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高速バイポーラ電源

DC - 1MHzHigh Speed
Bipolar Amplifier

150 Vp-p

3 Ap-p

HSA シリーズ

12 Ap-p

6 Ap-p

容量性負荷も誘導性負荷も安定駆動

Application

Lineup

コンデンサ

コイル

モータ

磁性材料

圧電素子

誘電泳動

タッチパネルスマートフォン

HSA42011
周波数特性

DC〜1MHz

最大出力電圧150 Vp-p

最大出力電流AC

3 Ap-p、1.06 Arms

6 Ap-p、2.12 Arms

12 Ap-p、4.24 Arms

DC±1 A±2 A±4 A

475 V/μs

スルーレート

固定：×1、×10、×20、×50

利得
税抜価格

HSA42014

HSA42012¥ 599,000¥899,000

可変：×1〜×3¥1,199,000高速・広帯域・大振幅

負荷を選ばない安定した出力コンデンサ・コイルなどの電子部品をはじめ、新デバイス開発などの試験においてもHSA シリーズの動作領域は、右の図の通り 4 象限にわたります。

第二象限

出力電圧のプラス／マイナスに関係なく、電流の供給 ( ソース )・シンク

4 象限出力

他の電源・増幅器では駆動できない DUT も安定駆動。

容量性・誘導性負荷でも安定した出力吸収（シンク）が可能です。

医療・バイオなどの先端研究分野でも、広く使われています。

電圧 ＋

電流

コンデンサやコイルを含む負荷に交流電圧を印加すると、負荷側−から電流が逆流します。この場合、一般的な電源や増幅器では

第一象限
ソース

（供給）

（吸収）

電流0

第三象限

シンク

ソース駆動できないことがあります。

通常の電源の出力範囲

（吸収）

（供給）

HSA シリーズは、４象限出力により圧電素子・ソレノイドなどの＋第四象限

HSAシリーズの出力範囲

電圧 −

容量性・誘導性負荷も、安定して駆動できます。

4 象限出力と容量性・誘導性負荷コンデンサ（容量性負荷）やインダクタ（誘導性負荷）に交流電圧をコンデンサの駆動印加する場合を考えます。これら負荷の交流電流は、印加される交流

電流電圧との間で 90°の位相差を生じますが、電圧と電流の瞬時値を 4HSA42011

HSA42012

電源

HSA42014

電流+時間

電圧

象限グラフ上でプロットすると、4 つの象限の全てを通過します。

+電圧

電流
電圧−

このように、コンデンサやインダクタに交流を印加する場合、電源には−

4 象限動作が不可欠となります。
一方、一般的な直流電源はグラフ上の第一象限と第三象限でなければ駆動できないので、抵抗負荷以外の駆動には不向きです。

■周波数特性： DC〜1MHz■スルーレート： 475 V/μs

■出力電流：3 Ap-p / 6 Ap-p / 12 Ap-p
●利得設定

●出力極性切換■出力電圧：150 Vp-p

■４象限出力■低出力インピーダンス●出力 DC バイアス設定●出力 DC オフセット調整

高速応答、DC〜1MHz の広帯域●保護機能（過負荷、過電圧、内部電源異常、内部温度異常、冷却ファン異常）

高速・高スルーレートにより、高速の繰り返し現象や過渡現象も、良好なステップレスポンスで忠実に再現します。
直流も出力可能なので、正負非対称な信号や直流に交流を重畳する用途でも、安定した出力を提供します。
●ステップレスポンス HSA42011

x：800ns/div. y：20V/div.

特性データ●小振幅周波数特性（10Vrms、400Hz 基準）
10HSA42011

10HSA42012

定格負荷（50Ω）

定格負荷（25Ω）
0

小振幅周波数特性[dB]

小振幅周波数特性[dB]

0−10−20−30−40HSA42014

101001k10k

周波数[Hz]100k

1M−10150Vp-p、定格負荷50Ω−20

低出力インピーダンス−30−4010

容量性・誘導性負荷は、電源の出力インピーダンスの影響により立ち上がりが遅くなります。HSA シリーズは、全帯域にわたって
100●最大出力電圧波形 HSA42011

101k10k周波数[Hz]100k

1Mx：200ns/div. y：20V/div.

