減衰比が全周波数帯域で均一でないと、以下のような問題が起きます。

低補正（Under-compensated）: 高周波成分が減衰しすぎ → 矩形波の角が丸まる
過補正（Over-compensated）: 高周波成分が強調されすぎ → 矩形波の立ち上がりにスパイク（ヒゲ）が出る
適正補正: 減衰比が均一 → 矩形波の角が鋭くフラット

プローブの等価回路と補正の原理

10:1プローブの内部は、抵抗とコンデンサーの直並列回路になっています。

Ct（トリマーコンデンサー）: プローブ内の可変コンデンサー。これを調整する
Cin: オシロスコープの入力容量（固定値、機種ごとに異なる）

補正が適正な条件は次の通りです。

$$R_{probe} \times C_t = R_{scope} \times C_{in}$$

この時定数が一致すると、全周波数帯域で正確に1/10の減衰比が実現されます。

校正手順

1. プローブの接続

プローブ先端をPROBE COMP端子（5V 1kHz矩形波出力）に接触させる
アース（ワニ口クリップ）をGND端子に接続する

2. プローブ倍率の統一（重要！）

2つの設定を必ず一致させてください。

設定箇所	操作
プローブ本体の物理スイッチ	x10に設定
オシロスコープ本体のメニュー（CH MENU → Probe）	10Xに設定

不一致の場合、表示電圧が10倍ずれるだけでなく、波形にオーバーシュートが発生します。

これはプローブ補正の問題ではなくインピーダンスの不整合なので、トリマーをいくら調整しても直りません。

3. 波形の確認

AUTOSETボタンを押して波形を表示し、矩形波の形状を確認します。

波形の状態	症状	判定	対処
角が鋭くフラット	立ち上がり・立ち下がりともにシャープ	適正	調整不要
角が丸まっている	立ち上がりがなまっている	低補正	トリマーを時計回りに微調整
立ち上がりにヒゲ・スパイク	オーバーシュートが見える	過補正	トリマーを反時計回りに微調整