Ancho de banda a plena potencia op-amp
Un amplificador operacional con un slew rate de 6,283 V/µs da 10 V de pico hasta 100 kHz antes de que la senoide se vuelva triangular. Introduzca el slew rate y la tensión de pico y obtenga el ancho de banda a plena potencia. Gratis en su navegador.
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Ejemplo resuelto
- Velocidad de respuesta (slew rate)
- 6 283 185,30718
- Amplitud
- 10
- V pico
- 10
- V pp
- 20
- Velocidad de respuesta (V/s)
- 6 283 185,30718
- Velocidad de respuesta (V/µs)
- 6,2831853072
El ancho de banda a plena potencia de un op-amp es la frecuencia más alta a la que un amplificador aún puede entregar una salida sinusoidal de pico declarada sin que el flanco de gran señal se convierta en una onda triangular. Las hojas de datos suelen listar el slew rate en voltios por microsegundo y dejan al diseñador reordenar la identidad clásica: la pendiente máxima de un seno es dos pi por la frecuencia por la tensión de pico, de modo que la frecuencia máxima sin distorsión es el slew rate dividido por dos pi por Vpeak. Etapas de potencia de audio, drivers de línea de vídeo, front-ends de ADC y salidas de instrumentación necesitan ese número cuando el componente ya está elegido y la pregunta es hasta qué tono a pleno swing se puede llegar antes de la limitación por slew. Los estudiantes contrastan deberes con la nota de FPBW junto al SR publicado; las revisiones de diseño preguntan si un amplificador rail-to-rail de cinco voltios por microsegundo aún puede oscilar diez voltios de pico a cien kilohertz; los equipos de prueba convierten SR y amplitud de banco en un techo de frecuencia para límites pass-fail. Esta calculadora de ancho de banda a plena potencia de op-amp acepta un slew rate positivo en voltios por segundo o por microsegundo y una amplitud de salida de pico positiva en voltios, divide por dos pi por Vpeak y devuelve el FPBW en hertz más entradas limpias y una expresión imprimible. Un slew rate o una amplitud cero o negativa fallan con un error de validación claro porque el modelo sinusoidal no está definido para magnitudes no positivas.
Cómo el ancho de banda a plena potencia se obtiene del slew rate
Una sinusoid pura de amplitud de pico Vpeak y frecuencia f tiene tensión instantánea Vpeak por el seno de dos pi f t. Al derivar respecto al tiempo se ve que la pendiente más pronunciada ocurre en los cruces por cero y vale dos pi f Vpeak voltios por segundo. Cuando esa pendiente exigida supera el slew rate del op-amp, el flanco de gran señal se recorta en un triángulo, sube la distorsión y el pico pretendido ya no se alcanza a esa frecuencia.
Por ello el ancho de banda a plena potencia se define como la frecuencia máxima a la que el amplificador aún entrega el swing de pico o pico a pico especificado sin limitación por slew, lo que se reordena como f aproximadamente igual a SR entre dos pi Vpeak. Usar la tensión de pico mantiene la fórmula alineada con la derivada; si solo conoce el swing pico a pico, Vpeak es la mitad de Vpp, y SR entre dos pi Vpeak es lo mismo que SR entre pi Vpp.
Comprobaciones clásicas de aula incluyen seis coma dos ocho voltios por microsegundo a diez voltios de pico, que dan unos cien kilohertz, y el mismo slew rate a un voltio de pico, que da aproximadamente un megahertz. Los amplificadores reales también tienen ancho de banda de pequeña señal, límites de corriente de salida, derating térmico y efectos de carga capacitiva que pueden reducir el slew rate en el laboratorio, pero el primer techo en forma cerrada de la hoja de datos sigue siendo este cociente.
El producto ganancia-ancho de banda, el tiempo de asentamiento a un escalón y el problema inverso del slew rate requerido desde una frecuencia objetivo son intenciones de búsqueda distintas y pertenecen a páginas separadas para que esta se centre en la pregunta de SR y Vpeak a FPBW.
Dónde aparecen las calculadoras de ancho de banda a plena potencia
Las revisiones de diseño analógico dimensionan la banda de gran señal usable de un op-amp ya preseleccionado fijando el slew rate publicado y el swing de pico pretendido, y convirtiendo ese par en una frecuencia sinusoidal máxima a plena potencia antes de aprobar etapas de audio, vídeo o industriales.
Los estudiantes de señales y electrónica verifican que la nota de FPBW en una hoja de datos coincide con SR entre dos pi Vpeak para la amplitud indicada, y luego comparan el resultado con el tono más alto que planean en el laboratorio. La selección de drivers de ADC y sample-and-hold usa el mismo cociente cuando un front-end multiplexado debe entregar un gran swing dentro de una ventana de ancho de banda fija aún acotada por la pendiente de gran señal.
Mantenga la página inversa de slew rate desde FPBW, la de ganancia-ancho de banda y la de constante de tiempo RC separadas para que cada intención de búsqueda tenga una página clara en lugar de una herramienta multi-fórmula sobrecargada que confunde a estudiantes y a motores de búsqueda.
Qué puede hacer con ella
FPBW de hoja de datos a partir del SR publicado
Convierta un slew rate de hoja de datos (V/µs o V/s) y su swing de pico objetivo en la frecuencia sinusoidal máxima sin distorsión antes de fijar etapas de audio, vídeo o industriales.
Comprobaciones de deberes y laboratorio
Verifique que el ancho de banda a plena potencia coincide con f = SR/(2π·Vpeak) para la amplitud indicada en la hoja, y marque SR o Vpeak cero o negativos como inválidos.
