Impedância de Entrada Definida
Impedância de entrada (Zin) é a resistência (e reatância) equivalente que um circuito apresenta à fonte de sinal. 10 MΩ é valor de referência — alto o suficiente para minimamente carregar a maioria das fontes, mas prático para circuitos reais.
Por Que 10 MΩ é "Alto"
- Fontes típicas: Sensores (1 kΩ–1 MΩ), microfones (150–600 Ω), geradores função (50 Ω), saídas amp-op (< 100 Ω).
- Efeito divisor tensão: Vmedido = Vfonte × Zin / (Zfonte + Zin).
- Em Zin = 10 MΩ, erro carga < 1% para Zfonte < 100 kΩ.
- Em Zin = 1 MΩ (DMM barato), erro = 9% para fonte 100 kΩ — inaceitável para precisão.
Onde Impedância Entrada 10 MΩ Aparece
| Dispositivo | Zin Típico | Por Que Importa |
|---|
| Osciloscópio (1 MΩ || 10–20 pF) | 1 MΩ | Padrão; pontas 10× (10 MΩ) multiplicam para 10 MΩ |
| DMM (volts DC) | 10 MΩ (maioria) | Preciso em nós alta-Z (divisores tensão, sensores) |
| Amp-op entrada FET (TL072, OPA827) | 10¹² Ω | Essencialmente infinita; 10 MΩ é resistor bias externo |
| Eletrometro / picoamperímetro | > 10¹⁴ Ω | Mede correntes fA; 10 MΩ carregaria |
| Aquisição dados (NI, Keysight) | 10 MΩ ou 1 GΩ | Selecionável; 10 MΩ padrão para tensão |
Implicações de Zin 10 MΩ
- Atenuação mínima sinal de fontes até ~100 kΩ.
- Medição DC precisa de nós alta-impedância (redes bias, pontes sensores).
- Suscetível a captação ruído — alta Z age como antena. Precisa blindagem, guarda, cabos curtos.
- Corrente vazamento importa: 10 pA vazamento → 100 µV offset através 10 MΩ. Contaminação PCB pode causar nA vazamento → erros mV.
- Carga capacitiva: 10 MΩ || 10 pF → -3 dB a 1,6 kHz. Para larga banda, precisa ponta ativa (1 MΩ || 1 pF) ou terminação 50 Ω.
Quando 10 MΩ Não é Suficiente
- Eletrodos pH (Z > 100 MΩ) → precisam entrada eletrometro 10¹² Ω.
- Sensores piezo (saída carga) → precisam amplificador carga, não amplificador tensão.
- Medição corrente sub-fA → precisam entrada guardada 10¹⁴ Ω.
Dicas Práticas
- Use ponta osciloscópio 10× (10 MΩ || 10 pF) para trabalho geral — protege osciloscópio, reduz carga capacitiva.
- Para volts DC em nó alta-Z: range 10 MΩ DMM serve; aguarde estabilização (constante tempo RC).
- Anéis guarda em PCB ao redor nós alta-Z — drive guarda no mesmo potencial para eliminar vazamento.
- Nunca deixe entrada alta-Z flutuando — conecte a resistor bias ou terminação.
Conclusão
Impedância de entrada 10 MΩ é o ponto ideal para medição de tensão uso geral — alta o suficiente para ignorar carga da maioria circuitos, baixa o suficiente para ser estável e gerenciável em ruído. É padrão para DMMs, pontas 10× osciloscópio e muitas entradas DAQ.