定格負荷（12.5Ω）

立ち上り時間への影響
下の図にて電源の出力インピーダンスの抵抗成分をR、誘導成分をL、そして負荷容量をCとすると、RとLが存在していることで、立ち上がりが遅くなります。L=０の場合では最終値の約60%まで立ち上がるのにCxR(秒)の時間がかかります。

0

電源−10

出力インピーダンス−30RL

負荷C

電圧応答−20

信号源

小振幅周波数特性[dB]

低い出力インピーダンスを保ち、負荷の接続によって起こる電圧降下を最小限に抑えて、その高速性能を発揮します。

時間
−40

110

100

1k

10k

周波数[Hz]100k

1M

R=L=0の時の応答
L=0の応答RとLがある時の応答

1MHz、53Vrms、定格負荷50Ω

2多様な用途をカバーする便利な機能

コンデンサ● 利得設定固定利得 ×1、×10、×20、×50、可変利得 ×1〜×3（微調整器で調整）の組み合わせで、連続的に設定できます。
×１では、信号発生器で設定した電圧レベルをそのまま出力可能です。

● 出力極性切換え

出力電圧と電力を2倍

フロントパネルの [INVT] スイッチを押して、同相アンプ／逆相アンプの切換えが可能です。

信号発生器

HSA シリーズを 2 台接続し、逆相出力を使うと、出力信号発生器と組み合わせて、周波数・位相・振幅などをが増加している積層セラミックコンデンサ（MLCC）は、変化させながら駆動試験を行えます。高速・広帯域で、さらなる小型化・大容量化が進んでいます。

安定した電圧出力により、最適な駆動条件を検証できます。

MLCC は周波数や電圧によって静電容量が変化するの最近は、100kHz 以上で駆動する超音波モータもあります。

で、周波数をスイープしながら電圧を印加し、インピー

●応用分野

HSA B

電圧と電力を２倍にすることができます（平衡出力）。

圧電素子

入力

入力

A と○
B それぞれに入力。
信号発生器の出力を分割して HSA○

出力

出力

A に対して逆相出力にします。負荷はB は HSA○
HSA○

接地電位や信号源からは絶縁する必要があります。

2台の出力のGND同士を接続

BTL（Balanced Transformer Less）接続とも呼ばれます。

● 出力 DC バイアス設定

負荷

DCにACを重畳

10 回転ポテンショメータにより、出力に ±75V の直流（バイアス）電圧を重畳可能です。負荷の直流電源変動

HSA シリーズ

信号発生器

磁性材料

圧粉磁心
フェライト

圧電素子の駆動では、HSA シリーズの低出力インピー磁性材料は、レアアースレスに向けた新材料の開発がダンスにより、静電容量の大きい大型の圧電素子でも活発化しています。中でも、圧粉磁心は、1kHz 以上の良好なステップレスポンスが得られます。

高周波帯域で磁気特性が良好で、粉末を加工成形してインピーダンスアナライザを用いて、実駆動状態での作製するため、形状自由度に優れ、生産歩留まりが高い共振特性測定に対応します。などの特長があり、幅広い部品への適用が検討されて

●応用分野

います。
HSA シリーズは、B-H カーブ測定などに使用します。

超音波加工（ワイヤボンダ、プラスチックウェルダ、霧化器 など）+負荷−DC バイアス時間EV用電源の高電圧化

スマートフォン タッチパネル● 保護機能● その他の機能

過負荷、過電圧、内部電源異常、内部温度異常、冷却ファン異常●外部制御入出力に対する保護機能を装備しています。異常検出時には出力オフ、●出力オン／オフ制御

またはオーバロード LED やエラー LED が点灯し、一定時間継続●入力 A、B

すると、電源オフ以外の操作ができなくなります（ディセーブルモード）。

●入力インピーダンス

世界的に EV シフトが進み、EV 開発はますます活発化しています。車載電源は高電圧化が進み、車載部品・車載電装品も高電圧における電源変動が要求されて●出力電圧モニタ●電源投入時設定

2 系統（切換え、加算）
50Ω/10kΩ

車載電装品

小型微動アクチュエータ（カンチレバー） など＋
入力信号

医療機器（超音波診断装置、カテーテル、電気メス など）
水中用振動子超音波センサ

電圧

負荷の定格電源電圧を HSA の DC バイアスで設定、信号スイープさせたりホワイトノイズを重畳することも可能です。

一眼レフカメラオートフォーカス、走査型電子顕微鏡、半導体製造装置、マイクロマシン製造装置 など

アクチュエータ
トランス

超音波洗浄（部品、半導体）試験として、直流に交流を重畳した出力が可能です。

発生器からの交流出力を重畳します。交流出力を周波数

超音波モータモバイル機器、車載機器や産業機器向けに急速に需要ダンスアナライザなどを用いて、特性を評価します。
HSA A

モータ

MLCC

切換えノイズによる誤動作の検証います。

コモンモードノイズや AC アダプタからのノイズにより、求められるケースがあります。

スマートフォンのメモリ等に誤動作が起こることが問題と高周波の電圧変動試験を行うため高速バイポーラ電源がなっています。
また、工場などで広く使用されている静電容量式タッチパネルは、微弱な静電容量の変化を信号として使用しま

