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解決済みの質問

微小電流の増幅について

電気回路初心者の学生です。
大学でMOSトランジスタの微小な電流を抵抗器を介して増幅し、オシロスコープ上で確認したいと考えています。
測定対象につながれたプローブとオシロスコープの間に抵抗器を並列に接続し、また抵抗をGNDにつなぐことで抵抗の電圧降下を利用して電流を増幅しようとしています。
100KΩまでの抵抗器を接続した場合は、抵抗値にあった電流増幅(100K倍)がオシロスコープで確認できるのですが、1MΩ以上の抵抗器を接続するとそれ以上の電流増幅が見られません。10MΩの抵抗器をつけて10M倍の増幅をしたいと考えています。アンプを利用した場合はどのゲインでも増幅が見られますが、波形が飽和してしまうためアンプを使わないで増幅したいです。いろいろと検索はしてみたのですがよくわかりません。
わかる方がいましたら教えてください。よろしくお願いします。

投稿日時 - 2010-12-25 16:23:23

QNo.6406542

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質問者が選んだベストアンサー

多分『MOSトランジスタの微小な電流・・』は定電流源の出力源ではないかと推定されます。
負荷抵抗に10K、100K・・・の抵抗を接続されて、オシロと電圧プローブ(10:1プローブ)を使って測定されていると推定されます。
プローブ
http://www.tek.com/ja/products/accessories/

電圧プローブは『受動電圧プローブ』とも言われていて、入力抵抗は10MΩが普通です。
抵抗は先のANo.1さんの説明通り、増幅作用は無く、オームの法則の通り電流x抵抗値で発生する電圧降下をオシロで測定しているのです。

さて、『100KΩまでの抵抗器を接続・・』から判断するに、MOSトランジスタの印加電圧と定電流源の駆動できる電流値での負荷抵抗の関係で飽和が発生していると判断されます。
多分電源電圧10V程度で、定電流源の出力電流は0.1mA程度と推定されます。
この場合、負荷抵抗に1MΩを接続すると、電源電圧を上限に出力電圧が飽和します。

『波形が飽和してしまうためアンプを使わないで増幅したいです。』は測定には無理です。
100KΩの負荷抵抗にアンプを使って測定するしか方法はありません

投稿日時 - 2010-12-25 21:42:06

お礼

回答ありがとうございます.
抵抗とアンプを使って一度測定してみます.
もうひとつの実験では,MOSトランジスタの立ち上がり,立ち下がりを測定したいと思っているのですがアンプに入っているローパスフィルターが原因で10µsec以下の波形が乱れてしまうのですが,何かいい方法はないでしょうか?
分からないことを何度も質問で返してしまい申し訳ありません.

投稿日時 - 2010-12-27 16:26:28

ANo.2

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回答(2)

ANo.1

まず最初に、抵抗で電流を電圧に変換するのを、増幅というのは不適切かと思います。

通常のオシロスコープだと入力インピーダンスは1MΩ程度かと思います。
実際の電流検出抵抗は、この入力インピーダンスと電流検出用に入れた抵抗の並列抵抗になるので、1MΩを超えることはできません。

適切なアンプを入れることも必要でしょう。

投稿日時 - 2010-12-25 19:06:58

お礼

そうですね,言い方が不適切でした.
1MΩが限度なのですね.
大変参考になりました.
回答ありがとうございました.

投稿日時 - 2010-12-27 16:04:59

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