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ミラー効果
入力インピーダンスが無限大、出力インピーダンスがゼロ、利得が
A
{\displaystyle A}
である反転増幅器において、入出力端子間に静電容量
C
{\displaystyle C}
を接続して帰還回路を構成した場合(回路としての利得は
−
A
{\displaystyle -A}
になる)を考える。(右図 (a))
交流 入力信号を
V
i
n
{\displaystyle V_{in}}
、出力信号を
V
o
u
t
{\displaystyle V_{out}}
、入力電流を
I
i
n
{\displaystyle I_{in}}
とすると、
I
i
n
=
j
ω
C
(
V
i
n
−
V
o
u
t
)
{\displaystyle I_{in}=j\omega C(V_{in}-V_{out})}
V
o
u
t
=
−
A
V
i
n
{\displaystyle V_{out}=-AV_{in}}
したがって、
I
i
n
=
j
ω
C
(
1
+
A
)
V
i
n
{\displaystyle I_{in}=j\omega C(1+A)V_{in}}
となり、この回路の入力端子からみたインピーダンス
Z
i
n
{\displaystyle Z_{in}}
は、
Z
i
n
=
V
i
n
I
i
n
=
1
j
ω
(
1
+
A
)
C
{\displaystyle {\begin{aligned}Z_{in}&={\frac {V_{in}}{I_{in}}}\\&={\frac {1}{j\omega (1+A)C}}\end{aligned}}}
である。つまり、入力端子に (1 + A)倍の容量 C が接続されているのと等価である。(右図 (b))
利得が大きいほどこの効果は大きく現れるため、微少な静電容量であっても等価的な容量は大きくなる[ 2] [ 3] 。また、入力信号が変化の無い一定信号の場合、
ω
=
0
{\displaystyle \omega =0}
であるため、
|
Z
i
n
|
=
∞
{\displaystyle |Z_{in}|=\infty }
となるので、ミラー効果は消失する。