各部の機能 HSA42011

すが、周辺のノイズによって誤動作する場合があります。

■背面

■正面
入力信号切換えスイッチ

これらの誤動作の検証では、直流に交流を重畳する試験を行います。HSA シリーズなら、1MHz までの広帯域で入力コネクタ（B）

入力インピーダンス切換えスイッチ
利得切換えスイッチ、微調整器オフセット微調整器

電源投入時設定ディップスイッチ
外部制御入出力コネクタ

エラー LED
オーバロード LED
出力オン／オフスイッチ

高調波を重畳可能です。
■試験波形イメージ

出力コネクタ

出力電圧／電流メータ極性 LED

バイアススイッチ、ダイヤル
出力極性切換えスイッチ

細胞分離、微生物やウイルスの検出
誘電泳動は、不均一電場における粒子と周辺媒質の誘電率・電場勾配により、粒子が泳動する現象で、生体分子計測などで応用されています。１MHz 付近で交流電圧を印加する事例が多く見られます。

出力コネクタ利得 ×1 に設定し、信号発生器で設定した電圧レベルをそのまま出力可能。
出力雑音は 3.68mVrms 以下なので低電圧ディジタル回路も試験可能

出力 LED メータ

誘電泳動

誘電泳動とインピーダンス計測を組み合わせた細菌検出法なども研究されています。

モニタ出力コネクタ

入力コネクタ（A）

34

Specifications

仕様

特に指定がない場合は、以下の設定及び条件で少なくとも30分間のウォームアップ後にて規定します。
・出力波形

正弦波 ・出力極性同相・負荷（力率1、公称値） 50Ω
（HSA42011）、25Ω
（HSA42012）、12.5Ω（HSA42014）
・入力インピーダンス 50Ω ・利得設定 ×50（CAL）

確度を示した数値は保証値ですが、確度のないものは参考値または代表値（typ.と表示）です。
参考値は製品を使用するにあたり参考となる補足データを示し、性能を保証するものではありません。

