高入力インピーダンスが良いのはなぜですか？

おそらくナイーブですが、

• 高入力インピーダンスが良いのはなぜですか？
• 高い入力インピーダンスは常に良いことですか？

入力インピーダンスがソースインピーダンスに比べて高い場合、分圧効果のために電圧レベルが下がりすぎないように、電圧入力には良いことです。

たとえば、インピーダンスが信号があるとします。 1つのK $10V$$1k\Omega$

これを入力に接続すると、入力電圧はます。 10 V ⋅ 1 M $1M\Omega$$10V\cdot\frac{1M\Omega}{1M\Omega+1k\Omega} = 9.99V$

我々は、入力インピーダンスを低下させる場合、我々が取得10 V ⋅ 10 K $10k\Omega$$10V \cdot \frac{10k\Omega}{10k\Omega + 1k\Omega} = 9.09V$

それを1kに減らすと、$10V \cdot \frac{1k\Omega}{1k\Omega + 1k\Omega} = 5V$

うまくいけば、画像が得られます-一般に、ソースインピーダンスの少なくとも10倍の入力インピーダンスは、大きな負荷を防ぐための良い考えです。

ただし、入力インピーダンスを高くすることは必ずしも良いことではありません。たとえば、できるだけ多くの電力を伝送する場合は、ソースと負荷のインピーダンスを等しくする必要があります。したがって、上記の例では、1kの入力インピーダンスが最良の選択です。
電流入力の場合、たとえばトランスインピーダンス（電流から電圧）アンプなどの低入力インピーダンス（理想的にはゼロ）が望まれます。

インピーダンスの「最適な」値は、状況と用途によって異なります。

高インピーダンスを持っているか、または必要とするのが適切なのは、それが無限インピーダンスの近似値だからです。

信号源に適用される入力は、分圧器として機能します。
Vout = Vsignal x Zinput /（Zsource + Zinput）
無負荷を得るには、Zsiganlがゼロ（低出力またはインピーダンス出力なし）またはZinput =無限のいずれかです。
「適切に高い」とは、無限の実用的なバージョンがいいことです。

「適切な」大きさは、アプリケーションによって異なります。

AC電源のインピーダンスは1オーム（通常）を大きく下回ります。1000オームの障害を持つテストメーターは約100 mAを消費します!!!! 110 VACのメインからですが、プロセス中に0.1ボルト未満でしかロードできません。1メガオームの入力インピーダンスのテストメーターは、約100 uAを消費しますが、これははるかに許容範囲です。

高インピーダンスのソースの場合、「適切に」かなり大きくする必要があります。
高インピーダンスの入力は、それに加えられる信号に非常に小さな負荷をかけます。
したがって、レベルを下げることはありません。非常に高いインピーダンスであり、アンプチェーンへの入力段としてよく使用されます溶液の酸性度とアルカリ度を測定するために使用されるpHプローブは、出力インピーダンスが10から100メガオームです。 pH。したがって、電圧を測定しようとするものは、プロセス中に電圧を変更しないようにする必要があります。電圧測定プローブは、分圧器のように効果的に機能します。

測定対象の回路のインピーダンスの256倍のプローブは、8ビットシステムで1ビットエラーを引き起こします。
測定対象の回路のインピーダンスの4096倍のプローブは、12ビットシステムで1ビットエラーを引き起こします。

したがって、1メガオームのソースインピーダンスを持つ8ビットシステムで256の1ビット= 1ビットで測定するには、256メガオームの入力インピーダンスが必要です。10MΩのソースの場合、2.6 Gigohn入力インピーダンスが必要です。そして、100 Mohmオースにはあなたが必要です... !!!

