오실로스코프 AC / DC 커플링 모드

 

 

얼마 전 스코프로 신호를 측정하다가 파형이 이상하게 나와서 확인해보니 스코프가 AC 커플링 모드로 설정되어있던 일이 있었다. 생각난 김에 해당 설정에 대해 정리해보려고 한다.

 

 

오실로스코프의 입력 커플링 설정

• DC Coupling
  • DC 커플링은 입력 신호를 그대로 측정하는 방식이다. 신호에 포함된 DC 성분과 AC 성분이 모두 화면에 표시된다.
• AC Coupling
  • AC 커플링은 입력 신호에서 DC 성분을 제거하고 AC 성분만 통과시켜 보여주는 방식이다. 

 

 

 

 

 

 

아래 그림은 스코프 입력단의 블록도다. AC 커플링 모드를 선택하면 입력 신호는 직렬로 배치된 커패시터를 통과하게 되는데, 이 커패시터가 스코프 내부의 입력 저항과 결합되서 고역통과 필터(HPF)처럼 동작한다. 이 때문에 DC 성분이 통과 못하는 것 뿐만 아니라 컷오프 주파수 이하의 저주파 성분도 감쇠될 수 있다.

 

 

 

 

예를 들어, Offset이 0V이고, peek to peek가 -1V ~ 1V이고, Duty 50%인 Pulse 신호가 있다면 이 신호는 직류 성분은 없지만 펄스가 유지되는 구간에 포함된 저주파 성분이 HPF의 영향을 받는다. 따라서 AC 커플링 모드를 선택하면 아래 처럼 신호가 왜곡되어 측정될 수 있다.

 

 

 

 

 

언제 DC 커플링 모드를 쓰고, 언제 AC 커플링 모드를 쓸까

 

• DC 커플링 모드를 쓰는 경우
  • 대부분의 일반적인 신호 측정 시 기본 측정 모드로 사용
• AC 커플링 모드를 쓰는 경우
  • 전원 레일의 리플을 측정할 때, DC 오프셋이 큰 아날로그 신호에서 변동 성분만 분석할 때

 

 

 

 

 

 

 

결론 : 스코프로 신호를 측정했을 때 파형이 이상하다면, 가장 먼저 입력 커플링이 AC로 설정되어 있지 않은지 확인해 보자.

 

 

 

 

 

 

참고 : https://www.thorlabs.co.jp/selecting-between-an-instruments-ac-and-dc-coupling-options?tabName=Insights