AD8130差動Ampモジュールベースの差動プローブ
<!-- markdown-mode-on -->
[AD8130 高速 ADC ドライバ モジュール - CMMR、低ノイズ差動アンプ](https://www.amazon.co.jp/dp/B0GRCPTXV2?ref=ppx_yo2ov_dt_b_fed_asin_title)
## AD8130でつくる低電圧用のアクティブ差動プローブ
* **低電圧用のアクティブ差動プローブ** → **作れます。実際の製作事例があります。**
* **市販のTektronixやMicsigのような高耐圧・高性能差動プローブ** → **このモジュールだけでは作れません。**
実際の製作事例はこちらです。
### 1. EEVblog「My first project: Low-cost differential probe」
[My first project: Low-cost differential probe](https://www.eevblog.com/forum/projects/my-first-project-low-cost-differential-probe/?utm_source=chatgpt.com)
これは2013年の製作事例です。
特徴は
* AD8130をメインアンプに採用
* 電池駆動
* ±12V電源生成
* 約6MΩの差動入力
* 保護回路付き
* プローブを接続して使用
回路図・PCBまで公開されています。([EEVblog][1])
---
### 2. EEVblog「Cheap differential probe (AD8130)」
EEVblogの別スレッドでも、このAD8130を使った「Lean Low Cost DIY Differential Probe」が紹介されています。
[Cheap differential probe (AD8130)](https://www.eevblog.com/forum/projects/cheap-differential-probe-ad8130/?utm_source=chatgpt.com)
2026年のEEVblogでも、このプロジェクトが「AD8130を使ったDIY差動プローブ」として言及されています。([EEVblog][2])
---
## ただし重要な点
これらは**Amazonで売られているAD8130モジュールを流用しているわけではありません。**
EEVblogの製作例では
* AD8130単体
* 入力抵抗
* 保護ダイオード
* ゲイン設定
* 電源
* PCBレイアウト
まで自分で設計しています。([EEVblog][1])
つまり
> AD8130モジュールを買えばそのまま差動プローブになる
という話ではありません。
---
## AmazonのAD8130モジュールは使えるのか？
私の見解では
**「ベースとしては使える可能性が高いが、そのままでは差動プローブとしては不十分」です。**
理由は
* 入力保護がない
* 入力インピーダンスが低い
* 高耐圧アッテネータがない
* プローブ補償がない
* 実装が測定器向けではない
ためです。
逆に
* 数V程度
* 数MHz程度
* 電源回路やモータドライバのゲート波形観測
程度なら、前段に適切な入力回路を追加して実用になる可能性はあります。
---
## あなた向けの提案
あなたは以前から
* バッテリ内部抵抗測定
* 50～70Hz程度の微小信号
* 差動増幅
* オシロ観測
を行っています。
その用途であれば、**270MHzのAD8130はオーバースペック**です。
むしろ
* 高入力インピーダンス
* 高CMRR（低周波）
* 低オフセット
* 低ドリフト
を重視した計装アンプ（INA828、INA849、AD8421など）の方が、測定精度という点では適しています。
もし目的が**「オシロでフローティング信号を安全に観測するための差動プローブを自作したい」**なのであれば、AD8130ベースの回路は検討する価値があります。一方、**「バッテリ内部抵抗測定用の高精度差動アンプ」**が目的なら、私はAD8130は第一候補には選びません。
[1]: https://www.eevblog.com/forum/projects/my-first-project-low-cost-differential-probe/?utm_source=chatgpt.com "My first project: Low-cost differential probe - Page 1"
[2]: https://www.eevblog.com/forum/blog/eevblog-1744-new-micsig-dp700-high-voltage-differential-probe/?utm_source=chatgpt.com "EEVblog 1744 - NEW Micsig DP700 High Voltage Differential Probe - Page 1"
## 実際に調べると、参考になるものがいくつか見つかりました。
1. **EEVblog「Low-cost differential probe」**
* AD8130を使用。
* 回路図・PCBが公開されている。
* 電源部も含めて設計されている。
* 高電圧入力時は前段アッテネータで対応するという考え方です。([EEVblog][1])
2. **Steven Merrifield HF Differential Probe**
* Version 1は**9V電池×2**。
* Version 2ではLiPo＋±15Vコンバータへ発展。
* LTspiceやAltium回路図も公開されています。([スティーブン・メリフィールド][2])
<html><head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html; charset=windows-1252">
<title>Steven J. Merrifield - HF Differential Probe</title>
</head>
<body>
<center>
<h3>HF Differential Probe</h3>
<p>
<table width="80%">
<tbody><tr><td>
This project is an isolated high frequency differential probe ideal for monitoring signals such as RS-485, CAN, MIL-STD-1553 and so on.
It is DC coupled, and can also be used for differential DC voltage measurements such as Vbe on a transistor. The floating battery supply eliminates the possibility of ground loops.
<p>
Right-click on the images to view them at a larger size.
</td></tr>
</tbody>
</table>
</p>
<p>
<hr width = 50%>
<p>
<table border="0" width=80%>
<tbody>
<tr>
<td width=50%> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/v3-pcb.jpg" width="400"><br>Version 3 PCB, shared at OSH Park</td>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/battery.jpg" width="400"><br>The version 3 PCB was sized to allow mounting the battery directly beneath the board</td>
</tr>
<tr>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/diff-amp-block-diagram.png" width="400"><br>Version 3 block diagram</td>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/v3-schematic.png" width="400"><br>Version 3 Schematic.