■入力
入力方式

A入力、B入力、またはA入力とB入力との加算（2入力ともオン時、ただし最大入力電圧は2入力合計±10V以内）

入力インピーダンス

50Ω±5％、10kΩ±5％の切換え（不平衡、AとBの2つの入力を一括切換え）

最大入力電圧±10V

非破壊最大入力電圧±11V

入力端子

BNCコネクタ A入力：フロントパネル、B入力：リアパネル■出力

HSA42011

出力極性同相又は逆相（フロントパネル面スイッチにて切換え）

利得設定機能固定：×1、×10、×20、×50

利得確度±5%（固定利得：×1、×10、×20、および×50、可変利得：CAL、400Hzにて）最大出力電圧

抵抗負荷 50Ω 53Vrms（40Hz〜1MHz）

可変：×1（CAL）〜×3連続

HSA42014

設定利得は（固定）×（可変）です

抵抗負荷 25Ω

53Vrms（40Hz〜1MHz） 抵抗負荷 12.5Ω 53Vrms（40Hz〜1MHz）
45Vrms（20Hz〜40Hz）

45Vrms（20Hz〜40Hz）

45Vrms（20Hz〜40Hz）

抵抗負荷 75Ω ±75V（DC〜1MHz）

抵抗負荷 37.5Ω ±75V（DC〜1MHz）

抵抗負荷 18.8Ω ±75V（DC〜1MHz）

最大出力電流（AC）

1.06Arms、3Ap-p（40Hz〜1MHz）

2.12Arms、6Ap-p（40Hz〜1MHz）

4.24Arms、12Ap-p（40Hz〜1MHz）

最大出力電流（DC）

±1A

±2A

±4A

小振幅周波数特性

DC〜100kHz：‑1dB〜＋1dB

スルーレート475V/μs以上

フロントパネルのスイッチ、又は外部制御入力にてコントロール可能（外部制御入力有効時はフロントパネルスイッチはオフのみ有効）■電源投入時設定
設定方法

リアパネルのDIPスイッチにて設定項目（全8項目）

出力（オン/オフ）、利得、外部コントロール（オン/オフ）、出力極性、入力A（オン/オフ）、入力B（オン/オフ）、■一般事項

HSA42012

定電圧（CV）

出力オン/オフ

入力インピーダンス（50Ω/10kΩ）、DCバイアス（オン/オフ）Lo側は筐体に接続されています

動作モード■出力オン/オフ制御

100kHz〜1MHz：‑3dB〜＋1dB （出力振幅10Vrms、400Hz基準）

HSA42011

HSA42012

電源入力

AC100V〜230V ±10%（ただし250V以下）、過電圧カテゴリ II 50Hz/60Hz ±2Hz（単相）、
力率 0.95以上

消費電力290VA以下

耐電圧＊

AC1500V

絶縁抵抗＊10MΩ以上（DC500V）

動作環境

屋内使用、汚染度2

高度2000m以下

動作保証0℃〜+40℃/5%RH〜85%RH ただし、絶対湿度は1g/m³〜25g/m³、結露はないこと

性能保証+5℃〜+35℃/5%RH〜85%RH ただし、絶対湿度は1g/m³〜25g/m³、結露はないこと

580VA以下

HSA42014

1050VA以下‑10℃〜+50℃/5%RH〜95%RH ただし、絶対湿度は1g/m³〜29g/m³、結露はないこと

保管条件

外形寸法
（突起含まず） 220（W）
×132.5（H）
×450（D）
mm

290（W）×132.5（H）
×450（D）
mm

350（W）×177（H）×450（D）
mm

質量約11kg

約16kg

約9kg

＊電源入力端子一括 対 その他の端子および筐体一括出力DCオフセット

調整範囲：±0.5V以上（入力端子短絡） 温度ドリフト：±（1＋0.1×G）mV/℃以内（typ.） ※Gは利得（DCバイアスオフ）出力DCバイアス±75V以上 フロントパネルのスイッチによりオン/オフ可能

高調波ひずみ率0.1%以下（40Hz〜1kHz、出力40Vrms） 0.5%以下（1kHz〜100kHz、出力40Vrms）

スプリアス−30dBc以下（100kHz〜1MHz、出力40Vrms）

出力雑音（3.6＋0.08×G）
mVrms以下

出力インピーダンス［0.19＋0.0155 f ×（1＋j）］
Ω以下（typ.）

出力端子

BNCコネクタ 端子数：2（フロントパネルとリアパネルに1個ずつ） Lo側は筐体に接続、フロントパネルとリアパネルの端子は並列に接続されています■出力電圧・電流範囲（参考値）［0.19＋0.00803 f ×（1＋j）］
Ω以下（typ.）［0.19＋0.00460 f ×（1＋j）］
Ω以下（typ.）●HSA42011●HSA42012100■出力電圧モニタ
モニタレシオ

出力電圧の1/100（1V/100V）、出力電圧と同相

モニタ確度

±5.0%
（DC〜1MHz）（出力電圧とモニタ出力換算電圧との誤差、負荷インピーダンス1MΩ）

出力インピーダンス

50Ω±5％

出力端子BNCコネクタ（リアパネル）

ACDC

出力電圧 V10080806060404020

出力電圧 V20

出力電流 A■出力LEDメータ-2HSA42011

表示内容

出力電圧および出力電流

検波方式

平均値検波
（AC+DC） 正弦波で校正

フルスケール（100%）

電圧：75VHSA42012

電圧：75V

電流：2.12A-1-0.5

HSA42014

11個のLEDによる0%〜100%のレベル表示

電流：1.06A-1.5

電圧：75V

電流：4.24A

00.5

11.5

出力電流 A

2-30-1-2-20-20-40-40-60-60-80-80-100-100

123

■保護機能
出力過負荷

出力電流過大あるいは内部電力損失過大を検出した場合、出力電流をクリップすると共にフロントパネルのオーバロードLEDを点灯●HSA42014

100 出力電圧 V

オーバロード状態が10秒以上続いた場合出力をオフ、60秒以上継続した場合ディセーブルモードに移行
異常検出時に出力をオフ、60秒以上継続した場合ディセーブルモードに移行

