ダンピング抵抗とは　設置のポイント

ダンピング抵抗とは

ダンピング抵抗(Damping)とは、回路内の信号の過渡応答を制御し、不要な振動を減少させるために使用される抵抗器です。回路内で信号が急激に変化すると、インダクタンスやキャパシタンスの影響で振動が生じることがあります。これらの振動は回路の動作に悪影響を及ぼす可能性があるため、ダンピング抵抗を適切に配置することでその振動を吸収し、信号を安定させることができます。

ダンピング抵抗は信号線に直列に挿入され、回路の特性インピーダンスや振動の大きさに合わせて調整されます。一般的には、10〜100Ω程度の抵抗が使用されます。

ダンピング抵抗の設置位置

ダンピング抵抗を配置する際には、できるだけ信号の送信端の近くに設置することが最も効果的です。送信端からダンピング抵抗までの配線距離を極力短くすることで、オーバーシュートの抑制とノイズ低減能力を最大限に発揮することができます。

具体的には、コネクタ付近や信号の急激な変化が発生する箇所に設置することが推奨されます。配線距離が長くなると、信号の反射が発生し、ダンピング効果が減少してしまうため、注意が必要です。

これらのポイントを踏まえた上で、最適な設置位置を決定することで、回路全体の安定性と信頼性を向上させることができます。

ダンピング抵抗の決め方

MOS FETなどの高キャパシタンス入力におけるダンピング抵抗の選定

MOS FETの入力(ゲート)はコンデンサと同等であるので、
入力がLからHになる瞬間は電荷のチャージにより瞬間に電流が流れます。
IC1がマイコンの場合、リセットがかかる場合があります。

RSの抵抗値設定

・IC1の出力が Lから Hになった時、IC1の許容できる出力電流以下になるようRSを設定します。
抵抗値が高いとMOS FETのゲートへ充放電する時間がかかり、信号を伝達する速度が低下します。

信号の乱れ対策

信号の配線に容量(C)、コイル成分(L)がある場合、(プリント基板上の配線も含む)オーバーシュートとアンダーシュートを繰り返す場合があります(信号反射によるリンキング)。配線に抵抗を入れて乱れを抑えることができます。
一般には数百Ωまでがよく使われます。

ダンピング抵抗有無の波形例(シミュレーション波形であり実際の回路による波形ではありません。)

[参考]
抵抗値が高いと波形が鈍り、
信号を伝達する速度が低下しますが波形の乱れを防ぐ効果は高くなります。抵抗値が低いと波形の鈍りは減り、
信号を伝達する速度が速くなりますが波形の乱れを防ぐ効果が低くなります。

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