Impedancia de Entrada de 10 MΩ: Qué Significa para la Integridad de Señal y Medición

Impedancia de Entrada Definida

Impedancia de entrada (Z_in) es la resistencia equivalente (y reactancia) que un circuito presenta a la fuente de señal. 10 MΩ es un valor de referencia —lo suficientemente alto para cargar mínimamente la mayoría de las fuentes, pero práctico para circuitos del mundo real.

Por Qué 10 MΩ es "Alto"

• Fuentes típicas: Sensores (1 kΩ–1 MΩ), micrófonos (150–600 Ω), generadores de funciones (50 Ω), salidas de op-amp (< 100 Ω).
• Efecto divisor de voltaje: V_medido = V_fuente × Z_in / (Z_fuente + Z_in).
• Con Z_in = 10 MΩ, error de carga < 1% para Z_fuente < 100 kΩ.
• Con Z_in = 1 MΩ (DMM barato), error = 9% para fuente de 100 kΩ —inaceptable para precisión.

Donde Aparece una Impedancia de Entrada de 10 MΩ

Implicaciones de Z_in de 10 MΩ

• Atenuación mínima de señal de fuentes hasta ~100 kΩ.
• Medición DC precisa de nodos de alta impedancia (redes de polarización, puentes de sensores).
• Suceptible a captación de ruido —alta Z actúa como antena. Necesita blindaje, protección, cables cortos.
• La corriente de fuga importa: fuga de 10 pA → 100 µV de compensación a través de 10 MΩ. La contaminación de PCB puede causar fuga nA → errores mV.
• Carga capacitiva: 10 MΩ || 10 pF → -3 dB a 1.6 kHz. Para banda ancha, necesita sonda activa (1 MΩ || 1 pF) o terminación 50 Ω.

Cuando 10 MΩ No es Suficiente

• Electrodos de pH (Z > 100 MΩ) → necesita entrada de electrometro de 10¹² Ω.
• Sensores piezoeléctricos (salida de carga) → necesita amplificador de carga, no de voltaje.
• Medición de corriente sub-fA → necesita entrada guardada de 10¹⁴ Ω.

Consejos Prácticos

• Use sonda 10× del osciloscopio (10 MΩ || 10 pF) para trabajo general —protege el osciloscopio, reduce carga capacitiva.
• Para voltaje DC en nodo de alta-Z: rango de 10 MΩ del DMM está bien; espere al asentamiento (constante de tiempo RC).
• Anillos de protección en PCB alrededor de nodos de alta-Z —conduzca el anillo al mismo potencial para eliminar fuga.
• Nunca deje una entrada de alta-Z flotante —conéctela a resistencia de polarización o terminación.

Conclusión

La impedancia de entrada de 10 MΩ es el punto óptimo para medición de voltaje de propósito general —lo suficientemente alta para ignorar la carga de la mayoría de los circuitos, lo suficientemente baja para ser estable y manejable en ruido. Es el estándar para DMM, sondas 10× de osciloscopio y muchas entradas de DAQ.