¿Cuál es la ganancia de este amplificador operacional?

En teoría , esto es básicamente un amplificador inversor con ganancia de 1 (ganancia general de -1). Sin embargo, en la práctica hay problemas significativos con este circuito:

1. ¡Se olvidó de poder de conexión! Opamps necesita energía por separado para funcionar, y en su caso necesita un suministro positivo y negativo. Tenga en cuenta que el TL081 requiere un margen de salida significativo en cada extremo. El voltaje de la fuente de alimentación es importante y nos dice qué rango de operación está esperando.

2. R2 no hace nada. El TL081 es un opamp de entrada FET, por lo que 50 Ω en serie con una de sus entradas es simplemente tonto. La entrada positiva del opamp está vinculada a tierra de cualquier manera.

3. R1 y R3 están conectados alrededor del opamp en la configuración clásica del amplificador de inversión. La ganancia siempre es negativa, y su magnitud es R3 / R1, que en este caso es 1. Sin embargo, también debe considerar la capacidad actual del opamp. 100 Ω es muy bajo y requerirá una corriente significativa. No lo he buscado (ese es tu trabajo), pero espero que el TL081 sea bueno solo para unos pocos 10s de mA. Puede funcionar en toda su gama con resistencias de 1 kΩ, pero probablemente no con resistencias de 100 Ω. Ya que no ha conectado la alimentación y, por lo tanto, no sabemos en qué rango de voltaje espera que funcione, no podemos decir qué sucederá.

4. 100 Ω es una carga de salida muy pesada para un TL081. Una vez más, busque la capacidad actual del opamp.

5. ¿Cuál es el punto de la resistencia de salida de 100 Ω (Argh, sin designador de componente)? Incluso si se resuelven los otros problemas anteriores, solo podemos garantizar la función del circuito desde la entrada hasta la salida operativa. Lo que sucede en Salida es también una función de la carga, que no se muestra.

6. Su declaración de corriente de entrada de 500 mA no tiene ningún sentido. En realidad, piensa al respecto. (500 mA) (100) = 50 V. Eso es lo que costaría en cada uno de R1 y R3. Si bien puede obtener una resistencia de 100 Ω que puede tomar 50 V y disipar 25 W, 50 V está fuera de especificaciones por estar entre cualquiera de los dos terminales de un TL081.

TI publica una hoja de datos para esta parte por una razón. Léelo.

La ganancia (de bucle abierto) de este OPAMP se encuentra en su hoja de datos, pero a pesar del título de su pregunta, eso no es lo que quiere saber. Para fines prácticos, en frecuencias de audio (o más bajas) donde su compensación interna y sus parásitos no importan, su ganancia es lo suficientemente cercana a infinita y sin demoras como para suponer que es suficiente mantener ambas entradas al mismo voltaje. Ese voltaje está molido en su circuito. Ese conocimiento es suficiente para obtener la ganancia de todo el circuito, que es lo que realmente parece estar buscando.

La ganancia de voltaje de bucle cerrado viene dada por \ $ - R_3 / R_1 = -1 \ $ porque el punto entre las dos resistencias está en la tierra (virtual). Su resistencia de 50 $ \ Ohm $ solo limita su corriente de salida y, por lo tanto, como una relación con la resistencia de entrada de su circuito, define una ganancia de corriente de \ $ - R1 / R4 = -2 \ $.