¿El amplificador operacional se satura por debajo del voltaje de suministro?

Me gustaría saber por qué los amplificadores operacionales se saturan por debajo de su voltaje de suministro. Por ejemplo, tengo un circuito con un amplificador IC LM358-N que se alimenta a +5 [V] y está conectado a tierra en el otro riel. En teoría, la saturación debería ser de 5 [V], pero en realidad se satura a 3,7 [V].

  1. ¿Por qué está pasando esto?
  2. ¿Cuál es el término para esta compensación que puedo encontrar en la hoja de datos?
  3. ¿Hay amplificadores operacionales que puedan saturarse hasta el voltaje de suministro?

¡Muchas gracias!

"rail to rail" podría ser un término útil para buscar en Google
Busque voltaje de salida de alto nivel en la hoja de especificaciones. Vcc-1.5 V es bastante típico.

Respuestas (2)

¿Por qué está pasando esto?

Porque la física. Los amplificadores operacionales tienen una etapa de salida hecha con transistores, y ningún transistor práctico se satura en un corto perfecto. Esa es la respuesta simple, si realmente quiere saber la razón física, debe ser una pregunta diferente sobre la física del estado sólido.

¿Cuál es el término para esta compensación que puedo encontrar en la hoja de datos?

Varía según el fabricante, generalmente se etiquetará como oscilación de salida y se especificará en algún voltaje de suministro y varias cargas, digamos 1 k Ω y 10 k Ω .

¿Hay amplificadores operacionales que puedan saturarse hasta el voltaje de suministro?

Debido a la física, ningún amplificador operacional llegará hasta el riel. Los amplificadores operacionales de riel a riel mencionados en los comentarios pueden alcanzar entre 50 y 100 mV. Si absolutamente debe tener un rendimiento de 0-5 V, debe tener un voltaje de suministro ligeramente superior a 5 V y un generador de polarización negativa.

Algunos amplificadores operacionales tienen convertidores internos para proporcionar voltajes de riel internos fuera de los rieles de suministro PERO aparte de estos, que son "trampas", estoy de acuerdo.

El tipo más simple de amplificador operacional de uso regular tiene una etapa de salida de seguidor de emisor push-pull y, como con cualquier amplificador seguidor de emisor, la salida teórica puede oscilar a aproximadamente 0,7 voltios de cualquiera de los rieles de suministro. Los amplificadores operacionales más modernos tienen una configuración de salida diferente que se comercializa como "riel a riel", pero, con una carga de salida completa, puede llegar a 0.1 voltios de los rieles y tal vez 10 mV en cargas muy livianas.