¿La señal de salida afectaría la señal de entrada cuando el amplificador operacional se está saturando?

Aprendí que opamp se saturaría cuando la señal de salida es demasiado grande.

Mi pregunta es: ¿la salida saturada afectaría la señal de entrada, por ejemplo, cambiaría la amplitud de la señal de entrada, causaría distorsión de entrada o cualquier otra cosa? ¡Gracias!

Sí, realmente puede, pero recuerde que este sitio no es un foro de discusión.
¿Puede mostrarnos un ejemplo de un caso en el que la "distorsión de entrada" sería un problema?
@DaveTweed: solo en cualquier momento en que la distorsión de entrada sería un problema ... como que afecte las etapas anteriores, que amplifique algo en un autobús, que provoque la emisión de EMI ... Ya sabes, todos esos casos en los que aparentemente nunca encontrarse con.
@Andyaka: lo siento por eso. Pero no estoy planteando una discusión. Solo quiero saber la respuesta. Tal vez la próxima vez debería plantear una pregunta más detallada.
@DaveTweed: tal como dijo iAdjunct, muchas etapas diferentes usan la misma señal de entrada. Si la salida saturada de una etapa afectara la señal de entrada, todas las demás etapas se verían afectadas.
@iAdjunct: ¡gracias por tu explicación! ¿Podría decirme por qué y cómo afectaría la salida saturada a la entrada?
@billyzhao: AFAIK, el amplificador operacional no debería devolver la distorsión por sí solo. Si tiene resistencias de retroalimentación que realmente conectan la entrada a la salida (como el amplificador operacional correcto aquí: tinyurl.com/o2s2wo6 ), entonces puede hacer que los voltajes de salida afecten los voltajes de entrada. Pero si su circuito se parece a los amplificadores operacionales correctos, entonces su amplificador operacional puede estar roto ... O está usando frecuencias o corrientes demasiado altas. Un amplificador operacional utilizado correctamente no debería tener un efecto terriblemente notable en la entrada.

Respuestas (2)

Sí, en cualquier caso donde haya retroalimentación que toque la entrada (muchos casos, como amplificadores inversores, filtros Sallen-Key, etc.) y la impedancia de la fuente sea mayor que cero (todos los casos reales), tendrá algún efecto si el la salida se satura.

El ejemplo más simple es probablemente un amplificador inversor, digamos que tiene una ganancia de -1 con dos resistencias de 5K y una impedancia de fuente de 100 ohmios.

Cuando el amplificador no está saturado, la entrada "parece" una resistencia de 5K a tierra, por lo que el voltaje de la fuente (teniendo en cuenta la resistencia interna) es simplemente 5000/5100 veces el voltaje de salida sin carga. Por lo tanto, se atenúa en ~ 2% pero no hay distorsión si la salida del amplificador sigue exactamente. Ahora, si el amplificador se satura, aparece como una resistencia de 10K al voltaje de salida saturado, por lo que la pendiente de la salida aumenta un poco (hasta ~ 1% de atenuación) y tiene un punto de inflexión y algo de distorsión.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¡Gracias por su respuesta! Pero, ¿por qué sería 10kohm para la salida saturada? ¿Quiere decir que el terreno virtual no funciona en este momento? Además, todavía no puedo entender por qué y cómo la salida saturada hace que la entrada se distorsione.
Una vez que el amplificador se satura, ya no es una tierra virtual, por lo que la caída de voltaje a través de la resistencia interna de 100 ohmios con el aumento de la magnitud del voltaje de entrada disminuye en la magnitud de la pendiente. Esa es la distorsión medida en el nodo IN anterior.

Con un amplificador de retroalimentación, un circuito de amplificador operacional normal, la retroalimentación se distorsiona cuando se distorsiona la salida. La retroalimentación se retroalimenta a la entrada, por lo que la entrada se distorsiona cuando se distorsiona la salida. Y la salida se distorsiona cuando el amplificador operacional se satura.

Un amplificador operacional en sí mismo, sin ningún circuito circundante, es un amplificador de etapas múltiples. Cuando se satura, podría ser cualquier etapa del amplificador la que se sature primero. Podría ser la etapa de entrada. Podría ser que lo que ve como "saturación de salida" sea "saturación de entrada", y tenga una "señal de entrada distorsionada" porque la entrada está saturada.

O podría ser una etapa intermedia que se satura primero, causando carga en la etapa de entrada, eliminando el sesgo y causando "distorsión de entrada".

Incluso podría ser que su distorsión de salida esté tirando hacia abajo de las líneas eléctricas y causando interferencia en el suministro.

Cualquier caso de distorsión de entrada podría (y probablemente lo haría) ir acompañado de una modulación de impedancia de entrada real. Y si tiene alguna impedancia de fuente, cuando la impedancia de entrada real se distorsione, la señal de entrada también se distorsionará.

Por supuesto, no es normal usar un amplificador operacional en una configuración de bucle abierto. No están diseñados para eso, y no se usan para eso. Normalmente, verá distorsión de la señal de entrada tanto directamente, porque la señal de retroalimentación está distorsionada, como indirectamente, porque la impedancia de entrada aparente depende de la ganancia.