Hochleistungs-Impedanzverstärker sind in Anwendungen, in denen eine minimale Belastung der Signalquelle erforderlich ist, von wesentlicher Bedeutung; sie werden üblicherweise in Sensorschnittstellen, medizinischen Geräten und Messsystemen verwendet; die richtige Konstruktion umfasst sorgfältige Berechnungen und praktische Überlegungen, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.

Berechnung der Eingangsimpedanz

Die Eingangsimpedanz eines Verstärkers wird durch seinen Eingangswiderstand und seine Eingangskapazität bestimmt.

Zin = Rin || (1 / jωCin)

Dabei ist Rin der Eingangswiderstand, Cin die Eingangskapazität und ω die Kreisfrequenz. Für eine hohe Eingangsimpedanz sollte Rin so groß wie möglich sein, oft im Megaohm-Bereich.

Praktische Design-Tipps

Um eine hohe Eingangsimpedanz zu erreichen, sollten Sie die folgenden Tipps beachten:

  • Verwenden Sie FET-Eingangsstufen, die natürlich eine hohe Eingangsimpedanz haben.
  • Minimieren Sie Eingangsvorspannungsströme, um Ladeeffekte zu reduzieren.
  • Verwenden Sie Puffertechniken, wie Spannungsfolger, um die Quelle zu isolieren.
  • Wählen Sie hochwertige Widerstände sorgfältig, um Störgeräusche zu vermeiden.
  • Implementieren Sie eine angemessene Abschirmung und Erdung, um Interferenzen zu reduzieren.

Zusätzliche Überlegungen

Frequenzgang und Stabilität sind wichtige Faktoren für die Auslegung einer Hocheingangsimpedanz. Bei hohen Frequenzen können parasitäre Kapazitäten die effektive Impedanz senken. Mithilfe von Komponenten mit niedriger Kapazität und geeigneten Layout-Techniken können diese Effekte abgeschwächt werden.