電流パルスと電圧パルスについて

Question

初めまして、お聞きしたいことがあります。

計測器などの仕様で、出力を電圧パルスで出力させようとしておりました。
その時に、先輩からパルスには電流パルスと電圧パルスがあると言われました。

この違いがよく分かりません。
オシロスコープなどでは、電圧パルスを測定しておりイメージはあります。

電流パルスを検索しても、よく分からず、質問させていただきました。
お忙しい中、お手数ですが、ご回答いただけないでしょうか？

Accepted Answer

質問の内容が漠然としているので私の答えが的確かどうかも判りませんが、単純な抵抗負荷であれば電流パルスと電圧パルスのタイミングは同一で一致しますが、負荷が誘導負荷や容量不可である場合それぞれのタイミングにズレが出ます。例えば誘導負荷（コイルのような物）の場合は電圧の立ち上がりより遅れて電流の立ち上がり起こりますし、容量負荷（コンデンサのような物）では電流の立ち上がりの方が早く遅れて電圧がの立ち上がりが来ることになります。こういったことを言われているのではないかと思います。

例えば1発だけ矩形波を入力してもこれは観測できるはずです。また容量負荷を接続した場合は立ち上がりも下りもきれいな矩形波とはならず肩がだれた形になると思いますし、誘導負荷の場合には立ち上がり下りともにその部分に細かな振動（リンギングと言います）が観測できるでしょう。これは電流と電圧のタイミングが一致しないことによって起こる現象です。

Answer

電流パルス？例えば差動ラインドライバーは
良く電流ループと呼ばれますが
２本の電線にそれぞれONの時はもう一方はOFFという
交流電流ループで通信する方法がありますが
でも受信側は終端抵抗で電圧に変換するのですが
特徴としてはこの２線に乗ったノイズ（コモンモードノイズ）
を相殺してくれるので高速通信品質が向上するそうです。
イメージは下図

Answer

主に耐ノイズ性と配線寄生容量の問題が多いですね。

電圧信号を受ける場合、受信側の入力インピーダンスは数MΩ以上と大きくなることが多いです。
この場合、わずかな電力のノイズ重畳であっても、大きなノイズ電圧が生じてしまいます。
(ただし、分岐が極めて容易で扱いやすい)
一方で、電流信号をを使う場合は、数十～数kΩの入力インピーダンスとなることが多く、信号電力が大きくなります。
このため、小電力のノイズが重畳しても影響が軽微で済みます。
(ただし、単純な分岐ができないので使いにくい、また、適切な終端抵抗が必要)

この他、配線には容量成分(キャパシタンス)が必ず発生し、配線長さに比例して大きくなります。
このため、信号を伝送することは、配線というコンデンサに充放電することと同じになり、長い配線では信号の立ち上がり、立下りが鈍り、高速な信号伝達を阻害するようになります。
この対策として、入力インピーダンスを小さく、信号の電流を大きくし、充放電速度を上げる方法が良く取られます。
有名なのはNIM(Nuclear Instrument Module)規格に定められたFast Negative Logicですね。
研究用機器などの高速トリガパルスに多用される。電流信号です。

Answer

電流アナログ信号出力の製品はあるけど
https://www.m-system.co.jp/mstoday/plan/mame/b_signal_con/0612/index.html
電流パルス信号出力は通常の製品には無い
電圧パルス信号出力の製品ならあるけど
https://www.fa.omron.co.jp/guide/faq/detail/faq00955.html

電流パルス信号入力ならあるんだけど
通常はそのように呼ばずにフォトカプラ絶縁入力と呼ぶ
何の事も無く通常のPLC入力の事　QX40、QX41系の
https://www.mitsubishielectric.co.jp/fa/products/cnt/plcq/pmerit/io/index.html

電流パルスと電圧パルスの違い