中古電気計測器、任意波形発生器の販売、在庫紹介

◆ 任意波形発生器の特徴

任意波形発生器（AWG: Arbitrary Waveform Generator）は、操作者が自由に定義した複雑な電気信号波形を生成・出力できる計測器です。従来の関数発生器（ファンクションジェネレータ）が出力可能な波形は、正弦波、方形波、三角波などの基本的な周期波形に限られていました。これに対し任意波形発生器は、数式で表される複雑な波形から、実際の回路で観測されたノイズを含むリアルな波形まで、あらゆる形状の波形を忠実に再現できる点が最大の特徴です。

主な特徴として、まず圧倒的な波形編集の自由度が挙げられます。PC上の専用ソフトウェアで作成した波形データや、オシロスコープで捕獲した実測波形データを読み込ませてそのまま出力することが可能です。また、非常に高い時間分解能と電圧分解能を備えており、微小な不具合現象や高速な過渡現象の再現にも対応します。さらに、複数チャネルの同期出力、波形の連続結合、過渡的なノイズや歪みの意図的な付加など、高度な評価環境を構築するための多様な機能を備えています。

◆ 任意波形発生器の仕組み

任意波形発生器が自由な波形を作り出す仕組みは、デジタルデータをアナログ信号へと変換する処理に基づいています。内部構造は主に、波形メモリ、クロック発生器、DAC（デジタル・アナログ・コンバータ）、および出力ローパスフィルタで構成されています。

具体的な動作手順として、まず発生させたい波形の形状を離散的なデジタルデータ（数値の配列）として波形メモリに記憶させます。次に、設定されたサンプリング周波数に従って、クロック発生器が一定の周期でタイミング信号を送ります。このクロックに合わせて波形メモリからデジタルデータが順番に読み出され、DACへと送られます。

DACは、受け取ったデジタル数値を対応するアナログ電圧レベルに変換します。ただし、DACの直後の出力は階段状の離散的な変化をしているため、そのままでは高周波の不要なノイズが含まれています。そこで、最終段階でローパスフィルタを通すことにより、階段状の変化を滑らかにし、連続した自然なアナログ波形として外部へ出力します。サンプリングレートが高く、DACのビット分解能が高いほど、元のデジタルデータに忠実で滑らかな波形が得られます。

◆ 任意波形発生器の主な用途

任意波形発生器は、高度な信号再現性が求められる多種多様な開発・検査現場で活用されています。

自動車産業（車載エレクトロニクス）の分野では、ECU（電子制御ユニット）の評価テストにおいて不可欠な存在です。エンジン回転センサーやABSセンサーの疑似信号を出力するだけでなく、バッテリー電圧の瞬間的な低下（瞬停）や、車内ネットワークに重畳するノイズを再現して、システムの耐性評価を行います。

通信・電波分野においては、5GやWi-Fi、衛星通信などの複雑なデジタル変調信号（QAMやPSKなど）の生成に用いられます。実際の伝送路で発生する電波減衰や歪みを模擬した信号を作り出すことで、受信機の性能限界を検証できます。

半導体・電子部品の開発では、ICやセンサーへの限界テスト（ストレス波形印加）に使用されます。設計通りの正常な波形だけでなく、異常波形を意図的に入力して保護回路が正しく作動するかを確認する評価などで威力を発揮します。

医療機器分野では、心電図（ECG）や脳波（EEG）などの生体信号を模倣し、心電計や患者モニタ装置の動作確認・校正用信号源として利用されています。