Ganancia de amplificador operacional

Fórmula de ganancia para amplificador operacional inversor

La ganancia de amplificador operacional en configuración inversora se calcula mediante la fórmula Av = −Rf/Rin. Esta expresión indica que la ganancia es negativa y proporcional a la relación entre la resistencia de feedback (Rf) y la resistencia de entrada (Rin). El signo negativo refleja la inversión de fase en la señal de salida respecto a la entrada.

El modelo asume un amplificador operacional ideal en zona lineal y sin saturación, lo que implica que la tensión de salida no excede los límites del circuito y que la corriente de entrada es nula. Este enfoque garantiza que la fórmula sea aplicable sin distorsión en la señal.

Ejemplo concreto de aplicación

Para ilustrar la fórmula, consideremos Rf = 100 kΩ y Rin = 10 kΩ. Sustituyendo en Av = −Rf/Rin, obtenemos Av = −100000 Ω / 10000 Ω = −10. Este cálculo muestra que la ganancia es −10, lo que significa que la señal de salida se amplifica 10 veces y se invierte respecto a la entrada.

Este ejemplo demuestra cómo la relación de resistencias determina la ganancia. Un aumento en Rf o disminución en Rin incrementa el valor absoluto de la ganancia, mientras que cambios opuestos reducen la ganancia.

Interpretación técnica del resultado

El resultado Av = −10 indica que por cada voltio de entrada, la salida varía en −10 voltios. La magnitud de 10 representa la amplificación lineal, mientras que el signo negativo señala la inversión de fase. Este comportamiento es característico de la configuración inversora.

Es importante destacar que el resultado es aritmético y no representa una certificación del amplificador operacional, ni de la instalación o equipos utilizados. El valor obtenido se ajusta al modelo teórico y no a condiciones reales del circuito.

Límites y condiciones aplicables

La fórmula solo es válida para amplificadores operacionales ideales en zona lineal y sin saturación. Esto implica que la tensión de salida debe estar dentro de los límites del circuito y que no haya corriente de entrada significativa.

Los límites operativos incluyen la ausencia de distorsión en la señal y la presencia de un amplificador operacional con alta ganancia en lazo abierto. Si el circuito opera fuera de estos parámetros, la fórmula no se aplica y se deben considerar efectos no lineales.

Fuentes y referencias

• Definición y fórmula técnica

Continúa con estas herramientas

• Calculadora de resistencias
• Conversor de Frecuencia
• Tiempo Carga Web
• Calculadora de energía cinética y potencial

Preguntas frecuentes

¿Qué relación aplica Ganancia de amplificador operacional?

Esta ganancia de amplificador operacional en configuración inversora se calcula mediante la fórmula Av = −Rf/Rin. Esta expresión indica que la ganancia es negativa y proporcional a la relación entre la resistencia de feedback (Rf) y la resistencia de entrada (Rin). El signo negativo refleja la inversión de fase en la señal de salida respecto a la entrada. El planteamiento supone un amplificador operacional ideal en zona lineal y sin saturación, lo que implica que la tensión de salida no excede los límites del circuito y que la corriente de entrada es nula. Este enfoque garantiza que la fórmula sea aplicable sin distorsión en la señal.

¿Qué efecto tienen Rf y Rin sobre el resultado?

Como ejemplo la fórmula, consideremos Rf = 100 kΩ y Rin = 10 kΩ. Sustituyendo en Av = −Rf/Rin, obtenemos Av = −100000 Ω / 10000 Ω = −10. Este cálculo muestra que la ganancia es −10, lo que significa que la señal de salida se amplifica 10 veces y se invierte respecto a la entrada. Este caso muestra cómo la relación de resistencias determina la ganancia. Un aumento en Rf o disminución en Rin incrementa el valor absoluto de la ganancia, mientras que cambios opuestos reducen la ganancia.

¿Qué resultado deben dar los valores iniciales?

Rf=100 kΩ y Rin=10 kΩ producen Av=−10.

¿Cuándo deja de representar bien el caso real?

Este resultado Av = −10 indica que por cada voltio de entrada, la salida varía en −10 voltios. La magnitud de 10 representa la amplificación lineal, mientras que el signo negativo señala la inversión de fase. Este comportamiento es característico de la configuración inversora. Conviene recordar que el resultado es aritmético y no representa una certificación del amplificador operacional, ni de la instalación o equipos utilizados. El valor obtenido se ajusta al modelo teórico y no a condiciones reales del circuito.

¿Qué significa el número obtenido en Ganancia de amplificador operacional?

La ecuación solo es válida para amplificadores operacionales ideales en zona lineal y sin saturación. Esto implica que la tensión de salida debe estar dentro de los límites del circuito y que no haya corriente de entrada significativa. Las restricciones operativas incluyen la ausencia de distorsión en la señal y la presencia de un amplificador operacional con alta ganancia en lazo abierto. Si el circuito opera fuera de estos parámetros, la fórmula no se aplica y se deben considerar efectos no lineales.