入力インピーダンス

10.5インピーダンス

VFAとCFAの入力インピーダンスは、回路構成が非常に異なるため、劇的に異なります。 VFA入力回路はロングテールのペアであり、この構成により、両方の入力インピーダンスが一致するという利点が得られます。 また、入力信号は、入力インピーダンスが高いエミッタフォロワ回路を調べます。 エミッタフォロワの入力インピーダンスはβ(re+RE)で、ここでREは離散エミッタ抵抗です。 低い入力電流では、REは非常に高く、入力インピーダンスは非常に高いです。 より高い入力インピーダンスが必要な場合、オペアンプはβ2(re+RE)の入力インピーダンスを持つDarlington回路を使用します。

これまでのところ、暗黙の仮定は、vfaはバイポーラ半導体プロセスで作られているということです。 非常に高い入力インピーダンスを必要とするアプリケーションでは、多くの場合、FETプロセスを使用します。 BIFETプロセスとCMOSプロセスは、いずれのロングテール-ペア構成でも非常に高い入力インピーダンスを提供します。 アンプ入力で整合した高い入力インピーダンスを簡単に得ることができます。 オペアンプのリード線での整合入力インピーダンスと回路全体の入力インピーダンスを混同しないでください。 反転入力を調べる入力インピーダンスはRGで、非反転入力を調べるインピーダンスはオペアンプの入力インピーダンスです。 これらは2つの異なるインピーダンスですが、オペアンプではない回路のために不一致です。

CFAは根本的に異なる入力構造を持っており、入力インピーダンスが不一致になります。 CFAの非反転入力リードは、入力インピーダンスが非常に高いバッファの入力です。 反転入力リードは、インピーダンスが非常に低いバッファの出力です。 これらの2つの入力インピーダンスが一致する可能性はありません。

ここでも、回路のために、反転回路の入力インピーダンスはRGです。 回路の利得が固定されると、RGを増加させる唯一の方法はRFを増加させることです。 しかし、RFは安定性と帯域幅の間のトレードオフによって決定されます。 回路の利得と帯域幅の要件はRFを固定するため、RGの抵抗を上げるためにRFをさらに調整する余地はありません。 メーカーのデータシートに、閉ループ利得が2のときにRF=100Ωと記載されている場合、回路構成に応じてRG=100または50Ωとなります。 これにより、回路の入力インピーダンスは100Ωに設定されます。 RBが入力インピーダンスに加算されるため、この解析は完全に正確ではありませんが、この加算は非常に小さく、ICパラメータに依存します。 CFAオペアンプ回路は、通常、非反転電圧アプリケーションに限定されていますが、電流駆動の反転アプリケーションでは非常にうまく機能します。

CFAはバイポーラプロセスに制限されています。 入力インピーダンスを増加させるためにプロセスをBIFETまたはCMOSに変更するオプションは、今日は魅力的ではありません。 これは制限要因のように思えますが、入力が50または75Ωで終端されている低インピーダンスでCfaが頻繁に使用されるためではありません。 また、ほとんどの非常に高速なアプリケーションでは低インピーダンスが必要です。

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