オペアンプの入力インピーダンス比較｜バイポーラとMOS入力の違いと計算方法（NJM2732例）

オペアンプの入力インピーダンスは、回路設計において信号源への負荷を左右する重要な要素です。特にバイポーラ入力とMOS入力では桁が大きく異なるため、違いを正しく理解することが重要になります。本記事ではNJM2732を例に、入力インピーダンスの考え方と計算のポイントを整理します。

入力インピーダンスとは何か

入力インピーダンスとは、オペアンプの入力端子から見た抵抗成分のことで、信号源からどれだけ電流を吸い込むかを示す指標です。

この値が大きいほど入力電流が小さくなり、信号源への影響が少なくなります。

バイポーラトランジスタ入力のオペアンプでは、入力段にベース電流が流れるため入力インピーダンスは比較的低めになります。

一般的には数十kΩ〜数百kΩ程度であり、質問にある「数百kΩ程度」という認識は概ね妥当です。

MOSFET入力やCMOS入力のオペアンプではゲート電流がほぼ流れないため、入力インピーダンスは非常に高くなります。

典型的には数MΩ〜TΩ（10^12Ω以上）レベルに達することもあり、バイポーラ方式とは桁が大きく異なります。

NJM2732はバイポーラ入力型のオペアンプであり、データシート上では入力バイアス電流が数十nA程度と記載されています。

入力インピーダンスは厳密には固定値ではなく、入力バイアス電流と入力電圧変化から実効的に評価します。

入力インピーダンスは厳密な抵抗値として与えられないため、オームの法則的に「入力電圧変化 ÷ 入力電流変化」で近似します。

例えば入力バイアス電流が50nA、入力段の動作電圧が0.5V程度変化する場合、実効インピーダンスは約10MΩオーダーとして見積もることができます。

バイポーラ入力は数十kΩ〜数百kΩ、MOS入力はMΩ〜TΩと大きな差があります。

そのため高インピーダンス信号源ではMOS入力、安定性重視ではバイポーラ入力が選ばれることが多いです。