Electricidad y electrónica

Calculadora de ganancia y realimentación de amplificadores operacionales

Calcula ganancia y salida inversora o no inversora, o busca pares de resistencias estándar para una ganancia objetivo.

Tus datos

Configuración del amplificador

Modo de cálculo

Vin · Tensión de entrada · V

Vref · Tensión de referencia · V

Rg · Resistencia de ganancia · kΩ

Rf · Resistencia de realimentación · kΩ

Aplicar límites de salida

Mínimo · Vout · V

Máximo · Vout · V

Usa tensiones de salida utilizables de la ficha técnica, no los rieles de alimentación. La salida limitada es una estimación.

Modelo ideal de CC. Comprueba rango de modo común de entrada, ancho de banda, velocidad de respuesta y capacidad de carga en la ficha técnica.

Tus resultados

Ganancia de tensión: —

Tensión de salida ideal: —

Estimación de salida limitada: —

Resistencia de realimentación: —

FórmulaG = 1 + Rf / Rg

Ajustar la ganancia de un amplificador operacional y comparar pares de resistencias de realimentación

Calcula la ganancia ideal en lazo cerrado y la tensión de salida de un amplificador inversor o no inversor. Incluye una tensión de referencia, compara resistencias de realimentación normalizadas y, opcionalmente, acota la salida con los límites que introduzcas. La herramienta modela un amplificador ideal y una limitación estática de salida; no calcula el ancho de banda, la velocidad de variación, las restricciones del intervalo de entrada ni la excursión de salida dependiente de la carga.

Paso a paso

Elige la topología del amplificador y el modo de cálculo. Introduce la tensión de entrada y la tensión de referencia, después Rin o Rg y la resistencia de realimentación Rf. Los campos de resistencia utilizan kΩ de forma predeterminada.
Si lo deseas, activa los límites de salida e introduce los límites inferior y superior reales de salida que quieras modelar. Compara la salida ideal con la limitada y comprueba si el estado indica recorte.
Para comparar pares de resistencias, elige el modo de búsqueda e introduce el módulo de ganancia objetivo, la escala de resistencia y la serie normalizada. Revisa los errores de ganancia de la lista; utiliza un par para volver al modo de cálculo e inspeccionar su salida.

Ajustes y límites

Ganancia y referencia: La ganancia inversora es G = −Rf / Rin; la no inversora es G = 1 + Rf / Rg. La salida es Vout = Vref + G × (Vin − Vref). La referencia se conecta a la entrada no inversora en el circuito inversor, o al extremo inferior de Rg en el circuito no inversor.
Límites de salida: El límite inferior debe ser menor que el superior. El modelo limita la salida ideal a los valores introducidos; no los deduce de las tensiones de alimentación. La excursión real de salida depende del amplificador elegido y de las condiciones de funcionamiento, por lo que debes utilizar límites adecuados de sus especificaciones.
Búsqueda de resistencias: La búsqueda utiliza un módulo de ganancia positivo incluso para un amplificador inversor; la ganancia inversora indicada es negativa. La ganancia objetivo no inversora debe ser al menos 1. La búsqueda acotada muestra hasta cinco pares de valores normalizados e indica el error relativo de ganancia; no tiene en cuenta la tolerancia de las resistencias ni los errores del amplificador.

Ejemplo resuelto

Elige el cálculo no inversor con Vin = 0.2 V, Vref = 0 V, Rg = 10 kΩ y Rf = 90 kΩ. Activa límites de salida de 0 V y 3.3 V. La ganancia es de 10 V/V y la salida es de 2 V.

Resultado esperado
Vin	G	Vout*	Vout (0–3.3 V)
0.2 V	10 V/V	2 V	2 V
0.4 V	10 V/V	4 V	3.3 V

Aumenta Vin a 0.4 V sin cambiar las resistencias. La salida ideal pasa a 4 V, pero el resultado limitado es de 3.3 V y el estado indica recorte. El cálculo de ganancia no cambia; el techo de salida introducido impide que la salida del modelo siga el valor ideal.

Preguntas y solución de problemas

¿Por qué es negativo el resultado inversor?

Con una referencia nula, una entrada positiva produce una salida ideal negativa debido a la ganancia negativa. Un circuito con alimentación única puede no ser capaz de alcanzar ese valor. Fija una referencia adecuada y límites de salida realistas antes de interpretar el resultado como un punto de funcionamiento.

¿Una relación correcta de resistencias garantiza la señal esperada?

La relación define esta ganancia estática ideal. La respuesta en frecuencia, el intervalo de modo común de entrada, la carga de salida, los efectos de polarización y la estabilidad requieren las especificaciones del amplificador real. Utiliza la herramienta independiente de ancho de banda y velocidad de variación para explorar esos límites de velocidad de señal.

¿Por qué están vacíos los resultados de búsqueda o los valores calculados?

Comprueba que la resistencia de entrada sea positiva, que la de realimentación sea no negativa, que las unidades sean válidas y que los límites de salida estén ordenados. La búsqueda también requiere un módulo de ganancia y una escala de resistencia válidos. Las tensiones de entrada y referencia pueden tener signo, pero las entradas no válidas de resistencia u objetivo deben corregirse.