¿Qué calcula esta herramienta?

El amplificador inversor entrega una salida con signo opuesto a la entrada y magnitud determinada por la relación Rf/Rin.

FÓRMULA PRINCIPAL

Av = −Rf / Rin

Introduce los valores en las unidades indicadas. Total Engineering realiza automáticamente las conversiones necesarias para mostrar el resultado en unidades prácticas.

Ejemplo resuelto

Con Rin = 1 kΩ y Rf = 10 kΩ, Av = −10 V/V.

Recomendaciones prácticas

La salida no puede superar los rieles de alimentación.
El ancho de banda disponible disminuye al aumentar la ganancia cerrada.
Incluye tolerancias de resistencias en diseños de precisión.

Cuándo resulta útil

Diseño de etapas inversoras para escalado, suma y acondicionamiento de señales.

Error común que conviene evitar

La salida cambia de signo; además debes verificar saturación, GBW y rango de modo común del operacional.

Fórmulas completas del amplificador inversor

En el inversor la señal entra por R_in hacia la entrada inversora (−), mientras la entrada no inversora (+) va a tierra (o a una tensión de referencia). La realimentación negativa mantiene la entrada − prácticamente a 0 V, la llamada tierra virtual, de modo que la corriente V_in / R_in debe circular entera por R_f:

Ganancia: A_v = V_out / V_in = −R_f / R_in
Salida: V_out = −V_in · R_f / R_in (desfase de 180° en señales AC)
Impedancia de entrada: Z_in ≈ R_in
Diseño: R_f = |A_v| · R_in
Ganancia de ruido: 1 + R_f / R_in; el ancho de banda es BW ≈ GBW / (1 + R_f / R_in)
Sumador inversor: V_out = −R_f · (V₁ / R₁ + V₂ / R₂ + …)

Tabla de valores típicos

R_in	R_f	Ganancia	\|A_v\| en dB	Z_in	BW con GBW = 1 MHz
100 kΩ	10 kΩ	−0.1 V/V	−20 dB	100 kΩ	≈ 909 kHz
10 kΩ	10 kΩ	−1 V/V	0 dB	10 kΩ	≈ 500 kHz
10 kΩ	22 kΩ	−2.2 V/V	6.85 dB	10 kΩ	≈ 313 kHz
1 kΩ	10 kΩ	−10 V/V	20 dB	1 kΩ	≈ 91 kHz
10 kΩ	150 kΩ	−15 V/V	23.52 dB	10 kΩ	≈ 62.5 kHz
1 kΩ	100 kΩ	−100 V/V	40 dB	1 kΩ	≈ 9.9 kHz

A diferencia del no inversor, el inversor puede atenuar (|A_v| < 1). Fíjate en que incluso con ganancia −1 el ancho de banda se reduce a la mitad del GBW, porque la ganancia de ruido es 2.

Ejemplo resuelto: ganancia −15 con al menos 10 kΩ de entrada

Como Z_in = R_in, elige R_in = 10 kΩ para no cargar la fuente de señal.
R_f = 15 × 10 kΩ = 150 kΩ, un valor comercial E24.
Una señal de 0.2 V de pico produce 0.2 × 15 = 3 V de pico en la salida, invertida.
Con alimentación de ±5 V la salida cabe con margen; con ±3.3 V necesitarías un op-amp rail-to-rail.
Ancho de banda con un op-amp de 1 MHz: 1 MHz / 16 ≈ 62.5 kHz, suficiente para audio.

Si en vez de una sola señal quisieras mezclar dos micrófonos, añade una segunda resistencia de 10 kΩ desde la otra fuente a la entrada −: el circuito se convierte en un sumador con ganancia −15 para cada entrada.

Errores comunes

Olvidar el signo: con entrada positiva en DC la salida es negativa; con una sola alimentación (0 a 5 V) la salida se satura en 0 V.
Alimentación simple sin referencia: conecta la entrada + a V_cc/2 (con un divisor y un capacitor) y acopla la señal en AC.
R_in demasiado baja: una fuente con impedancia de salida alta forma un divisor con R_in y reduce la ganancia real.
Calcular el ancho de banda con |A_v|: se calcula con la ganancia de ruido 1 + R_f/R_in.
Ignorar el slew rate: a amplitudes grandes y frecuencias altas, la salida no alcanza a seguir la señal y se deforma.

Preguntas frecuentes

¿Qué significa la ganancia negativa?

Que la salida tiene polaridad opuesta a la entrada. En una señal senoidal equivale a un desfase de 180°; la magnitud de la amplificación es |R_f / R_in|.

¿Por qué se llama tierra virtual a la entrada inversora?

Porque el op-amp, con realimentación negativa, mantiene la entrada − al mismo potencial que la +, que está a tierra. No está conectada físicamente a tierra, pero su tensión es casi 0 V.

¿Cuándo conviene el no inversor en lugar del inversor?

Cuando la fuente de señal tiene impedancia alta o no puedes invertir la fase. Calcula esa alternativa con la calculadora de ganancia no inversora y convierte cualquier ganancia a decibelios con la calculadora de dB.

Herramienta educativa. Verifica tolerancias, hojas de datos, normas y condiciones reales antes de utilizar los resultados en aplicaciones críticas.

Ganancia inversora de op-amp