Amplificador operacional
Explore seis circuitos de amplificador operacional lineales ideales, calcule su respuesta de circuito cerrado y verifique cuándo una salida esperada abandona el suministro seleccionado rieles.
Amplificador inversor
Configure la ganancia con una resistencia de entrada y retroalimentación.
Topología seleccionada
Ecuaciones de circuito cerrado ideales
Respuesta lineal esperada
Cronograma VIN/VOUT
Controla una entrada seleccionada con una forma de onda; otras entradas del circuito conservan su valor de CC ingresado.
Respuesta dinámica idealEl cronograma utiliza un modelo ideal de circuito cerrado. No simula ancho de banda, velocidad de respuesta, ruido, estabilidad, límites de modo común de entrada ni recorte de salida.
Guía de diseño analógico
Tamaño de circuitos amplificadores operacionales fundamentales
Los circuitos inversores, no inversores, seguidores, diferenciales, integradores y sumadores utilizan retroalimentación para definir una función de ganancia o transferencia. Esta herramienta relaciona relaciones de resistencia y constantes de tiempo RC con la función analógica requerida.
Método y supuestos
El cálculo parte de un amplificador operacional ideal que funciona linealmente: ganancia de bucle abierto muy alta, corriente de entrada cero y retroalimentación negativa. Las ganancias inversoras y no inversoras dependen de las relaciones de resistencia; el circuito sumador pondera cada entrada, el circuito diferencial necesita relaciones coincidentes y el integrador relaciona R, C y la frecuencia con su pendiente de respuesta.
Datos de entrada que verificar
Circuito y función prevista
Elija el circuito que coincida con la señal a procesar. Establezca una ganancia con signo para la etapa inversora, una ganancia positiva para la etapa no inversora, coeficientes por canal para la etapa sumadora o una constante de tiempo para el integrador.
Red de resistencias y condensadores
Utilice valores prácticos y conserve las relaciones importantes. Un amplificador diferencial rechaza correctamente el modo común sólo cuando sus relaciones de resistencia coinciden; para un integrador, verifique el valor efectivo del capacitor y la constante de tiempo RC resultante.
Señales, suministro y carga
Compare los voltajes de entrada y salida esperados con los rieles, el rango de modo común, la capacidad de corriente de salida y la carga. Una ganancia calculada no se puede utilizar si el amplificador operacional se satura o si su ancho de banda y velocidad de respuesta no pueden seguir la señal.
Procedimiento recomendado
- 1Seleccione el circuito, luego configure la ganancia, ponderación o constante de tiempo necesaria para la función de transferencia.
- 2Elija los valores preferidos conservando las relaciones de resistencia; para un amplificador diferencial, utilice resistencias adaptadas o una red integrada cuando el rechazo del modo común sea importante.
- 3Finalmente, verifique el margen de voltaje, el ancho de banda, la estabilidad y las tolerancias con la hoja de datos y el esquema completo antes de bloquear los valores.
Ejemplo comprobable
En una etapa inversora con Rin = 10 kΩ y Rf = 100 kΩ, la ganancia ideal es −Rf/Rin = −10. Por lo tanto, una entrada de +0,20 V produce −2,0 V siempre que los rieles, la carga y los límites dinámicos del amplificador operacional lo permitan.
Límites a tener en cuenta
El modelo ideal no cubre corrientes de polarización y compensación de entrada, ganancia y ancho de banda finitos, velocidad de respuesta, ruido, CMRR, oscilación real del riel, capacidad de corriente o problemas de estabilidad con cargas capacitivas. Un integrador real a menudo necesita una resistencia de fuga en su capacitor para evitar la deriva y la saturación de CC.
Preguntas frecuentes
¿Por qué un amplificador diferencial necesita resistencias coincidentes?
La resta precisa y el rechazo de modo común se basan en relaciones de resistencia iguales, no solo en valores nominales. Las tolerancias independientes convierten parte de la señal de modo común en error de salida; una red de resistencias coincidente generalmente mejora este resultado.
¿Por qué un integrador se desplaza con una entrada de CC?
Cualquier componente de CC, incluidas las corrientes de compensación y polarización, se integra hasta que la salida llega a un riel. Una resistencia a través del capacitor limita la ganancia de CC y crea un integrador práctico, pero cambia la respuesta de muy baja frecuencia.
Referencias para consultar
- Referencias de métodos: ecuaciones de retroalimentación del amplificador operacional, hoja de datos de la pieza seleccionada para rangos de entrada/salida y notas de aplicación del fabricante para circuitos de estabilidad, ruido, integrador y amplificador de diferencia.
Contenido educativo original, revisado por última vez el 20 de agosto de 2026. Antes de fabricar o poner en marcha el circuito, compruebe las hojas de datos, las normas aplicables y su diseño.