インピーダンスの単位の変換について（pF→ohm）

ICの出力インピーダンスが負荷容量の形（pF）で記載されているのですが、
これをohmで表現することは可能でしょうか？

ケーブル損失がなければ、R0=sqrt(L/C)だったと思うのですが、
L成分が分からないので、上手く計算が出来ません。

例えば15pFの時に何ohmになるのでしょうか？
周波数によって換算式が異なるのでしょうか？

No.1 回答者： KEN_2 回答日時： 2010/11/28 09:36

＞これをohmで表現することは可能でしょうか？

J（１／ωＣ）で周波数によって変化します。
ICの負荷容量の形（pF）で記載されているのは、浮遊容量で出力特性が変化するので、特性の規定をするための前提条件と考えてください。
特に（pF→ohm）変換について考える必要は無く、負荷回路の状態で出力の波形特性を規定で立ち上がり・下がり時間の動作規定値を定義するために記載されています。

＞例えば15pFの時に何ohmになるのでしょうか？
＞周波数によって換算式が異なるのでしょうか？
周波数によって左右されます。
特に換算する必要はありません。
　

この回答へのお礼

ありがとうございます。少し思い出してきました。
ICにデータシートに記載されている出力インピーダンスとは、ICの持つ負荷容量では無くて、
その負荷容量が出力先についてるという過程でACタイミングを記載しているということでしょうか？

規格にはohmの形で示されており、データシートにはpFの形で示されています。
例えば周波数が1MHzの時と限定すれば、pF→ohmの換算は可能なのでしょうか？

お礼日時：2010/11/28 10:02

No.2 回答者： k_kota 回答日時： 2010/11/28 10:23

基本的に静電容量と抵抗は別のものです。

厳密に言えば実数と虚数の違いと思って良いはずです。

インピーダンスとして見れば、電圧と電流の大きさの比率は
インピーダンスの絶対値で決まります。

換算はできませんが、見方によっては同じように扱うこともできます。

例えば「静電容量１Fのインピーダンスの絶対値は１Hzにおいて1ohmの抵抗と等しい」
と言うことは問題ありません。

しかし、１Fのコンデンサと1ohmの抵抗を直列にしても1Hzの信号に対するインピーダンスは2ohmにはなりません。

なので、静電容量と抵抗は換算することはできない。
インピーダンスとしては実数虚数の関係として扱うことはできる。

と言うのが回答です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
出力インピーダンスとしてohmとFでの記載があるので、換算出来るのだと思っていました。

お礼日時：2010/11/28 20:59

No.3 回答者： KEN_2 回答日時： 2010/11/28 11:03

＞その負荷容量が出力先についてるという過程でACタイミングを記載しているということでしょうか？

その通りです。
AC特性の CL=15pF,Vcc=5V・・・などと規定しています。CL=50pFの電圧別特性も併記されています。

＞規格にはohmの形で示されており、データシートにはpFの形で示されています。
「規格にはohmの形で・・」は別の規定項目では在りませんか？
ICの出力インピーダンスが規格にはohmの形では出力特性で、pFの形はAC特性の負荷特性で別物と考えてください。

汎用ロジックIC/CMOS ロジックIC/74HCシリーズ TC74HC00AF 参照ください。
http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ …

＞例えば周波数が1MHzの時と限定すれば、pF→ohmの換算は可能なのでしょうか？
あまり意味はありませんが、換算は簡単な計算で可能です。
ω=2πF ですので、6.28x1*10^6 から約16MΩで完全に無視しても良い値で、数十MHz以上で1MΩ以下での問題になる数値です。

下記のサイトで容量性リアクタンスの解説があります。
抵抗・リアクタンス・インピーダンス
http://denkinyumon.web.fc2.com/denkinokiso/teiko …

この回答へのお礼

ありがとうございます。
ちょっとずつ分かり始めてきました。
示して頂いた例で分かったのは、負荷容量の形で示しているものはあくまで外部負荷であり、
抵抗で示しているのが出力段でのインピーダンスになるわけですね。

お礼日時：2010/11/28 21:06

No.4 回答者： xpopo 回答日時： 2010/11/28 11:31

>ケーブル損失がなければ、R0=sqrt(L/C)だったと思うのですが、

>L成分が分からないので、上手く計算が出来ません。

R0=sqrt(L/C)　この式はケーブルの特性インピーダンスだと思うんですが、
ICの出力インピーダンスにLは通常表現しませんから。


具体的に、ICの型番と負荷のケーブルはどんなものを想定してらっしゃるのか
提示いただけませんか？

ICの出力抵抗が仕様に記載されているということは、ロジックICでは考えられません
のでICはOPアンプあたりかと思いますがどうなんでしょうか？

この回答へのお礼

ありがとうございます。
そうですね。特性インピーダンスの式でした。
もし宜しければ、ロジックICで出力抵抗が記載されない理由を教えて頂けますでしょうか？
OPアンプならロー出しなので、書いてあるべきですよね。
ロジックでも出力インピーダンスは低いほうがいいのではないでしょうか？

お礼日時：2010/11/28 21:09

No.5 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2010/11/28 22:38

>もし宜しければ、ロジックICで出力抵抗が記載されない理由を教えて頂けますでしょうか？

>OPアンプならロー出しなので、書いてあるべきですよね。
>ロジックでも出力インピーダンスは低いほうがいいのではないでしょうか？

ロジックICも出力抵抗は少なければ少ないほど良いのはそのとおりです。ロジックIC
では出力で幾つくらいのゲートをドライブできるか（ファンアウトの数）が重要なので
AC特性項目で必ず負荷容量CLの値を条件にして、立ち上がり、立下り条件を謳ってます。
ゲートはDC抵抗は数MΩ以上と大きいので負荷としては問題にはなりません。しかし、
ゲート入力容量はドライブする上で負荷としてより重要になるからです。たとえば、
大きな負荷容量CL＝５０ｐFを高速でドライブするには十分小さな出力抵抗が条件に
なりますが、それを結果的に、立ち上がり立下りスピードで保証しているだけです。

この回答へのお礼

ありがとうございます。
良くわかりました。

お礼日時：2010/11/28 23:16