¿Qué es la transimpedancia?

Question

He buscado en Google casi 100 veces, sin poder encontrar qué es realmente la transimpedancia. Cada búsqueda mostraba resultados sobre amplificadores de transimpedancia, pero no explicaba el término transimpedancia.

Answer 1

Impedancia significa un elemento de circuito que produce un voltaje cuando se aplica una corriente.

Por ejemplo, si aplicas 1 A a una resistencia de 1 ohmio, se generará 1 V a través de la resistencia.

Transimpedancia se aplica a un dispositivo de 2 puertos (o n puertos), en lugar de a un simple elemento de circuito de una sola rama, y significa que el dispositivo de dos puertos produce un voltaje cuando se aplica una corriente, pero el voltaje aparece en un puerto diferente al que se aplicó la corriente.

Describir un dispositivo con una transimpedancia significa que estás describiendo el dispositivo como una fuente de voltaje controlada por corriente (CCVS). Al igual que una impedancia ordinaria, las unidades de una transimpedancia son ohmios (V/A).

Como ejemplo, un amplificador de transimpedancia produce un voltaje en su salida cuando se proporciona una corriente a su entrada.

Answer 2

Considera un amplificador que toma corriente como entrada y produce un voltaje proporcional a esa corriente. ¿Cómo definirías su ganancia?

En un amplificador normal de voltaje de entrada y voltaje de salida, la ganancia es el cambio en el voltaje de salida dividido por el cambio en el voltaje de entrada que lo causó. Esta es una cantidad adimensional ya que las unidades se cancelan cuando divides un voltaje por otro voltaje. Por ejemplo, podrías decir que dicho amplificador tiene una "ganancia de 10".

Para un amplificador de corriente de entrada y voltaje de salida, la ganancia es el cambio en el voltaje de salida dividido por el cambio en la corriente de entrada que lo causó. Esta vez estamos dividiendo un voltaje por una corriente, lo cual tiene unidades de resistencia. No tendría sentido decir que dicho amplificador tiene una "ganancia de 10" porque eso depende de las unidades utilizadas para medir la FEM de salida y la corriente de entrada. Por ejemplo, ¿estás hablando de Voltios por Amperio, Voltios por miliamperio, u algo más? Sin embargo, podrías decir que la ganancia es 10 Voltios por Amperio, lo que es lo mismo que decir que la ganancia es 10 Ohmios. Eso significa que el voltaje de salida es el mismo que generarían 10 Ohmios si la corriente de entrada pasara a través de él.

Esta propiedad de corriente de entrada y voltaje de salida se llama transimpedancia. Un amplificador específicamente destinado a hacer eso se llama un amplificador de transimpedancia. El término "transimpedancia" también se puede usar para la ganancia de dicho amplificador. Por ejemplo, podrías decir "Este amplificador tiene una transimpedancia de 1 kΩ".

Answer 3

Transimpedance es una abreviatura de impedancia de transferencia. Es la relación entre el voltaje a través del puerto de salida y la corriente hacia el puerto de entrada. En otras palabras, es la ganancia de un convertidor de corriente a voltaje.

Esto se contrasta con la impedancia de punto de conducción, que es la relación entre el voltaje a través de, y la corriente hacia, el mismo puerto.

El dual de esto es la transadmitancia o admitancia de transferencia, la relación entre la corriente fuera del puerto de salida y el voltaje a través del puerto de entrada.

Answer 4

Una resistencia de 1 ohmio produce 1V a través de sus terminales por cada 1 amperio que fluye entre sus terminales. Su resistencia es de 1 ohmio y su impedancia es de 1 ohmio.

La parte "trans" de la transimpedancia es como en transcontinental - significa "a través" o "entre" o "cubriendo un área de" y se agrega a la palabra "impedancia" para sugerir que hay una entrada y una salida con algo que "cubre" el suelo en medio.

Si una resistencia estuviera encapsulada como un chip con dos terminales en un lado (es decir, una entrada) y dos terminales en el otro lado (como un driver de línea de video) y alguien dijera que era un amplificador de transimpedancia de 10k, alimentarías 1mA por el lado de entrada y esperarías ver 10V por el lado de salida.

La diferencia real entre esta resistencia de 10k siendo un amplificador de transimpedancia y un amplificador operacional real en su interior es que la entrada al amplificador de transimpedancia parecería un cortocircuito pero seguiría produciendo 10V en su salida por 1mA de entrada.

¿Tiene sentido?