Calculadora amplificador no inversor

Una calculadora de amplificador no inversor convierte las dos resistencias de realimentación de un op-amp ideal en la ganancia de tensión en lazo cerrado. Introduzca la resistencia de realimentación Rf entre la salida y la entrada inversora, y la resistencia a masa Rg desde la entrada inversora a la referencia de señal; la herramienta devuelve Av igual a uno más Rf entre Rg, la relación intermedia, la ganancia en decibelios y la sustitución paso a paso que puede pegar en informes de laboratorio o deberes. Las etapas no inversoras conservan la polaridad de la señal, presentan alta impedancia de entrada en el pin no inversor y aparecen en buffers de sensores, preamplificadores de audio y drivers de ADC siempre que necesite ganancia mayor o igual que uno sin inversión.

Por qué la ganancia nunca baja de uno

En la configuración clásica no inversora un amplificador operacional ideal lleva su salida de modo que la tensión diferencial de entrada sea nula bajo realimentación negativa. La señal de entrada se conecta al pin no inversor mientras un divisor resistivo desde la salida a masa (o común de señal) devuelve una fracción de la salida al pin inversor. Ese divisor es Rf en serie con Rg: Rf se sitúa entre salida y entrada inversora, y Rg entre entrada inversora y masa.

El análisis de masa virtual muestra entonces que la tensión en el nudo inversor iguala la tensión de entrada, de modo que Vin es igual a Vout por Rg entre Rf más Rg. Al despejar la relación Vout entre Vin se obtiene la ganancia de tensión en lazo cerrado Av igual a uno más Rf entre Rg.

La ganancia unidad aparece cuando Rf es cero o está cortocircuitada —el conocido seguidor de tensión— mientras que grandes cocientes Rf sobre Rg producen alta ganancia limitada en la práctica por el ancho de banda en lazo abierto y la estabilidad, no por esta fórmula ideal. Docentes y correctores automáticos se preocupan tanto del rechazo de Rg nula como del álgebra: un estudiante que pone Rg a cero ha salido del dominio de un divisor pasivo de realimentación, y un Infinity silencioso ocultaría ese error.

Valores flotantes casi nulos en o por debajo de uno por diez a la menos quince se tratan como cero y se rechazan igual para que el ruido no invente un término de relación enorme. Mantenga ambas resistencias en la misma unidad —ohmios, kilohmios o megohmios— porque solo su cociente entra en la fórmula, no su escala absoluta, siempre que las unidades coincidan.

Consejos prácticos, límites y búsquedas relacionadas

Mantenga ambas resistencias en la misma unidad antes de invocar: mezclar ohmios con kilohmios sin convertir produce una ganancia absurda que parece numérica pero se equivoca en tres órdenes de magnitud en la relación. Prefiera enviar números en lugar de cadenas de ingeniería preformateadas cuando controle el cliente; las cadenas numéricas se aceptan solo si coinciden con un patrón numérico finito estricto.

Para comprobaciones a mano, Rf igual a diez kilohmios y Rg igual a un kilohmio deben devolver Av igual a once y unos veinte coma ocho decibelios; Rf igual a cero con cualquier Rg positiva debe devolver Av igual a uno para un seguidor; Rf y Rg iguales deben devolver Av igual a dos.

Al enseñar, combine la fórmula ideal con el recordatorio de que los chips reales tienen ganancia en lazo abierto finita, corriente de polarización de entrada y producto ganancia-ancho de banda, de modo que esta herramienta es el primer paso de diseño, no la comprobación final en SPICE.

Esta página se dirige a quienes buscan una calculadora de amplificador no inversor, ganancia de op-amp uno más Rf entre Rg, o ganancia en lazo cerrado no inversora en línea; no es un solucionador de amplificador inversor, ni una herramienta de amplificador diferencial, ni un analizador completo de ruido o estabilidad. Prefiera esta capacidad cuando la topología ya es no inversora y solo necesita Av a partir de dos resistencias; si su circuito es inversor, use en su lugar una herramienta de ganancia inversora.