オペアンプの入出力インピーダンス

質問

大学の実験でボルテージフォロワ回路をやったのですが、入出力インピーダンスの求め方が分かりません。
出力インピーダンスは本で調べて無負荷抵抗時の電圧から負荷抵抗時の電圧をひいたものを負荷抵抗時の電圧で割ってそれを負荷抵抗の値でかければ求まるそうなのですが、何故こうなるのかが分かりません。
また入力インピーダンスの求め方も分かりません。入力インピーダンスは実験で非反転入力と電圧発生器の間に抵抗100kΩを挟んで出力電圧を測定し、抵抗を挟まない状態の出力電圧も測定しました。なのでこの2状態の出力電圧の差を利用して入力インピーダンスを出すと思うのですがここからが分かりません。教えてください。

回答No.2

noname#252332 · ベストアンサー

入力インピーダンスも同じく、オペアンプの中に仮想的に入力抵抗Rinを考えるのでしょう。入力に抵抗を入れずに測った電圧は実は信号源の電圧Vsです。先ほどと同じく、Rを流れる電流と入力インピーダンスRinを流れる抵抗は等しい。よって、
(Vs-Vin)/R=Vin/Rin
これからRinを求めます。

回答No.3

mink6137

＞入出力インピーダンスの求め方が分かりません。
それぞれの定義の意味を理解しておく。
その上で、オペアンプも含む実回路で入出力インピーダンスの影響を受けにくい
設計ができれば良いでしょう。

実験では微小電圧、微小電流の測定が必要なので
極めて高度な測定環境（精密測定器や高精度電源、抵抗、その他）が必要です。
特にFET入力型オペアンプの入力インピーダンス測定では
pA（ピコアンペア）オーダーの測定が必要なので
研究室レベルの測定環境では殆んど不可能ですね！

入力インピーダンス
Zin= ΔVin/ΔIin＝(Vin1-Vin2)/(Iin1-Iin2)　　（Ω）

出力インピーダンス
Zout= ΔVout/ΔIout＝(Vout1-Vout2)/(Iout1-Iout2) 　（Ω）

回答No.1

noname#252332

まず出力インピーダンスから。出力インピーダンスとはオペアンプの出力に仮想的にRoを考えるということでしょう。無負荷で測った出力電圧は電流ゼロつまり実は図のVoを測ったのです。Roを流れる電流とRを流れる電流は等しいので、
(VO-VL)/Ro＝VL/R
よって
RO=(VO-VL)/VL×R