<a href="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/v3-schematic.pdf">Download PDF</a> </td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>
<p>
<hr width = 50%>
<p>
<table border="0" width=80%>
<tbody>
<tr><td>
The version 2 prototype used individual boards to separate the power supply from the differential amplifier. A dual boost power supply was created to convert the voltage from a LiPo cell into +/-15V. This works very well, with no noticable noise being coupled into the signal under test. Both of these PCBs have been shared at OSH Park.
</td></tr>
</tbody>
</table>
<table border="0" width=80%>
<tbody>
<tr>
<td width=50%> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/ver3-prototype.jpg" width="400"><br>Version 2 PCB with +/-15V converter and LiPo battery</td>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/ver2-spectrum.jpg" width="400"><br>Measured frequency response of version 2 PCB - note the peak at 80MHz in the version 1 PCB has been eliminated</td>
</tr>
<tr>
<td> <img height="150" src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/diff-probe-top-v2.jpg"><br>Version 2 Top</td>
<td> <img height="150" src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/diff-probe-bot-v2.jpg"><br>Version 2 Bottom</td>
</tr>
</tbody>
</table>
</p>
<p>
<hr width = 50%>
<p>
<p>
<table border="0" width=80%>
<tbody>
<tr>
<td width=50%> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/pcb.jpg" width="400"><br>Version 1 PCB under test, powered by two 9V batteries.</td>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/vna-1.jpg" width="400"><br>Measured frequency response of first prototype - note the peak at 80MHz was eliminated in the second version</td>
</tr>
<p>
<tr>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/differential_probe_sim_schematic.png" width="400"><br>Version 1 LT spice schematic </td>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/differential_probe_altium_sch.png" width="400"><br>Version 1 Altium schematic </td>
</tr>
<p>
<tr>
<td> <img src="https://stevenmerrifield.com/diff-probe/scope_2.png" width="400"><br>Visual comparison of a 1Vpp 10MHz sine wave, yellow = input, blue = output</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>
</center>
<p>
<small>
<table>
<tbody><tr>
<td><img src="../images/sjm-logo-color-1-small.gif"></td>
<td>Last update: 13 Sep 2017
<br>
© Steven J. Merrifield
</td>
</tr>
</tbody></table>
</small>
</p></body></html>
3. **ElectroYou (AD8130差動プローブ製作記事)**
* AD8130を採用。
* 入力は補償付き10:1アッテネータ。
* PCBまで公開。
* 電源部も設計されています。([ElectroYou][3])
4. **Elektor誌 2025年の記事**
* AD8130を中心にした新しい設計。
* **±9V電源**を採用。
* 入力は10:1補償付きアッテネータ。
* CMRR調整用トリマ抵抗、補償コンデンサまで含めた完成度の高い設計です。([Scribd][4])
---
## 私が特に注目したいのは Elektor の設計です
この記事はかなり洗練されています。
特徴は、
* AD8130
* 10:1補償付き入力
* CMRR調整トリマ
* 周波数補償
* ±9V電源
という構成です。([Scribd][4])
これは、あなたが考えている
* AmazonのAD8130モジュール
* 別基板のフロントエンド
という構成に非常に近いです。
---
私は特に**Elektorの記事**を詳しく見てみたいです。
記事中には、CMRR調整方法や補償回路まで含まれており、あなたが目指している「電子工作向けの実用差動プローブ」にかなり近い構成になっています。これをベースに、**AmazonのAD8130モジュール専用に最適化**するのが最も効率的だと思います。
[1]: https://www.eevblog.com/forum/projects/my-first-project-low-cost-differential-probe/?utm_source=chatgpt.com "My first project: Low-cost differential probe - Page 1"
[2]: https://stevenmerrifield.com/diff-probe/?utm_source=chatgpt.com "Steven J. Merrifield - HF Differential Probe"
[3]: https://www.electroyou.it/dariodt/wiki/sonde-differenziali-ad-alta-tensione-per-oscilloscopio-seconda-parte?utm_source=chatgpt.com "Sonde differenziali ad alta tensione per oscilloscopio - Seconda parte, il circuito - ElectroYou"
[4]: https://www.scribd.com/document/1014375729/elektor-540-2025?utm_source=chatgpt.com "Elektor 540 2025 | PDF"
## 電源についてはもう一度整理したいです
あなたが懸念しているのは、
> 9V電池1本をレールスプリッタで±4.5Vにしても、すぐに±3V程度まで落ちるのではないか。
という点です。
これについては、
* **レールスプリッタ自体は電圧を半分に分けているだけ**なので、電池が9V→8V→7Vと下がれば、仮想GNDを中心に±4V→±3.5Vというように両電源が対称に下がります。
* 問題は「何VまでAD8130が正常動作するか」です。
* AD8130は±5Vだけでなく、もっと低い電源電圧でも動作します（データシート上の動作範囲内であれば）。したがって、**電池電圧が多少下がっただけで即使えなくなるわけではありません。**
つまり、
**「9V電池＋レールスプリッタ」は技術的には成立する可能性があります。**
ただし、**どこまで電池電圧が下がっても測定精度を維持できるか**は、AD8130モジュールの実際の入出力レンジを確認しないと判断できません。
私は現時点では、電源方式としては
* 9V×2（±9V）
* 9V×1＋レールスプリッタ（±4.5V）
のどちらも候補だと考えています。
そして、**AD8130モジュールを前提にするなら、まずは一番簡単な「9V×1＋レールスプリッタ」で実験し、問題があれば9V×2へ移行する**という進め方が合理的だと思います。これはフロントエンド設計とも独立して評価できます。