¿Qué calcula esta herramienta?
El amplificador no inversor entrega una salida con la misma polaridad que la entrada. Su ganancia ideal depende de la relación entre las resistencias de realimentación R2 y R1.
Av = 1 + R2 / R1
Divide R2 entre R1 y suma 1. El resultado es la ganancia de voltaje ideal. En un circuito real debes comprobar alimentación, rango de modo común, GBW, slew rate y capacidad de salida del op-amp.
Ejemplo resuelto
Con R1 = 1 kΩ y R2 = 10 kΩ, Av = 11 V/V.
Recomendaciones prácticas
- Verifica que Vout no supere los rieles de alimentación.
- El ancho de banda disminuye a medida que aumenta la ganancia cerrada.
- Usa resistencias con tolerancia adecuada cuando la ganancia deba ser precisa.
Cuándo resulta útil
Diseño inicial de etapas de amplificación con alta impedancia de entrada usando amplificadores operacionales.
Error común que conviene evitar
Verifica que la salida calculada no supere los rieles del op-amp y que el ancho de banda sea suficiente para la ganancia elegida.
Fórmulas completas del amplificador no inversor
La señal entra por la entrada no inversora (+) y la red R2–R1 lleva una fracción de la salida a la entrada inversora (−). Con realimentación negativa el op-amp ajusta su salida hasta que ambas entradas tienen prácticamente la misma tensión:
- Ganancia de tensión: Av = Vout / Vin = 1 + R2 / R1
- Salida: Vout = Vin · (1 + R2 / R1)
- Ganancia en decibelios: G = 20 · log₁₀(Av)
- Diseño: R2 = R1 · (Av − 1)
- Ancho de banda aproximado: BW ≈ GBW / Av (GBW = producto ganancia-ancho de banda del op-amp)
- Seguidor de tensión: con R2 = 0 (o R1 abierta), Av = 1
R2 es la resistencia de realimentación (entre la salida y la entrada −) y R1 va de la entrada − a tierra. La impedancia de entrada es muy alta, porque la señal llega directamente a la entrada + del op-amp.
Tabla de valores típicos
| R1 | R2 | Ganancia | Ganancia (dB) | BW con GBW = 1 MHz |
|---|---|---|---|---|
| — | 0 Ω | 1 V/V | 0 dB | ≈ 1 MHz |
| 10 kΩ | 10 kΩ | 2 V/V | 6.02 dB | ≈ 500 kHz |
| 10 kΩ | 47 kΩ | 5.7 V/V | 15.12 dB | ≈ 175 kHz |
| 1 kΩ | 9.1 kΩ | 10.1 V/V | 20.09 dB | ≈ 99 kHz |
| 1 kΩ | 10 kΩ | 11 V/V | 20.83 dB | ≈ 91 kHz |
| 1 kΩ | 100 kΩ | 101 V/V | 40.09 dB | ≈ 9.9 kHz |
El ancho de banda se estima para un op-amp de propósito general con GBW de 1 MHz; con otro modelo, divide su GBW entre la ganancia.
Ejemplo resuelto: adaptar un sensor de 0 a 0.5 V a un ADC
Un sensor entrega de 0 a 0.5 V y el ADC del microcontrolador acepta de 0 a 3.3 V.
- Ganancia máxima posible: 3.3 / 0.5 = 6.6. Para dejar margen frente a los límites de salida del op-amp, apunta un poco más abajo.
- Con R1 = 10 kΩ y R2 = 47 kΩ: Av = 1 + 47 / 10 = 5.7.
- Salida a fondo de escala: 0.5 × 5.7 = 2.85 V, con 0.45 V de margen.
- Ancho de banda con un op-amp de 1 MHz: 1 MHz / 5.7 ≈ 175 kHz, de sobra para un sensor lento.
- Usa un op-amp de salida rail-to-rail si lo alimentas con 3.3 V, para que la salida pueda acercarse a 0 V.
Luego convierte la lectura con la calculadora ADC y divide entre 5.7 para recuperar la tensión del sensor.
Errores comunes
- Intercambiar R1 y R2: con R1 = 10 kΩ y R2 = 1 kΩ obtienes 1.1 en lugar de 11.
- Esperar ganancias menores que 1: el no inversor nunca atenúa; para eso usa un divisor antes del amplificador o una etapa inversora.
- Olvidar los rieles: la salida se satura cerca de la alimentación; muchos op-amps clásicos no llegan a menos de 1 a 2 V de cada riel.
- Ignorar el rango de modo común: la entrada + también debe estar dentro del rango que admite el op-amp.
- Usar resistencias extremas: por debajo de 1 kΩ cargan la salida; por encima de 1 MΩ aumentan el ruido y el efecto de las corrientes de polarización.
Preguntas frecuentes
¿Por qué la ganancia es 1 + R2/R1 y no R2/R1?
Porque la salida debe generar sobre R1 una tensión igual a Vin; la corriente resultante también atraviesa R2, así que Vout = Vin + Vin · R2 / R1. Esa suma es el “1 +”.
¿Cuál es la diferencia con el amplificador inversor?
El no inversor conserva la fase y tiene impedancia de entrada muy alta; el inversor cambia el signo, permite ganancias menores que 1 y su impedancia de entrada es Rin. Compáralos con la calculadora de ganancia inversora.
¿Cómo expreso la ganancia en dB?
Con G = 20 · log₁₀(Av): una ganancia de 10 son 20 dB y una de 100 son 40 dB. Haz la conversión con la calculadora de ganancia en dB.
Para entender la realimentación negativa y el concepto de cortocircuito virtual, lee la guía del amplificador no inversor.
Herramienta educativa. Verifica tolerancias, hojas de datos y condiciones reales antes de usar los resultados en diseños de seguridad, potencia o aplicaciones críticas.