電源部異常

異常検出時にフロントパネルの内部電源エラーLEDを点滅、出力をオフ、ディセーブルモードに移行

内部温度異常異常検出時にフロントパネルのオーバロードLEDを点灯、温度異常状態が10秒以上続いた場合出力をオフ

4060秒以上継続した場合、ディセーブルモードに移行

20

冷却ファン異常

異常検出時に出力をオフ、ディセーブルモードに移行※ディセーブルモード：電源オフを除き、すべての操作が出来なくなります。

■外部制御入出力
制御項目
制御入力

入力レベル

-6-5-4-3-2-10

123456出力電流 A-20-60

Hi：+4.0V以上

Lo：+1.0V以下

非破壊最大入力+6V/‑5V

入力形式

フォトカプラLED入力（150Ω直列）
50ms
オープンコレクタ出力

状態出力検出周期
出力形式
使用可能電圧・電流

15V以下、10mA以下

状態項目

出力オン/オフ（出力がオンの時にショート） 過負荷（出力が過負荷の時にショート）

更新周期

10ms

端子60-40

出力オン/オフ

制御入力有効/無効 リアパネルのDIPスイッチにて設定

580

出力過電圧

-80
-100

D-sub 9-pinマルチコネクタ（リアパネル）

6Lineup

バイポーラ電源ラインナップ

Selection Guide
周波数特性

出力電圧

出力電流

スルーレート

税抜価格

HSA42011 DC〜1 MHz

150 Vp-p

3 Ap-p

475 V/μs¥599,000

HSA42012 DC〜1 MHz

150 Vp-p

6 Ap-p

475 V/μs¥899,000

HSA42014 DC〜1 MHz

150 Vp-p

12 Ap-p

475 V/μs¥1,199,000

HSA4051

DC〜500 kHz

300 Vp-p

2.83 Ap-p

450 V/μs¥750,000

HSA4052

DC〜500 kHz

300 Vp-p5.66 Ap-p

450 V/μs¥950,000

HSA4101

DC〜10 MHz142 Vp-p

2.8 Ap-p5000 V/μs¥845,000

BA4825

DC〜2 MHz

300 Vp-p

0.5 Arms

500 V/μs¥650,000

型名

高速バイポーラ電源 HSA シリーズ /BA4825

HSA4051

BA4825

バイポーラ電源 BP シリーズ

精密電力増幅器 4500 シリーズ

大電流 最大100 A

各種電源環境試験に●±60 V、120 Vp-p

●高出力 ±200 V、DC 〜 20 kHz±10 A〜±100 A（10 機種）●DC（CV/CC）、AC（CV/CC）の 4 モード●DC〜150 kHz●ブースタ使用で最大 10 ｋVA 出力●CV/CC モード

BP4610 (±10 A)

Custom & System

4510

BP4650 (±50 A)

カスタム製品を組み合わせたご提案や試験システム構築に対応します。
システム事例

ご要望の多い事例

高周波リップル電流試験システム●電流を増やしたい
複数台接続した HSA シリーズの出力を合成する電力合成ユニットをご提供●定電流出力にしたい
AGC（自動利得制御）機能により、電流を一定に制御する装置をご提供●商用電源に高調波を重畳する試験をしたい
HSA シリーズと交流電源（商用電源模擬）の出力を重畳する装置をご提供（信号源として、ファンクションジェネレータを使用）

積層セラミックコンデンサ（MLCC）のエージング試験
HSA シリーズに電力合成ユニットと定電流化回路（AGC 機能搭載）を組み合わせて、高周波リップル電流を出力。
MLCCの実使用状態を模擬したエージング試験が可能。

■関連製品
インピーダンスアナライザ

ZA57630

高速バイポーラ電源と組み合わせて電子部品や材料の特性を測定

マルチファンクションジェネレータ WF1967（1ch）/ WF1968（2ch）
高速バイポーラ電源の入力信号源として、多様な試験条件を提供

WF1968●周波数範囲 10 μHz 〜 36 MHz●0.01μHz 〜 最高 200 MHz●基本確度 ±0.08%● 振幅設定最大 20 Vp-p/ 開放、振幅分解能 16 ビット●インピーダンス範囲 10 μΩ 〜 100 GΩ（外部拡張測定モード）● 低ジッタ85 ps rms 以下●測定 AC 信号レベル●正弦波、方形波、パルス波、ランプ波、ノイズ、DC、パラメタ可変波形、任意波●測定時間

0.01 mVrms 〜 3 Vrms / 0.1 μArms 〜 60 mArms

0.5 ms/point● 低ひずみ0.04% 以下

●連続、スイープ、内部／外部変調、バースト／トリガ／ゲート、シーケンス発振

WF1973（1ch）/WF1974（2ch） 30 MHzモデル※このカタログの記載内容は、2020年12月24日現在のものです。
●お断りなく外観・仕様の一部を変更することがあります。
●ご購入に際しては、最新の仕様・価格・納期をご確認ください。

株式会社マックシステムズ●本 社 〒460-0003 名古屋市中区錦1-7-2 楠本第15ビル6F
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