Largura de banda plena potência op-amp
Um amplificador operacional com slew rate de 6,283 V/µs consegue entregar 10 V de pico até 100 kHz antes que a senoide vire um triângulo. Digite o slew rate e a tensão de pico e receba a largura de banda a plena potência em hertz. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Taxa de variação (slew rate)
- 6.283.185,30718
- Amplitude
- 10
- V de pico
- 10
- V pp
- 20
- Taxa de variação (V/s)
- 6.283.185,30718
- Taxa de variação (V/µs)
- 6,2831853072
A largura de banda a plena potência de um op-amp é a frequência mais alta em que um amplificador ainda consegue entregar uma saída senoidal de pico declarada sem que a borda de grande sinal se torne uma onda triangular. Folhas de dados costumam listar o slew rate em volts por microssegundo e deixam o projetista reorganizar a identidade clássica: a maior inclinação de um seno é dois pi vezes a frequência vezes a tensão de pico, de modo que a frequência máxima sem distorção é o slew rate dividido por dois pi vezes Vpeak. Estágios de potência de áudio, drivers de linha de vídeo, front-ends de ADC e saídas de instrumentação precisam desse número quando o componente já foi escolhido e a pergunta é até que tom de swing completo se pode ir antes da limitação por slew. Alunos conferem exercícios com a nota de FPBW ao lado do SR publicado; revisões de projeto perguntam se um amplificador rail-to-rail de cinco volts por microssegundo ainda pode oscilar dez volts de pico a cem quilohertz; equipes de teste convertem SR e amplitude de bancada em um teto de frequência para limites pass-fail. Slew rate ou amplitude zero ou negativos falham com erro de validação claro porque o modelo senoidal não está definido para magnitudes não positivas.
Como a largura de banda a plena potência decorre do slew rate
Diferenciando em relação ao tempo, a inclinação mais íngreme ocorre nos cruzamentos por zero e vale dois pi f Vpeak volts por segundo. Quando essa inclinação exigida excede o slew rate do op-amp, a borda de grande sinal se recorta em um triângulo, a distorção sobe e o pico pretendido deixa de ser alcançado nessa frequência.
Por isso a largura de banda a plena potência é definida como a maior frequência em que o amplificador ainda entrega o swing de pico ou pico a pico especificado sem limitação por slew, o que se reorganiza como f aproximadamente igual a SR sobre dois pi Vpeak. Usar a tensão de pico mantém a fórmula alinhada com a derivada; se você só conhece o swing pico a pico, Vpeak é a metade de Vpp, e SR sobre dois pi Vpeak é o mesmo que SR sobre pi Vpp.
Checagens clássicas de sala incluem seis vírgula dois oito volts por microssegundo a dez volts de pico, que resultam em cerca de cem quilohertz, e o mesmo slew rate a um volt de pico, que resulta em cerca de um megahertz. Amplificadores reais também têm largura de banda de pequeno sinal, limites de corrente de saída, derating térmico e efeitos de carga capacitiva que podem reduzir o slew rate no laboratório, mas o primeiro teto em forma fechada da folha de dados continua sendo este quociente.
O produto ganho-largura de banda, o tempo de acomodação a um degrau e o problema inverso do slew rate necessário a partir de uma frequência-alvo são intenções de busca distintas e pertencem a páginas separadas para que esta se concentre na pergunta de SR e Vpeak para FPBW.
Casos de uso
FPBW da folha de dados a partir do SR publicado
Converta um slew rate de folha de dados (V/µs ou V/s) e o swing de pico-alvo na frequência senoidal máxima sem distorção antes de fechar estágios de áudio, vídeo ou industriais.
Perguntas frequentes
Qual fórmula esta calculadora de largura de banda a plena potência usa?
Se você fornecer SR em V/µs, ele é convertido como SR_V/s = SR_V/µs × 1e6 antes do quociente.
Como isso difere da calculadora de slew rate?
Esta página é a pergunta de projeto inversa: dados SR e Vpeak, qual é a frequência senoidal máxima sem distorção (largura de banda a plena potência)?
Quanto custa?
A ferramenta do navegador é gratuita e roda localmente.
E se eu só souber a tensão pico a pico?
Divida por dois para obter a tensão de pico. Dividir o slew rate por dois pi vezes o pico dá o mesmo que dividir por pi vezes a tensão pico a pico, então 20 V pico a pico equivalem a 10 V de pico.
O que acontece acima da largura de banda a plena potência?
A senoide precisa de uma inclinação maior nos cruzamentos por zero do que o amplificador consegue entregar, então as bordas viram um triângulo, a distorção aumenta e o pico desejado não é mais alcançado nessa frequência.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/opamp-full-power-bw \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"amplitude":10,"slew_rate":6283185.30718}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/opamp-full-power-bw", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"amplitude": 10,
"slew_rate": 6283185.30718
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/elec/opamp-full-power-bw",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"amplitude": 10,
"slew_rate": 6283185.30718
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/opamp-full-power-bw", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"amplitude":10,"slew_rate":6283185.30718}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"amplitude":10,"slew_rate":6283185.30718}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/opamp-full-power-bw", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"amplitude": 10,
"slew_rate": 6283185.30718
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.opamp_full_power_bw",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Esta calculadora de largura de banda a plena potência de op-amp aceita um slew rate positivo em volts por segundo ou por microssegundo e uma amplitude de saída de pico positiva em volts, divide por dois pi vezes Vpeak e devolve o FPBW em hertz mais entradas limpas e uma expressão imprimível.
