【アナログ回路の基礎】入力インピーダンスと出力インピーダンス

回路が正しく動かない、
測定値がおかしい、
その原因の多くはインピーダンスの関係にあります。

■ インピーダンスとは
インピーダンスは、交流に対する電流の流れにくさを表します。
抵抗に加えて、容量やインダクタの影響も含みます。
単位はオームです。

■ 入力インピーダンス
入力インピーダンスは、回路が入力信号に対してどれだけ負荷になるかを示します。
値が高いほど、信号源への影響は小さくなります。
センサや信号源に近い回路では、高入力インピーダンスが求められます。

■ 出力インピーダンス
出力インピーダンスは、回路がどれだけ信号を送り出せるかを示します。
値が低いほど、負荷の影響を受けにくくなります。
負荷を駆動する回路では、低出力インピーダンスが重要です。

■ インピーダンスの関係
基本原則は、
出力インピーダンスは低く、
入力インピーダンスは高くします。
これにより、信号の劣化を防げます。

■ 測定器との関係
オシロスコープにも入力インピーダンスがあります。
×1プローブでは低く、
×10プローブでは高くなります。
測定条件によって波形が変わる理由の一つです。

■ よくあるトラブル
入力インピーダンスが低いと、信号が減衰します。
高周波では、容量成分による影響が顕著になります。
測定器自体が回路を壊す原因になることもあります。

■ 実務での考え方
数値を暗記するより、
「誰が誰を駆動しているか」を考えます。
信号の流れを意識することが重要です。