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オシロスコープの入力インピーダンスが非常に低いのはなぜですか?
私の質問は2つあります。 入力インピーダンスはどこから来ますか? 平均的なマルチメータまたはオシロスコープの入力インピーダンスはどこから来るのでしょうか?デバイスの入力段(アンプやADC入力段など)への入力インピーダンスだけですか、それとも実際の抵抗器のインピーダンスですか?それが実際の抵抗器のインピーダンスである場合、なぜ抵抗器があるのですか?なぜ入力回路だけではないのですか? オシロスコープの入力インピーダンスをDMMで測定しました。スコープがオフになった場合には、DMMは約測定1.2 M Ω1.2MΩ1.2\mathrm{M\Omega}。しかし、スコープがオンになったとき、DMMはかなり正確に測定された1 M Ω1MΩ1\mathrm{M\Omega}(私も1Vテスト入力は、オシロスコープの画面上にDMMによって適用見ることができました!)。これは、スコープの入力インピーダンスに関与するアクティブ回路があることを示唆しています。これが当てはまる場合、入力インピーダンスをどのように正確に制御できますか?私の理解に基づいて、アクティブ回路への入力インピーダンスは、正確なトランジスタ特性にいくらか依存します。 なぜ入力インピーダンスをもっと高くできないのですか? なぜ、オシロスコープの標準の入力インピーダンス1 M Ω1MΩ1\mathrm{M\Omega}?なぜそれより高くできないのですか?FET入力段は、テラオームのオーダーの入力インピーダンスを達成できます!なぜそんなに低い入力インピーダンスを持っているのですか? 私は、正確な標準の一つの利点想定1 M Ω1MΩ1\mathrm{M\Omega}それは10Xプローブと、等を可能とするだろうのみ作業範囲は、(FET入力段のような)不当に大きくなかった正確な入力インピーダンスを持っている場合。全体のスコープ測定で、プローブ自体の内部1分圧器:しかし、スコープは本当に高い入力インピーダンス(例えば、teraohms)を有していたとしても、あなたがまだわずか10を持っていることによって、10Xプローブを持つことができるように私には思える1 M Ω1MΩ1\mathrm{M\Omega}プローブの内部抵抗。テラオームのオーダーの入力インピーダンスがあった場合、これは実行可能と思われます。 スコープの入力回路を誤解していますか?私が考えているよりも複雑ですか?これについてどう思いますか? 私がこれを考えた理由は、最近、スコープ入力インピーダンスよりもはるかに大きいエミッタ結合差動ペアのコモンモード入力インピーダンスを測定しようとしているため、入力インピーダンスがなぜできるのかと思いました大きくはなりません。

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オペアンプ(オペアンプ)の入力インピーダンスは無限ですか、ゼロですか?
理想的には、入力インピーダンスは無限です。 しかし、差動アンプの入力抵抗(Rin)を計算する際、著者は2つの入力端子が短絡しているという概念を採用しました。これは、開ループゲインが無限であるため、同様です。(入力端子電圧の差がゼロであることを順番に要求します。したがって、短絡します。) MY質問:いくつかの場合(入力インピーダンスが無限であるため)ゼロ入力電流を考慮し、場合によっては短絡の概念をとる有限電流を考慮することがあるのはなぜですか?ロジックはありますか、それとも単に便利ですか? これは、本から抜粋した回路図です。

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このような低いオペアンプ入力電流はどのようにして可能ですか?
オペアンプの入力電流が低いことを理解しています。それはそれらを定義する特性の1つです。しかし、LMC6001のデータシート(1つのウルトラでは不十分だったため、「ウルトラ、ウルトラロー入力電流アンプ」と呼ばれていました)を見て、どうすれば<censored>はこのような低い入力電流を得るのでしょうか? LMC6001は、25°Cで最大25 フェムトアンペアの最大入力バイアス電流を要求しています。ピン間の定格入力オフセット電圧が10mVであるため、SOICパッケージの隣接する2つのピンである入力間の400GΩ抵抗に相当します。また、等価の入力対電力抵抗はさらに高くなります。 そして、コンパレーターを見ると、さらに印象的です。例えば取るTLV7211も小さいSC-70パッケージでありながら同等の入力入力し、入力対電力抵抗は、100TΩのオーダーです。これはどのようにしてPCBとパッケージを流れるリーク電流によって支配されないのですか?

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高入力インピーダンスアンプのジョンソンノイズを回避する方法
私が取り組んでいる回路がありません。これは理論的な質問です-私は私の理解の欠陥を是正しようとしています。 数nV /√Hzのノイズで、低mV範囲で動作する高入力インピーダンスアンプを構築したいとします。1-100KHzの差動信号を増幅したい。最初は、良質の計装アンプ(例:AD8421)から始めて、コンデンサを両方の入力と直列に接続しました。 しかし、それには問題があります。入力にはグランドへのDCパスがないため、ゆっくりとドリフトし、出力をレールします。したがって、各入力のグラウンドに抵抗を追加する必要があります。下の図の最初の回路を参照してください。その抵抗により、アンプの入力インピーダンスが設定されます。これは、約100MΩにしたいと考えています。しかし、ジョンソンノイズを計算すると、2つの100MΩ抵抗から予想される /√Hz2–√×4kBTR−−−−−−√2×4kBTR\sqrt{2} \times \sqrt{4k_BTR} それで、私は低ノイズまたは高インピーダンスではなく両方を持つことができるという結論に達しました。次に、3.6 nV /√Hzの入力ノイズと100MΩの入力インピーダンスで指定されている商用入力プリアンプを見つけました。中を覗いてみたところ、右の回路を使っているようです。 この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 右側の2つのFETは一致ペア(googleのデータシート)であり、アンプの最初のステージを形成します。回路のリバースエンジニアリングはしていませんが、必要に応じて行うことができます。 だから私の質問は:私の理解の何が悪いのですか?2番目の回路に抵抗器からの約1-2μV/√Hzのホワイトノイズがないのはなぜですか?
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