Preguntas frecuentes
¿Qué fórmula usa esta calculadora de ancho de banda a plena potencia?
f = SR / (2 · π · Vpeak) en hertz, donde SR es el slew rate en voltios por segundo y Vpeak es la amplitud de salida de pico en voltios. Si aporta SR en V/µs, se convierte como SR_V/s = SR_V/µs × 1e6 antes del cociente.
¿En qué se diferencia de la calculadora de slew rate?
Esta página es la pregunta de diseño inversa: dados SR y Vpeak, ¿cuál es la frecuencia sinusoidal máxima sin distorsión (ancho de banda a plena potencia)?
¿Qué ocurre si el slew rate o la amplitud son cero o negativos?
Tanto el slew rate como la amplitud de pico deben ser estrictamente mayores que cero para que f = SR/(2π·Vpeak) sea un FPBW físico.
¿Cuánto cuesta?
La herramienta del navegador es gratuita y se ejecuta en local.
¿Qué hago si solo conozco la tensión pico a pico?
Divídala entre dos para obtener la tensión de pico. Dividir el slew rate entre dos pi por el pico da lo mismo que dividirlo entre pi por la tensión pico a pico, así que 20 V pico a pico son 10 V de pico.
Herramientas relacionadas
Para desarrolladores — acceso por API
Todo lo de esta página está disponible por programación. Esta sección es para equipos que quieren integrarlo en sus sistemas; el resto puede usar la herramienta de arriba sin más.
Endpoint de API
¿Prefiere automatizarlo? Un POST autenticado crea la tarea; el resultado llega por webhook o enlace firmado. La misma capacidad también se ejecuta aquí en la web, por email y desde Telegram — y pronto también desde nuestra app.
Llámela desde su stack
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", {
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const { task_id } = await res.json();import os, requests
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]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"amplitude":10,"slew_rate":6283185.30718}`)
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req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Ejemplo de solicitud
{
"amplitude": 10,
"slew_rate": 6283185.30718
}Ejemplo de respuesta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "elec.opamp_full_power_bw",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}La API es asíncrona: la llamada devuelve un task_id al instante y el resultado llega por webhook. El polling está limitado a 1 req/s por tarea.
Precio
Precio publicado — sin tokens ni créditos inventados. Una tarea fallida no se cobra.
Errores
| HTTP | Código | Significado |
|---|---|---|
401 | unauthorized | API key ausente o inválida. |
402 | insufficient_balance | El saldo no cubre el precio de la tarea. |
404 | unknown_type | El tipo de tarea no existe. |
429 | rate_limited | Demasiadas peticiones. Use el webhook en vez de sondear. |
Notas técnicas
Qué envía y qué recibe de vuelta
Envíe un slew rate finito y positivo y una amplitud de salida de pico finita y positiva. Se aceptan valores numéricos y cadenas numéricas para que formularios y pegado desde hojas de cálculo sigan siendo cómodos; las cadenas con prefijos SI como seis voltios por microsegundo escritas como texto no se analizan, así que pase seis coma dos ocho tres para V/µs o seis millones doscientos ochenta y tres mil para V/s. Si necesita el slew rate requerido desde una frecuencia objetivo, GBW de pequeña señal o frecuencias de esquina de filtros, trátelos como herramientas separadas en lugar de extender este cociente puro de FPBW. El slew rate puede llegar bajo slew_rate, sr, slew_rate_v_per_s o SR en voltios por segundo, o bajo slew_rate_v_per_us, sr_us, slew_us o slew_rate_us en voltios por microsegundo; aporte exactamente una familia de unidades, nunca claves de V/s y V/µs en la misma petición. La amplitud de pico llega bajo amplitude, o los alias v_peak, vpeak, Vpeak, peak, output_amplitude o v_out, con una sola clave presente. El slew rate y la amplitud deben ser ambos estrictamente mayores que cero; cero, negativo, NaN e Infinity fallan con invalid_input y no se cobran. En caso de éxito la respuesta incluye amplitude y v_peak limpios, v_pp como el doble del pico, slew_rate y slew_rate_v_per_s en voltios por segundo, slew_rate_v_per_us como ese valor dividido por un millón, bandwidth, full_power_bandwidth, fpbw, frequency y f_max como el mismo FPBW en hertz, etiquetas de unidad para voltio, voltio por segundo, voltio por microsegundo y hertz, una cadena de expresión corta que muestra el cociente, method opamp_full_power_bw y la cadena de fórmula. Comprobaciones clásicas incluyen slew_rate seis millones doscientos ochenta y tres mil ciento ochenta y cinco punto tres cero siete uno ocho con amplitude diez que da unos cien mil hertz, y slew_rate_v_per_us igual a seis punto dos ocho tres uno ocho cinco tres cero siete uno ocho con amplitude uno que da aproximadamente un megahertz. El precio de las llamadas API exitosas es la base publicada de $0.002 por ítem; los fallos de validación no consumen saldo prepago.
Dónde aparecen las calculadoras de ancho de banda a plena potencia
Como esta capacidad es un motor de parseo puro, el precio de la API es la base publicada de $0.002 por ítem exitoso y la validación fallida no consume saldo.
Casos de integración
Fixtures de CI y claves de respuesta
Programe el mismo cociente f = SR/(2π·Vpeak) usado en el navegador para que calificadores automáticos y techos de frecuencia de banco compartan una sola verdad de referencia.
Preguntas técnicas
¿La amplitud es de pico o pico a pico?
De pico (Vpeak). Si solo conoce el swing pico a pico, divídalo entre dos antes de llamar, o use el campo v_pp devuelto tras un éxito (v_pp = 2 · Vpeak).