上記の式に従って、出力の場合、低インピーダンスが良好で、理想はゼロインピーダンス（完全な電圧源）です。

次に、ソースと入力が同じであるインピーダンスが一致する特殊なケースがあります。信号の半分はINPUTで消費され、半分は出力で消費されます（そうでなければロスレス接続と仮定します）が、インピーダンスの不整合による反射はありません。まったく新しいテーマ。

入力インピーダンスが無限であれば、電力を吸収せずに負荷に任意の量の電圧を供給することができます。入力インピーダンスがゼロの場合、電力を吸収せずに負荷に電流を流すことができます。したがって、電力を吸収せずに電圧を検出したい場合、無限インピーダンスが理想的です。逆に、電流を検出したい場合は、インピーダンスがゼロが理想的です。

電力をまったく吸収しない負荷が必要な場合もありますが、負荷に電力を供給したい場合もあります。負荷の入力インピーダンスが、それを駆動しているものの出力インピーダンスと一致すると、負荷に供給される電力量が最大になります。ただし、この状況は最大のエネルギー効率を意味するものではありません。負荷を駆動しているものに応じて、入力インピーダンスが高いまたは低いと、駆動デバイスが内部でより多くまたはより少ない電力を浪費する可能性があります。

「高入力インピーダンス」という言葉は、常にアンプに関連しています（オーディオ中間周波数パワーアンプなど）。

それでは、次の回路を考えてみましょう。

$V_{in}$$Z_{in}$$Z_{in}$$v$

$V_{in}=5V$Z I N = 10 $Z.V_{in}=2,000Ω$$Z_{in}=10Ω$

これは、入力電圧と比較して非常に低い電圧です。

我々が取る場合は、、 我々が得ます：Z 。V I N = 2000 Ω Z I N = 1 、000 、000 Ω = 1 M $V_{in}=5V$$Z.V_{in}=2000Ω$$Z_{in}=1,000,000Ω=1MΩ$

これは、入力電圧と比較して良好な電圧です。

下の表で入力インピーダンスの値を見てみましょう。

答えは、高い入力インピーダンスは、アンプ回路が入力信号を良好に増幅するのに適していることです。

これがお役に立てば幸いです、ありがとう。

ソースからターゲットへのすべての電圧を損失なしに取得する。
高入力インピーダンスが必要です。この原理は、「電圧ブリッジング」または「インピーダンスブリッジング」と呼ばれます。

これは、入力インピーダンスが高いほど出力インピーダンスが低いことです。
通常、入力インピーダンスは出力インピーダンスの少なくとも10倍です。

電圧
信号の負荷への転送を最大化する電圧ブリッジング。
他の典型的な構成は
、負荷に供給される電力を最大化する「インピーダンス整合接続」です。

高インピーダンスは常に良いとは限りませんが、アプリケーションによって異なります。他の回路とのインピーダンス整合のために、設計者は定理「最大電力伝送Thoerem」リンクを使用して高入力インピーダンスを選択します

電気信号には2つの成分があります。（a）電圧成分（b）電流成分。

POWERアンプを構築するには、両方のコンポーネントを同等に増幅する必要があり、「最大電力伝送定理が適用されます。 つまり、負荷インピーダンスは（純粋に理論的な）ソースインピーダンスと等しくなければなりません。

サワーインピーダンスは真のインピーダンスではないことに注意してください-測定することはできず、計算するだけです。

アクティブコンポーネント（高い入力インピーダンスを持つバルブまたはFET-大きなV /小さなI）を駆動するには、電圧増幅器を低いソースインピーダンスから駆動する必要がありますが、比較的低いインピーダンスから出力する必要があります。（テブナンの定理。）

入力インピーダンスが小さいアクティブコンポーネント（バイポーラタンシスター）を駆動するには（小さいV /大きいI）、「電流増幅器」を高いソースインピーダンスから駆動する必要がありますが、比較的高いインピーダンスから供給します。（ノートンの定理。）

高入力は、信号のみが必要であることを意味します。または、電圧のメッセージと呼びましょう。この場合、低電流でも問題はありません。

高入力は常に良いことではありません。信号を使用せず、電子部品を駆動する場合（LEDライトなど）、電流を計算し、出力抵抗を下げる必要があります。

信号メッセージの操作中に高すぎる抵抗を使用している場合、唯一の視点は他の部品への容量です。

周波数変調のHF範囲で作業している場合、より困難になります。それ以外の場合、はい、高入力は消費電力を抑えるために使用するのに適しています。

よろしく

所望の結果を得るために電流を流す必要がある場合、高インピーダンスは必ずしも良好ではありません。たとえば、エジソンの偉大な発明である電気椅子のインピーダンスを下げるために、大面積の電極と導電性ゼリーが使用されています。