Como dice el título, ¿qué limita el aumento de la tensión de alimentación de los amplificadores operacionales? ¿Existe algún inconveniente significativo relacionado con el aumento del voltaje de la fuente de alimentación que no sea un problema de consumo de energía pura?
Entonces, como cualquier ralentización del proceso del amplificador, el tamaño del amplificador operacional o la fuente de alimentación debe ser mayor, o ese tipo de problemas. ¿Alguno de ellos está sucediendo debido al aumento del voltaje de la fuente de alimentación del amplificador operacional? ¿Algo relacionado con los transistores?
Hay amplificadores operacionales a precios razonables que permiten 90 V entre los suministros ( ejemplo ). También hay amplificadores operacionales de potencia ridículamente caros que pueden manejar cientos de voltios ( ejemplo ). Pero los amplificadores operacionales de menor voltaje son más comunes.
Una razón de esto es que los amplificadores operacionales generalmente usan los mismos voltajes de suministro que el resto del sistema. Lo mejor es mantener los voltajes de suministro del sistema lo más bajo posible por una variedad de razones, incluido el costo, el consumo de energía, el rendimiento y la seguridad (a veces se da 60 V CC como un nivel máximo de voltaje seguro). En los últimos años, ha habido mucha demanda de amplificadores operacionales que puedan funcionar con suministros digitales de bajo voltaje.
Incluso si hay disponible un alto voltaje de suministro, el amplificador operacional seguirá teniendo un mayor consumo de energía (ese primer ejemplo tiene un panel de alimentación). El ancho de banda y la velocidad de respuesta de los modelos de alto voltaje no parecen ser nada del otro mundo.
Creo que la razón principal es que los amplificadores operacionales se utilizan para el procesamiento de señales, y las señales no necesitan ser de alto voltaje para transportar información. ¿Qué te da +/-45V que +/-15V no? En audio, eso no es ni siquiera diez decibelios. Si tiene una señal de alto voltaje, puede reducir fácilmente el voltaje con un par de resistencias. Si necesita una salida de alta potencia, puede usar transistores discretos con amplificadores operacionales de voltaje más bajo que brinden control de retroalimentación. Simplemente no hay necesidad de transportar una señal de 100 V en la mayoría de los sistemas. El costo y el esfuerzo de desarrollo se gastan mejor en mejorar otros parámetros.
MarkU
breakdown voltagees lo que limita el voltaje de suministro del amplificador operacional IC. Diferentes procesos de IC pueden tener límites de voltaje más altos, pero con varias compensaciones de diseño. La mayor parte de la demanda de circuitos integrados es para operación de voltaje más bajo, por lo que generalmente es allí donde se dirigen la mayoría de los esfuerzos de "desarrollo de nuevos procesos" de fabricación de circuitos integrados.