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2018年7月25日 (水曜日)

オペアンプ出力インピーダンスのステップアップ

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オペアンプの出力インピーダンスは一般的に低いと言われていますが、今回OPantennaに使っているADA4857も図表(データシートより引用)にあるように低いです。10メガで1Ωsign011メガでは0.1Ωです。

出力インピーダンスは周波数が高くなると同じように高くなり、また利得が大きいと出力インピーダンスも高くなるようです。

OPantennaでは基本的にG=2で使っていますが、今回はテストする基板の関係で、利得が大きいG=5程度に設定した状態でのテストです。

利得で出力インピーダンスが変わるとはいえ、10メガで1Ωが2Ωになる程度の変化ですので、傾向を見るのならば問題は無いと考えました。

G=5程度になっている基板に、前回の記事で紹介した1:16のステップアップトランスを出力に挿入してその効果を見てみました。

Photo

グラフを見てください。すんごい効果がありました。青が出力直結、赤がステップアップトランス挿入時です。

効果はローバントでは顕著ですが、15メガ辺りを境にして、15メガ以上ではトランスを挿入したことでロスが発生しています。

原因はこれから調べますが、恐らくはトランスの周波数特性が悪いのでしょう。

それはともかく、オペアンプの出力インピーダンスが1Ω以下である10メガ以下では最大8dBも出力レベルが向上します。
ステップアップトランスでの効果ですから、S/N等は一切悪化しませんので、オペアンプで利得を8dB増やしたのとは意味が違います。

実は同軸に電源を乗せてる関係で、OPantenna側で高周波と直流を分割するチョークをネチッコク実験しているのですが、HF帯では1dBの差があるかないか・・・です。

それに比べれば、このステップアップトランスの効果は破壊的です。だって、今回の基板はSMD版ですからね。このトランスは逆立ちしても載りません。トホホ・・・
まぁ、スルーホール版だったとしても、スペース的には難しそうだとは思いますけど・・・。

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