この抵抗の意味

質問

左の真ん中あたりにR13がある。この抵抗は何のためについてるのかわかる人教えてください。ちなみにオペアンプの入力インピーダンスは１００Mオーム以上、出力インピーダンスは数オーム程度らしい。

http://beriver.co.jp/gakusyuu_CIR1.pdf

回答No.4

ringouri · ベストアンサー

No.2です。
オペアンプの入力バイアス電流は、DACが（低い出力インピーダンスで）信号を出力をしているときには、DACから供給される（LM6132の場合はDACに吸収される!?）ので、ご心配にはおよびません。

また、オペアンプの入力インピーダンスと入力バイアス電流は直接の関係はありません。
計算例で100MΩと書いたのはオペアンプの入力インピーダンスの意味ではなく、入力端子からみた外部につながる抵抗の意味です。

このCPUのDACの動作として、出力がハイ・インピーダンスになる時期がある（CPUのデータシートを参照してください）ので、メーカもある程度の抵抗を負荷にするように推奨していますし、このボードの設計者もそれを考慮して作っています。

もちろん、テストや不具合時の解析に、No.3さんが指摘されているような状況も考えられますので、その意味でも、このボードの設計者は優秀ですね。

補足

入力端子からみた外部につながる抵抗の意味です。
１００MΩは無い。R13は１MΩなのでDAコンバータの出力インピーダンスが無限大のときでさえ１MΩ

入力バイアス電流が100ｎAで抵抗が1MΩであれば、0.1Vの入力電圧が発生しますが・・・
入力インピーダンスと入力バイアス電流は直接の関係はありません。

抵抗が１MΩであればとゆうのはどこの抵抗ですか？R13と解釈してもおかしいしオペアンプの入力インピーダンスと解釈してもおかしい。

回答No.3

himara-hus

ＣＰＵボードがコネクタで取り外しができるようになっているため、ボードが無いときの不安定性の防止やＣＰＵが無い状態でそこから信号を入れて基板の試験をするときに安定させるためのものだと思います。
そのポイントに、テストポイント（ＴＰ）がありますね。

回答No.2

ringouri

LM6132の入力はバイポーラ・トランジスタで入力バイアス電流が100nA程度（最大300ｎA程度）あります。
一方、CPUからの信号はDACの出力ですが、DACをリセットした状態のとき、（データシートに依ると）ハイ・インピーダンス状態になる期間があるようです。そうなると、オペアンプの入力バイアス電流のパスがなくなり、オペアンプは正常動作（線形動作）領域をはずれた状態になります。R13（R10も同じ）を付けることにより、DACの出力インピーダンスにかかわりなく、入力バイアス電流のパス（通り道）が出来て、入力端子の電圧が0V付近に維持され、正常動作領域でDACからの信号を受け取ることが出来ます。

ちなみに、入力バイアス電流が100ｎAで抵抗が1MΩであれば、0.1Vの入力電圧が発生しますが、これは問題ありません。ところが、抵抗が100MΩとすると、計算上は10Vの電圧が入力端子に現れることになり、この電圧は5V(Vcc)を超えていますから、オペアンプはもはや線形動作領域にはありません。

オペアンプが線形動作領域をはずれていると、（オペアンプ全体の状態がカットオフでも飽和していても）応答速度が遅くなったり、信号波形にリンギングが出たり、望ましくない動作をすることになります。
このような現象を防止するために、R13（R10）を付けるのです。

ちなみに、CPUのデータシートでは、DAC出力に2MΩから4MΩの負荷抵抗を想定しているみたいです。R13（R10）をあまり低くするとDAC出力信号の不確かさが増すようなので、1MΩはぎりぎり良い値だと思います。

補足

DAコンバータで出力は０～５Ｖの範囲で変動する。もし、５Ｖ出力していたとすると、電流はほとんどＲ１３を通るので５μＡ(とりあえずオペアンプを無視して計算した場合）。ここでオペアンプの入力インピーダンスが１００ＭΩだとするとオペアンプには５０ｎＡだから１００ｎＡないのですがどうしたらいいですか？

回答No.1

chide9445

電圧不定のタイミングが出来ることを防止するためのプルダウン抵抗だと考えられます。