電気・電子

トランスインピーダンスアンプ計算機

センサー電流を電圧に変換し、帰還抵抗を選んで容量と帯域幅を推定します。

01

入力値

02

計算結果

帰還抵抗: —

理想抵抗値: —

理想出力電圧: —

制限後の出力推定値: —

推定帰還容量: —

推定小信号帯域幅: —

出力限界に対応する電流範囲: —

計算式—

電流電圧変換の利得、余裕、帯域を両立させる

理想トランスインピーダンス増幅器を解析するか、ピーク電流と電圧変化から帰還抵抗を選びます。直流出力と推定補償帯域を比較します。モデルは単一極の増幅応答を仮定し、特定素子を表しません。 (DC).

使い方

解析または設計を選び、符号付き電流、基準、帰還抵抗またはピーク目標を選択単位で入力します。
総入力容量、増幅器 GBW、目標帯域を入力します。必要なら現実的な出力限界を追加します。
出力、クリップ、電流範囲、推定帰還容量と帯域を確認します。帯域達成は出力余裕を保証しません。

設定と制限

帰還抵抗: Rf は電流を反転した電圧変化に変換します。設計では切り下げ、ピーク電流で要求した電圧変化を超えないようにします。
容量と GBW: センサ、増幅器入力、配線の容量を含めます。簡略応答から補償を推定するため、追加極や寄生成分が安定性を変える場合があります。
出力限界と目標: 出力限界は理想直流電圧を制限して電流範囲を定めます。目標帯域は推定との比較だけで、その帯域を強制しません。 (DC).

操作例

例では正電流が出力を基準より下げます。推定帯域は目標を上回り、直流出力は限界内です。 (DC).

入力例

Iin = 10 µA; Vref = 2.5 V; Rf = 100 kΩ
Cin = 100 pF; GBW = 10 MHz; ft = 100 kHz
Vmin = 0 V; Vmax = 5 V

想定される結果
Vout / Cf / BW / I	≈
Vout	1.5 V
Cf	5.639651 pF
BW	388.147316 kHz
Imin	−25 µA
Imax	25 µA

帰還を変えず電流を増やします。同じ帯域推定でも出力が限界に達するため、表示された非クリップ電流範囲を比較します。

よくある質問とトラブル対処

正電流で電圧が下がるのはなぜですか？

図の電流は反転加算節点へ流れます。逆向き電流は基準に対する出力変化を反転させます。

推定帰還容量がゼロになるのはなぜですか？

小さい入力容量では簡略モデルの減衰が既に十分な場合があります。基板寄生成分や実際の増幅器を無視してよいわけではありません。

帯域推定は安定性を保証しますか？

保証しません。開ループ特性、補償、雑音、漏れ、配置、出力範囲をデータシートと測定で確認します。