Calculadora de seguidor de tensão op-amp e ganho unitário

Esta calculadora de buffer seguidor com amplificador operacional avalia a ligação ideal em uma etapa. Você informa a tensão aplicada à entrada não inversora; o resultado confirma ganho de malha fechada igual a um, repete essa tensão na saída e indica que não há inversão de fase. Também explica o comportamento essencial do buffer: impedância de entrada muito alta e impedância de saída muito baixa. O cálculo é determinístico e não usa rede, aleatoriedade nem dados temporais. Ele é uma primeira análise ideal; limites reais de excursão, corrente, largura de banda, offset, slew rate e estabilidade dependem do componente e das fontes de alimentação.

Por que o seguidor de tensão tem ganho unitário

O seguidor de tensão é a configuração de malha fechada mais simples de um amplificador operacional. A fonte alimenta a entrada não inversora, enquanto a saída se liga diretamente à entrada inversora, realimentando todo o sinal com polaridade negativa. No modelo linear ideal, o amplificador ajusta a saída até zerar a diferença entre as entradas.

A entrada inversora fica na tensão de saída, a não inversora fica na tensão informada e ambas devem ser iguais. A relação é Vout = Vin e o ganho Av = Vout/Vin vale um. A calculadora confirma o ganho mesmo quando a entrada é zero, situação em que dividir 0 por 0 não seria útil: a topologia determina o ganho.

Valores positivos continuam positivos e valores negativos continuam negativos, sem inversão de fase. Diferentemente de um amplificador não inversor ajustado por resistores, o seguidor não pede Rf nem Rg. Ele é um buffer, não um amplificador de tensão: preserva a tensão e transforma a impedância entre estágios.

A igualdade ideal pressupõe realimentação normal e operação linear; no circuito real, a faixa de modo comum e a excursão de saída podem impedir essa igualdade perto dos trilhos de alimentação.

Como interpretar a saída e o relatório de impedância

O número pode representar volts, milivolts ou outra unidade consistente, pois multiplicar por um não altera a escala; não inclua símbolo de unidade no campo numérico. As descrições de impedância pertencem ao modelo ideal. Impedância de entrada muito alta significa corrente de entrada quase nula e pouca carga sobre um sensor ou divisor.

Impedância de saída muito baixa faz a saída se aproximar de uma fonte de tensão rígida para o estágio seguinte. No ideal, os limites são entrada infinita e saída zero, mas valores reais dependem do componente, frequência, realimentação, carga e temperatura. Consulte o datasheet ou simule o circuito para obter corrente de polarização, capacitância de entrada ou impedância de saída numérica.

Verificações práticas e limitações reais

Use o resultado como verificação ideal da topologia antes de escolher o componente. Para entrada -0.75, a saída ideal permanece -0.75 porque o seguidor não inverte. Essas verificações ajudam na revisão de esquemas, no ensino de realimentação e na preparação de testes.

Em seguida, compare com o datasheet. Confirme que a faixa de modo comum inclui a tensão solicitada com as fontes planejadas e que a excursão garantida de saída a alcança sob carga. Verifique a corrente máxima, pois baixa impedância de saída não significa corrente ilimitada.

Analise produto ganho-largura de banda, slew rate, offset, corrente de polarização, ruído e estabilidade com cargas capacitivas. Alguns amplificadores não são estáveis em ganho unitário e podem oscilar como seguidores, mesmo com a equação CC correta. A indicação rail-to-rail também não elimina restrições próximas aos trilhos.

A calculadora não recorta a saída em fontes desconhecidas nem inventa impedâncias sem um modelo. Se o resultado ideal não puder ser realizado, trate a diferença como alerta de projeto e prossiga com datasheet ou SPICE.