Calculateur amplificateur non inverseur

Un calculateur d’amplificateur non inverseur transforme les deux résistances de rétroaction d’un op-amp idéal en gain de tension en boucle fermée. Saisissez la résistance de rétroaction Rf entre la sortie et l’entrée inverseuse, et la résistance à la masse Rg de l’entrée inverseuse à la référence de signal ; l’outil renvoie Av égal à un plus Rf sur Rg, le rapport intermédiaire, le gain en décibels et la substitution étape par étape que vous pouvez coller dans des rapports de laboratoire ou des devoirs. Les étages non inverseurs conservent la polarité du signal, présentent une impédance d’entrée élevée sur la broche non inverseuse et apparaissent dans les buffers de capteurs, les préamplis audio et les drivers d’ADC dès que vous avez besoin d’un gain supérieur ou égal à un sans inversion.

Pourquoi le gain ne descend jamais sous un

Dans la configuration classique non inverseuse, un amplificateur opérationnel idéal pilote sa sortie de sorte que la tension différentielle d’entrée soit nulle sous rétroaction négative. Le signal d’entrée se connecte à la broche non inverseuse tandis qu’un diviseur résistif de la sortie à la masse (ou commun de signal) renvoie une fraction de la sortie vers la broche inverseuse. Ce diviseur est Rf en série avec Rg : Rf se place entre sortie et entrée inverseuse, et Rg entre entrée inverseuse et masse.

L’analyse de masse virtuelle montre alors que la tension au nœud inverseur égale la tension d’entrée, de sorte que Vin égale Vout fois Rg sur Rf plus Rg. En résolvant le rapport Vout sur Vin on obtient le gain de tension en boucle fermée Av égal à un plus Rf sur Rg.

Le gain unitaire apparaît lorsque Rf est nulle ou court-circuitée — le célèbre suiveur de tension — tandis que de grands rapports Rf sur Rg produisent un gain élevé limité en pratique par la bande passante en boucle ouverte et la stabilité, non par cette formule idéale. Enseignants et correcteurs automatiques se soucient autant du rejet de Rg nulle que de l’algèbre : un étudiant qui met Rg à zéro a quitté le domaine d’un diviseur passif de rétroaction, et un Infinity silencieux masquerait cette erreur.

Les valeurs flottantes quasi nulles à ou sous un fois dix à la moins quinze sont traitées comme zéro et rejetées de la même façon afin que le bruit n’invente pas un terme de rapport énorme. Gardez les deux résistances dans la même unité — ohms, kilo-ohms ou méga-ohms — car seul leur rapport entre dans la formule, non leur échelle absolue, tant que les unités coïncident.

Conseils pratiques, limites et recherches associées

Gardez les deux résistances dans la même unité avant d’appeler : mélanger ohms et kilo-ohms sans convertir produit un gain absurde qui paraît numérique mais se trompe de trois ordres de grandeur sur le rapport. Préférez envoyer des nombres plutôt que des chaînes d’ingénierie préformatées lorsque vous contrôlez le client ; les chaînes numériques ne sont acceptées que si elles correspondent à un motif numérique fini strict.

Pour les contrôles manuels, Rf égale dix kilo-ohms et Rg égale un kilo-ohm doivent renvoyer Av égale onze et environ vingt virgule huit décibels ; Rf égale zéro avec toute Rg positive doit renvoyer Av égale un pour un suiveur ; Rf et Rg égales doivent renvoyer Av égale deux.

En enseignant, associez la formule idéale au rappel que les puces réelles ont un gain en boucle ouverte fini, un courant de polarisation d’entrée et un produit gain-bande passante, de sorte que cet outil est la première étape de conception, non le contrôle final SPICE.

Cette page cible les personnes cherchant un calculateur d’amplificateur non inverseur, un gain d’op-amp un plus Rf sur Rg, ou un gain en boucle fermée non inverseur en ligne ; ce n’est pas un solveur d’amplificateur inverseur, ni un outil d’amplificateur différentiel, ni un analyseur complet de bruit ou de stabilité. Préférez cette capacité lorsque la topologie est déjà non inverseuse et que vous n’avez besoin que d’Av à partir de deux résistances ; si votre circuit est inverseur, utilisez plutôt un outil de gain inverseur.