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La mayoría, si no todos, los amplificadores operacionales se pueden usar en cualquier configuración. El voltaje es relativo, y “tierra” es solo un potencial arbitrario al que le asigna el valor de 0 voltios. Hay amplificadores operacionales “optimizados” para una configuración u otra, pero se pueden usar en cualquiera. Este amplificador operacional, por ejemplo, está “optimizado para una operación de suministro único” y enfatiza características como:
- El rango de voltaje de entrada se extiende a tierra
- La salida oscila a tierra mientras se hunde la corriente
pero “También se proporcionan especificaciones a ± 15 V”.
Los amplificadores operacionales destinados a un suministro único a menudo tienen salidas de riel a riel, que generalmente aparecerán en la primera página de la hoja de datos. Para encontrar la “caída”, busque un gráfico como “Oscilación de voltaje de salida máxima frente a resistencia de carga” en esta hoja de datos.
Todos los amplificadores operacionales tienen dos pines de alimentación. En la mayoría de los casos, se etiquetan como VCC+ y VCC-, pero a veces se etiquetan como VCC y GND. Este es un intento por parte del autor de la hoja de datos de categorizar la pieza como una pieza de suministro dividido o de suministro único. Sin embargo, eso no significa que el amplificador operacional deba operarse de esa manera.— puede o no ser capaz de operar desde diferentes rieles de voltaje. Consulte la hoja de datos del amplificador operacional, especialmente las clasificaciones máximas absolutas y las especificaciones de oscilación de voltaje, antes de operar con cualquier voltaje que no sea el de la fuente de alimentación recomendada.
Una colección de circuitos de amplificador operacional de suministro único
dependiendo del diseño del amplificador operacional, la caída del amplificador operacional no será constante.
Por ejemplo, el hecho de que la caída sea de 1,5 V con suministros de +/- 15 V no significa que será de 1,5 V con suministros de 0/5 V.
El LF347 que mencionó, por ejemplo, no tiene una caída constante en las opciones de voltaje de entrada. Hay un gráfico en la hoja de datos que muestra esto.
El swing de salida real variará con algunas cosas:
- corriente de salida (que también se puede presentar como oscilación de voltaje de salida frente a resistencia de carga)
- temperatura
- voltaje de entrada (esto generalmente se puede vincular a la corriente de salida)
- frecuencia y ganancia
Debe considerar todo esto para determinar su oscilación de salida máxima y estos números generalmente se definen en los gráficos de la hoja de datos.
Cuando busca un amplificador operacional para un propósito específico, puede salirse con la suya con amplificadores operacionales genéricos, pero encontrará un mejor rendimiento en piezas diseñadas para la tarea en cuestión. Los diseñadores de amplificadores operacionales generalmente intentan mitigar algunas de las variaciones que he enumerado anteriormente para aplicaciones particulares.
Por ejemplo, por lo general, los amplificadores operacionales de riel a riel pueden conducir la salida a los rieles cuando la salida está en circuito abierto, pero aún encontrará que no conducirán hasta los rieles cuando conducen una carga real y podrían estar sustancialmente debajo de los rieles si un se genera/hunde una gran cantidad de corriente en relación con su clasificación. Además, los amplificadores operacionales de riel a riel generalmente tienen capacidades de transmisión bajas.
Primero, lo que llama “abandono” se puede encontrar en la página 3 de la hoja de datos como oscilación de voltaje de salida. Con una fuente de alimentación de $pm$ 15V, la oscilación de voltaje de salida para el LF347 es como mínimo de $pm$ 12V.
El voltaje no es absoluto, sino relativo a algún punto de referencia. Si $V_+$ es 30 V más alto que $V_-$ para el amplificador operacional, esto podría ser un suministro dual de $pm$ 15 V, así como un solo suministro de +30 V. Funciona exactamente igual. Eres tú quien decide dónde está la referencia, el suelo.
Los amplificadores operacionales de suministro único a menudo se usan con voltajes de suministro bajos, como +5V. Deberá tener en cuenta la oscilación del voltaje de salida; si la salida no se acerca a menos de 2 V de los rieles, la salida de un amplificador operacional de 5 V se limitará a +2 V a +3 V. Por lo tanto, los amplificadores operacionales de bajo voltaje son a menudo RRIO, para E/S de riel a riel. Las salidas irán a unas pocas decenas de mV desde los rieles, y las señales de entrada cercanas a los rieles también se manejarán correctamente. Non-RRIO aceptará cualquier voltaje de entrada siempre que esté entre los rieles, pero los voltajes cerca de los rieles no se amplificarán correctamente.
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