Calculadora de ganho de amplificador operacional (inversor e não inversor)

Calculadora de ganho de amplificador operacional (inversor e não inversor)

Escolha a topologia (inversor ou não inversor), informe o resistor de entrada e o de realimentação, e a calculadora dá o ganho de tensão em vezes (V/V) e em dB. Ou informe o ganho que você quer e o R de entrada para achar o R de realimentação.

Esquema de ganho de amplificador operacional: configuração inversora em cima (sinal por R1, realimentação por Rf) e não inversora embaixo (Rg da entrada inversora para o terra).
Ganho de tensão--V/V
Ganho em decibéis--dB
Impedância de entrada--

Ou: Rf para um ganho desejado

V/V
R de realimentação necessário--

Inversor: Av = −Rf/Rin. Não inversor: Av = 1 + Rf/Rin (aqui Rin é o resistor do nó inversor para o terra).

Como usar

No inversor, Rin é o resistor entre o sinal e o pino inversor (−); Rf vai do inversor à saída. No não inversor, o sinal entra no pino não inversor (+), Rin é o resistor do inversor ao terra e Rf do inversor à saída. O ganho sai em vezes e em dB.

Fórmulas

Inversor: Av = −Rf / Rin (o sinal sai invertido). Impedância de entrada ≈ Rin.
Não inversor: Av = 1 + Rf / Rin (sempre ≥ 1, sem inversão). Impedância de entrada altíssima.
Ganho em dB = 20 · log10|Av|.

Exemplo

Inversor com Rin = 10 kΩ e Rf = 100 kΩ: Av = −10 (ganho de 10×, ou 20 dB, com inversão de fase). Para ganho não inversor de 5× com Rin = 10 kΩ: Rf = (5 − 1) × 10 = 40 kΩ.

Na prática

Mantenha os resistores entre ~1 kΩ e ~100 kΩ: muito baixos sobrecarregam a saída, muito altos deixam o ruído e as correntes de bias do amp-op atrapalharem. No não inversor, ponha um resistor igual ao paralelo de Rin e Rf em série com a entrada + para compensar as correntes de bias. Ganho de malha aberta enorme não é o que você projeta — a realimentação fixa o ganho nos valores acima, desde que o produto ganho × banda do amp-op comporte.

Perguntas frequentes

Qual a fórmula do ganho de um amp-op inversor?

Ganho = −Rf / Rin. O sinal negativo indica que a saída é a entrada invertida (defasada de 180°).

O amp-op não inversor pode ter ganho menor que 1?

Não. A fórmula é 1 + Rf/Rin, sempre ≥ 1. O ganho unitário (buffer) é o caso Rf = 0.

Como transformo ganho em vezes para dB?

dB = 20 · log10(ganho de tensão). 2× ≈ 6 dB, 10× = 20 dB, 100× = 40 dB.

Veja também

Calculadora e texto sob licença CC BY-NC-SA 4.0.

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