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トランスインピーダンスアンプとは?

とらんすいんぴーだんすあんぷ

トランスインピーダンスアンプとは、微小な電流信号を電圧信号に変換する増幅回路で、光センサーや電流計測に広く使われます。

トランスインピーダンスアンプ(TIA:Transimpedance Amplifier)とは、入力された電流信号を電圧信号に変換する電子回路です。オペアンプ反転入力端子に電流を入力し、帰還抵抗(フィードバック抵抗)を通じて「出力電圧=入力電流×帰還抵抗値」の関係で変換が行われます。

名称の「トランスインピーダンス」とは電流から電圧への変換比(単位はΩ)を意味し、回路ゲインは帰還抵抗値で決まります。この回路の主な特徴は次の通りです。

  • 入力インピーダンスが非常に低く、電流源から効率よく信号を取り出せる
  • 微弱電流(ナノアンペア以下)を精度よく電圧に変換できる
  • 帰還抵抗と帰還容量の組み合わせで帯域幅を調整できる

主な応用分野は以下の通りです。

  • フォトダイオードからの光電流検出(光通信、光センサー)
  • 質量分析計や荷電粒子検出器の電流計測
  • 生体信号計測における微弱電流の検出

高速光通信や精密計測機器において不可欠な基本回路のひとつです。

使い方・例文

光ファイバー通信の受信回路では、フォトダイオードが受け取った光信号を電流として出力し、トランスインピーダンスアンプがそれを電圧信号に変換してデータを復元します。

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