中古 アドバンテスト/ADC Advantest 電圧電流発生器 R6240A

◆ 電圧電流発生器の基本概要と主な特徴

電圧電流発生器は、極めて高い精度と安定度を持った直流または交流の電圧・電流を出力できる計測機器です。一般的な電源装置が「機器を駆動させるための電力供給」を目的にしているのに対し、電圧電流発生器は「基準となる正確な信号の発生」を目的に設計されています。そのため、校正器（キャリブレータ）や標準信号源とも呼ばれます。

主な特徴の第一は、圧倒的な高精度と低ノイズ性能です。出力設定値に対して誤差が極めて小さく、温度変化や時間の経過による出力の変動（ドリフト）も最小限に抑えられています。また、電源ラインや内部回路から発生するリップルやノイズが極めて低いため、微小な信号を扱う試験にも適しています。

第二の特徴は、電圧発生モード（定電圧源）と電流発生モード（定電流源）の双方をシームレスに切り替えて使用できる点です。数微小ボルト（μV）から数百ボルト（V）、あるいは数ピコアンプ（pA）から数アンペア（A）に至るまで、広大なレンジに対応するモデルが存在します。

さらに、プログラム制御やリニアリティ試験に不可欠なスイープ機能（設定値を段階的または連続的に変化させる機能）や、外部機器からのリモート制御インターフェースを備えている点も大きな特徴です。

◆ 電圧電流発生器の内部構造と仕組み

電圧電流発生器が超高精度な出力を維持できる背景には、厳密に設計された内部回路の仕組みがあります。

中心となるのは「基準電圧源（リファレンス）」です。外部の温度変化や電源電圧の変動に左右されない超安定なゼナーダイオードやバンドギャップ基準電圧回路が搭載されており、すべての出力の絶対的な基準として機能します。

次に、デジタル制御信号をアナログ信号へと変換する「高解像度D/Aコンバータ（DAC）」が配置されています。18ビットから24ビット以上の高分解能DACを使用することで、非常に滑らかで細かなステップでの出力設定を可能にしています。

出力段には「高精度フィードバック制御回路」が組み込まれています。設定された出力値と実際の出力値を常に比較し、差分を即座に補正する演算増幅器（オペアンプ）回路が機能しています。この際、負荷（接続された機器）の抵抗変化や配線抵抗による電圧降下を補正するため、信号線とは別に検出線を接続する「4端子測定法（ケルビン接続）」が採用されるのが一般的です。

さらに、機器や被測定物を保護するための「過電流・過電圧保護回路」や、要求された出力レンジに合わせて最適な内部抵抗や増幅率に切り替える「高精度レンジ切替機構」が備わっています。

◆ 多岐にわたる具体的な用途

電圧電流発生器は、研究開発から製造ライン、品質保証、保守点検に至るまで、産業界の幅広い領域で活用されています。

最も代表的な用途は「計測機器の校正および検査」です。デジタルマルチメータ、データロガー、オシロスコープ、パネルメーターなどの測定機器に対し、正しく正確な値が表示されるかを確認・調整するための「標準」として用いられます。

「半導体・電子部品の特性評価」でも不可欠な存在です。ダイオードやトランジスタ、IC、各種センサー（温度、圧力、光など）の検査において、精密なバイアス電圧や駆動電流を供給し、入力に対する応答特性（IV特性など）を正確に測定します。

「産業用計装システム（FA）のテスト」も重要な用途の一つです。プラントや工場で広く使われている4-20mAの電流ループ信号や、熱電対・測温抵抗体が発する微小な起電力信号を模倣（シミュレート）して出力することで、受信用機器やPLC（プログラマブルロジックコントローラ）の動作確認を行います。

その他、車載用ECU（電子制御ユニット）の模擬信号入力試験や、電池の充放電特性を模倣した評価など、高度な信頼性が求められる先端技術の開発現場で広く利用されています。