入力の容量でI/Vや反転アンプの高域ピークを出ないようにする・・・2

January 12 [Sat], 2019, 2:18
つづき、

●そもそも、トランスインピーダンス・アンプは、なんで入力にぶら下がる容量Ciでピークが出るのか?

トランスインピーダンス・アンプの入力インピーダンス特性はL(インダクタンス)特性を示す

ので、その入力端子にぶら下がるCiと並列共振するのです。

■シミュレーション実験5 トランスインピーダンス・アンプの入力インピーダンス特性
OPA656にてやってみました。

図2-1


図2-2


図2-1の上のようなトランスインピーダンス・アンプでシミュレーションしました。結果は図2-2の真ん中です。
Cfを振ってやると、Cfが小さいときには入力インピーダンスはまさにL特性を示すことが割ると思います。
Cfが大きくなると、L特性が抑制されて高域ではLとは見なせない特性になっていきます。
(図2-2の上は入力端子に発生する電圧です)
図2-1下に、シミュレーションで適当にもとめたLの等価回路と、図2-2下はその特性です。
比較的一致しています。
また、理論的数式で、入力インピーダンスZiは
Zi=Rf/(2π*GBP)  ・・・(2-1)
になります。(Cfが無い場合)。
Rf=10k、GBPはOPA656は230M(ただしノイズゲイン10倍以上)とデータシートにあるので計算すると6.9μH、、、グラフを見て作成した値とは倍くらい違いますが、トランスインピーダンス・アンプのノイズゲインは通常1なので、そこらへんで計算が合わないのかな、と(オーダーは合っていますが)。

と、このL成分とCiとの並列共振にてピークが出て、これは、反転アンプ系(前記事図3回路)でも同様です。違いは、R1がオペアンプの入力インピーダンスZiに並列に入ってくるので、R1,Ci、Ziが全部並列に繋がった状況の共振になるだけです。
それと、周波数特性的には、トランスインピーダンス・アンプのノイズゲインが(1+Rf/R1)になるので増大するので、周波数特性が落ちます。これによってピークは抑制されますがfoは変わらないので同じ周波数にピークが出てきます。


次回に続く・・・・


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