Électricité et électronique

Calculateur de gain et de contre-réaction d’amplificateur opérationnel

Calculez le gain et la sortie d’un montage inverseur ou non-inverseur, ou trouvez des paires de résistances normalisées pour un gain cible.

Vos valeurs

Montage de l’amplificateur

Mode de calcul

Vin · Tension d’entrée · V

Vref · Tension de référence · V

Rg · Résistance de gain · kΩ

Rf · Résistance de contre-réaction · kΩ

Appliquer des limites de sortie

Minimum · Vout · V

Maximum · Vout · V

Utilisez les tensions de sortie exploitables de la fiche technique, pas les rails d’alimentation. La sortie bornée est une estimation.

Modèle idéal en continu. Vérifiez la plage de mode commun d’entrée, la bande passante, la vitesse de balayage et la capacité de charge dans la fiche technique.

Vos résultats

Gain en tension: —

Tension de sortie idéale: —

Estimation de sortie bornée: —

Résistance de contre-réaction: —

FormuleG = 1 + Rf / Rg

Régler le gain d'un amplificateur opérationnel et comparer des paires de résistances de contre-réaction

Calculez le gain idéal en boucle fermée et la tension de sortie d'un amplificateur inverseur ou non inverseur. Incluez une tension de référence, comparez des résistances normalisées de contre-réaction et limitez éventuellement la sortie avec les bornes que vous saisissez. L'outil modélise un amplificateur idéal et une limitation statique de sortie ; il ne calcule ni la bande passante, ni la vitesse de balayage, ni les restrictions de plage d'entrée, ni l'excursion de sortie dépendante de la charge.

Étape par étape

Choisissez la topologie de l'amplificateur et le mode de calcul. Saisissez la tension d'entrée et la tension de référence, puis Rin ou Rg et la résistance de contre-réaction Rf. Les champs de résistance utilisent par défaut kΩ.
Activez éventuellement les limites de sortie et saisissez les bornes de sortie réelles inférieure et supérieure que vous souhaitez modéliser. Comparez la sortie idéale à la sortie limitée et vérifiez si l'état signale un écrêtage.
Pour comparer des paires de résistances, choisissez le mode recherche et saisissez la valeur absolue du gain cible, l'échelle de résistance et la série normalisée. Consultez les erreurs de gain affichées ; utilisez une paire pour revenir au mode calcul et examiner sa sortie.

Réglages et limites

Gain et référence: Le gain inverseur est G = −Rf / Rin ; le gain non inverseur est G = 1 + Rf / Rg. La sortie est Vout = Vref + G × (Vin − Vref). La référence est reliée à l'entrée non inverseuse du circuit inverseur, ou à l'extrémité inférieure de Rg dans le circuit non inverseur.
Limites de sortie: La borne inférieure doit être inférieure à la borne supérieure. Le modèle limite la sortie idéale aux valeurs saisies ; il ne les déduit pas des rails d'alimentation. L'excursion réelle de sortie dépend de l'amplificateur choisi et des conditions de fonctionnement ; utilisez donc des bornes adaptées issues de ses spécifications.
Recherche de résistances: La recherche utilise une valeur absolue du gain positive même pour un amplificateur inverseur ; le gain inverseur affiché est négatif. Le gain cible non inverseur doit être au moins égal à 1. La recherche limitée affiche jusqu'à cinq paires de valeurs normalisées et indique l'erreur relative de gain ; elle ne tient pas compte de la tolérance des résistances ni des erreurs de l'amplificateur.

Exemple détaillé

Choisissez le calcul non inverseur avec Vin = 0.2 V, Vref = 0 V, Rg = 10 kΩ et Rf = 90 kΩ. Activez des limites de sortie de 0 V et 3.3 V. Le gain est de 10 V/V et la sortie de 2 V.

Résultat attendu
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

Augmentez Vin à 0.4 V sans modifier les résistances. La sortie idéale devient 4 V, mais le résultat limité est de 3.3 V et l'état signale un écrêtage. Le calcul du gain reste inchangé ; le plafond de sortie saisi empêche la sortie modélisée de suivre la valeur idéale.

Questions et dépannage

Pourquoi le résultat inverseur est-il négatif ?

Avec une référence nulle, une entrée positive produit une sortie idéale négative à cause du gain négatif. Un circuit à alimentation simple peut ne pas être capable d'atteindre cette valeur. Définissez une référence adaptée et des limites de sortie réalistes avant d'interpréter le résultat comme un point de fonctionnement.

Un rapport correct de résistances garantit-il le signal attendu ?

Le rapport définit ce gain statique idéal. La réponse en fréquence, la plage de mode commun d'entrée, la charge de sortie, les effets de polarisation et la stabilité exigent les spécifications de l'amplificateur réel. Utilisez l'outil distinct de bande passante et de vitesse de balayage pour explorer ces limites de rapidité du signal.

Pourquoi les résultats de recherche ou les valeurs calculées sont-ils vides ?

Vérifiez que la résistance d'entrée est positive, la résistance de contre-réaction non négative, les unités valides et les limites de sortie ordonnées. La recherche exige aussi une valeur absolue du gain et une échelle de résistance valides. Les tensions d'entrée et de référence peuvent être signées, mais les saisies invalides de résistance ou de cible doivent être corrigées.