Calculadora de ganancia de amplificador operacional
Calcula la ganancia en lazo cerrado de un amplificador operacional en configuración inversora, no inversora, diferencial o de seguidor de voltaje. Ve la ganancia en V/V y dB, el voltaje de salida, si se recorta en los rieles de alimentación y el ancho de banda en lazo cerrado.
Última actualización:
Inversor: resistencia de entrada · No inversor: resistencia a tierra (R_g)
Para ±12 V introduce 12; déjalo vacío para ignorar el recorte
0 para amplificadores operacionales rail-to-rail
p. ej. 1 MHz para un 741 o un componente tipo TL07x (consulta la hoja de datos)
Cómo usar Calculadora de ganancia de amplificador operacional
- Elige la configuración: inversor, no inversor, diferencial o seguidor de voltaje.
- Introduce los valores de las resistencias y su unidad.
- Introduce el voltaje de entrada (o V₁ y V₂ para un amplificador diferencial).
- Opcionalmente, añade la alimentación y el GBW para comprobar el recorte y el ancho de banda.
- Consulta la ganancia y la salida y revisa la curva de transferencia para ver la saturación.
Fórmulas de ganancia del amplificador operacional
| Configuración | Ganancia | Impedancia de entrada | Ganancia de ruido |
|---|---|---|---|
| Inversor | G = −R_f ÷ R_in | R_in | 1 + R_f/R_in |
| No inversor | G = 1 + R_f ÷ R_g | Muy alta | 1 + R_f/R_g |
| Seguidor de voltaje | G = 1 | Muy alta | 1 |
| Diferencial (R4/R3 = R2/R1) | V_out = (R2/R1)(V₂ − V₁) | R1 (V₁), R3 + R4 (V₂) | 1 + R2/R1 |
Estos son resultados de un amplificador operacional ideal: ganancia en lazo abierto infinita, sin corriente de entrada y sin offset. Son precisos siempre que la ganancia en lazo abierto a la frecuencia de la señal sea mucho mayor que la ganancia de ruido.
Ganancia, relación y decibelios
| |G| (V/V) | dB | Inversor R_f / R_in | No inversor R_f / R_g |
|---|---|---|---|
| 1 | 0 | 10 kΩ / 10 kΩ | Seguidor (sin resistencias) |
| 2 | 6.02 | 20 kΩ / 10 kΩ | 10 kΩ / 10 kΩ |
| 5 | 13.98 | 51 kΩ / 10 kΩ (≈5.1) | 39 kΩ / 10 kΩ (≈4.9) |
| 10 | 20 | 100 kΩ / 10 kΩ | 9.1 kΩ / 1 kΩ (≈10.1) |
| 100 | 40 | 1 MΩ / 10 kΩ | 100 kΩ / 1.01 kΩ (E96) |
Mantén los valores de las resistencias aproximadamente entre 1 kΩ y 1 MΩ: valores mucho menores cargan la salida y valores mucho mayores añaden ruido y offset por las corrientes de polarización de entrada.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la ganancia de un amplificador operacional inversor?
G = −R_f ÷ R_in. Con R_f = 100 kΩ y R_in = 10 kΩ la ganancia es −10: una entrada de 0.3 V da −3 V a la salida. El signo menos significa que la salida está invertida (desfasada 180°).
¿Cuál es la ganancia de un amplificador operacional no inversor?
G = 1 + R_f ÷ R_g, donde R_g va de la entrada inversora a tierra. Con R_f = 10 kΩ y R_g = 1 kΩ la ganancia es 11. En esta configuración la ganancia nunca puede ser menor que 1.
¿Cómo convierto la ganancia de un amplificador operacional a decibelios?
Ganancia de voltaje en dB = 20 × log₁₀(|G|). Una ganancia de 10 son 20 dB, 100 son 40 dB y 2 son unos 6.02 dB. El signo (inversión) no afecta al valor en dB.
¿Cómo funciona un amplificador diferencial?
Con cuatro resistencias en las que R4/R3 = R2/R1, la salida es V_out = (R2/R1) × (V₂ − V₁), así que amplifica la diferencia y rechaza el voltaje común a ambas entradas. Si las relaciones no coinciden, parte del voltaje en modo común pasa a la salida.
¿Por qué mi voltaje de salida es menor de lo que predice la ganancia?
Un amplificador operacional no puede llevar su salida más allá de sus rieles de alimentación. La mayoría de los amplificadores clásicos se quedan a 1–2 V de cada riel; los tipos rail-to-rail llegan a decenas de milivoltios. Introduce el voltaje de alimentación y el margen para ver dónde se recorta la salida.
¿Qué limita el ancho de banda de un circuito con amplificador operacional?
En los amplificadores operacionales de realimentación de voltaje, el ancho de banda en lazo cerrado es aproximadamente el producto ganancia-ancho de banda dividido entre la ganancia de ruido (1 + R_f/R_in). Un amplificador con GBW de 1 MHz configurado con ganancia 10 (ganancia de ruido 11 en inversor) tiene unos 91 kHz de ancho de banda.
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