Como a largura de banda a plena potência decorre do slew rate
Uma senoidal pura de amplitude de pico Vpeak e frequência f tem tensão instantânea Vpeak vezes o seno de dois pi f t.
O que você envia e o que recebe de volta
Envie um slew rate finito e positivo e uma amplitude de saída de pico finita e positiva. Valores numéricos e strings numéricas são aceitos para que formulários e colagem de planilha continuem convenientes; strings com prefixos SI como seis volts por microssegundo escritas como texto não são analisadas, então passe seis vírgula dois oito três para V/µs ou seis milhões duzentos e oitenta e três mil para V/s. Se você precisa do slew rate exigido a partir de uma frequência-alvo, GBW de pequeno sinal ou frequências de canto de filtros, trate-os como ferramentas separadas em vez de estender este quociente puro de FPBW. O slew rate pode chegar sob slew_rate, sr, slew_rate_v_per_s ou SR em volts por segundo, ou sob slew_rate_v_per_us, sr_us, slew_us ou slew_rate_us em volts por microssegundo; forneça exatamente uma família de unidades, nunca chaves de V/s e V/µs no mesmo pedido. A amplitude de pico chega sob amplitude, ou os aliases v_peak, vpeak, Vpeak, peak, output_amplitude ou v_out, com apenas uma chave presente. Slew rate e amplitude devem ser ambos estritamente maiores que zero; zero, negativo, NaN e Infinity falham com invalid_input e não são cobrados. Em caso de sucesso a resposta inclui amplitude e v_peak limpos, v_pp como o dobro do pico, slew_rate e slew_rate_v_per_s em volts por segundo, slew_rate_v_per_us como esse valor dividido por um milhão, bandwidth, full_power_bandwidth, fpbw, frequency e f_max como o mesmo FPBW em hertz, rótulos de unidade para volt, volt por segundo, volt por microssegundo e hertz, uma string de expressão curta mostrando o quociente, method opamp_full_power_bw e a string da fórmula. Checagens clássicas incluem slew_rate seis milhões duzentos e oitenta e três mil cento e oitenta e cinco ponto três zero sete um oito com amplitude dez resultando em cerca de cem mil hertz, e slew_rate_v_per_us igual a seis ponto dois oito três um oito cinco três zero sete um oito com amplitude um resultando em cerca de um megahertz. O preço de chamadas API bem-sucedidas é a base publicada de US$ 0,002 por item; falhas de validação não consomem saldo pré-pago.
Onde calculadoras de largura de banda a plena potência aparecem no trabalho real
Revisões de projeto analógico dimensionam a banda de grande sinal utilizável de um op-amp já pré-selecionado fixando o slew rate publicado e o swing de pico pretendido, e convertendo esse par em uma frequência senoidal máxima a plena potência antes de aprovar estágios de áudio, vídeo ou industriais. A seleção de drivers de ADC e sample-and-hold usa o mesmo quociente quando um front-end multiplexado deve entregar um grande swing dentro de uma janela de largura de banda fixa ainda limitada pela inclinação de grande sinal. Mantenha a landing inversa de slew rate a partir do FPBW, a de ganho-largura de banda e a de constante de tempo RC separadas para que cada intenção de busca tenha uma página clara em vez de uma ferramenta multi-fórmula sobrecarregada que confunde alunos e mecanismos de busca. Alunos de sinais e eletrônica verificam se a nota de FPBW em uma folha de dados coincide com SR sobre dois pi Vpeak para a amplitude indicada, e depois comparam o resultado com o tom mais alto que planejam no laboratório. Como esta capacidade é um motor de parse puro, o preço da API é a base publicada de US$ 0,002 por item bem-sucedido e a validação falha não consome saldo.
Casos de integração
Checagens de lição de casa e laboratório
Verifique se a largura de banda a plena potência coincide com f = SR/(2π·Vpeak) para a amplitude indicada na folha, e marque SR ou Vpeak zero ou negativos como inválidos.
Fixtures de CI e chaves de resposta
Programe o mesmo quociente f = SR/(2π·Vpeak) usado no navegador para que corretores automáticos e tetos de frequência de bancada compartilhem uma única verdade de referência.
Perguntas técnicas
O que acontece se o slew rate ou a amplitude forem zero ou negativos?
O pedido falha com invalid_input. Tanto o slew rate quanto a amplitude de pico devem ser estritamente maiores que zero para que f = SR/(2π·Vpeak) seja um FPBW físico.
A amplitude é de pico ou pico a pico?
De pico (Vpeak). Se você só conhece o swing pico a pico, divida por dois antes de chamar, ou use o campo v_pp devolvido após um sucesso (v_pp = 2 · Vpeak).