Calculadora de amplificador operacional
Explore seis circuitos lineares ideais com amplificador operacional, calcule a resposta em malha fechada e verifique se a saída esperada ultrapassa as tensões de alimentação.
Amplificador inversor
Defina o ganho com resistores de entrada e realimentação.
Topologia selecionada
Equações de circuito fechado ideais
Resposta linear esperada
Diagrama temporal VIN / VOUT
Aplique uma forma de onda à entrada selecionada; as demais entradas mantêm os valores CC informados.
Resposta dinâmica idealO diagrama temporal usa um modelo ideal em malha fechada. Não simula largura de banda, taxa de variação, ruído, estabilidade, limites de modo comum na entrada nem saturação da saída.
Guia de design analógico
Circuitos de amplificador operacional de dimensão fundamental
Inverter, não-inverter, seguidor, diferença, integrador e circuitos de somagem usam feedback para definir uma função de ganho ou transferência. Esta ferramenta relaciona relações de resistência e constantes de tempo RC com a função analógica requerida.
Método e hipóteses
O cálculo começa a partir de um op amp ideal operando linearmente: ganho de loop aberto muito alto, corrente de entrada zero e feedback negativo. Os ganhos de inversão e não-inverter dependem das razões de resistor; os pesos do circuito de somação de cada entrada, as diferenças de circuitos precisam de razões correspondentes, e o integrador relaciona R, C, e frequência à sua inclinação de resposta.
Entradas a verificar
Circuito e função pretendida
Escolha o circuito que corresponde ao sinal a ser processado. Definir um ganho assinado para o estágio de inversão, ganho positivo para o estágio de não inversão, coeficientes por canal para o estágio de soma ou uma constante de tempo para o integrador.
Rede resistente e capacitor
Usar valores práticos e preservar as razões importantes. Um amplificador de diferença rejeita o modo comum corretamente apenas quando suas razões de resistência são combinadas; para um integrador, verifique o valor efetivo do capacitor e o tempo RC resultante constante.
Sinais, fornecimento e carga
Compare tensões de entrada e saída esperadas com os trilhos, faixa de modo comum, capacidade de saída-corrente e carga. Um ganho calculado é inutilizável se o op amp saturar ou se a sua largura de banda e taxa de rotação não puder seguir o sinal.
Procedimento recomendado
- 1Selecione o circuito e, em seguida, defina o ganho, ponderação ou constante de tempo necessário para a função de transferência.
- 2Escolha valores preferenciais enquanto preserva as razões de resistência; para um amplificador de diferença, use resistores correspondentes ou uma rede integrada quando a rejeição do modo comum importa.
- 3Por fim, verifique a margem de tensão, largura de banda, estabilidade e tolerâncias contra a folha de dados e esquema completo antes de bloquear os valores.
Exemplo de verificação
Em um estágio inversor com Rin = 10 kΩ e Rf = 100 kΩ, o ganho ideal é −Rf/Rin = −10. Uma entrada de +0,20 V produz −2,0 V se as tensões de alimentação, a carga e os limites dinâmicos do amplificador operacional permitirem.
Limites a ter em mente
O modelo ideal não abrange correntes de entrada offset e viés, ganho finito e largura de banda, taxa de rotação, ruído, CMRR, balanço de trilho real, capacidade de corrente ou problemas de estabilidade com cargas capacitivas. Um integrador real muitas vezes precisa de uma resistência de vazamento através de seu capacitor para evitar a deriva de DC e saturação.
Perguntas frequentes
Por que um amplificador de diferença precisa de resistências correspondentes?
Subtração precisa e rejeição de modo comum dependem de razões de resistência iguais, não apenas valores nominais. Tolerâncias independentes convertem parte do sinal de modo comum em erro de saída; uma rede resistente compatível geralmente melhora esse resultado.
Por que um integrador deriva com uma entrada DC?
Qualquer componente DC, incluindo correntes offset e viés, é integrado até que a saída atinja um trilho. Um resistor através do condensador limita o ganho de DC e cria um integrador prático, mas altera a resposta de muito baixa frequência.
Referências para consulta
- Referências dos métodos: equações de feedback op-amp, folha de dados da parte selecionada para intervalos de entrada/saída e notas de aplicação do fabricante para estabilidade, ruído, integrador e circuitos de amplificador de diferenças.
Conteúdo educativo original, revisado pela última vez em 20 de agosto de 2026 quanto à clareza técnica. Antes de energizar ou fabricar o circuito, confira as folhas de dados, as normas aplicáveis e o seu projeto.