voltaje de salida de un amplificador operacional

Idealmente , la salida siempre estará saturada. Esto se debe a que un amplificador operacional ideal tiene una ganancia infinita.

De vuelta aquí en el mundo real, hay algunos problemas con este circuito:

1. Siempre hay algún ruido inevitable en cualquier señal. Cuando la temperatura está cerca del umbral, este ruido hará que la señal de temperatura varíe entre estar por encima y por debajo del umbral. Esto hará que la salida opamp parezca estar en un nivel intermedio.

   Si el ruido es lo suficientemente rápido, la salida del opamp en realidad estará en un nivel intermedio la mayor parte del tiempo debido a la tasa de cambio finita del voltaje de salida. Dicho de otra manera, el opamp no puede pasar instantáneamente de máximo a mínimo. Si sigues sacudiéndolo más rápido de lo que puede reaccionar, pasará la mayor parte del tiempo yendo y viniendo sin llegar a ningún extremo.

2. Para ser un circuito útil, realmente debería haber algo de histéresis . Esta es una pequeña retroalimentación positiva. Crea una pequeña banda muerta alrededor del umbral. Por ejemplo, si el umbral se establece en 0 V, entonces podría tomar +100 mV para ir alto cuando está bajo, luego -100 mV para ir bajo una vez alto. El tamaño de la banda de histéresis debería ser suficiente para cubrir la mayoría de los ruidos ordinarios. Eso evita el caso descrito en el #1, arriba.

3. Debe haber una resistencia en serie con la salida opamp, o cada LED. Si el opamp fuera perfecto, impulsaría la salida a +5 V o -5V. Eso haría estallar los LED. Con un opamp real, no sabes lo que podría dañarse.

   La resistencia correcta permite la corriente deseada a través de los LED. Por ejemplo, supongamos que estos son LED verdes típicos que caen 2,1 V y desea ejecutarlos a 10 mA. Cuando el amplificador operacional emite 5 V, la resistencia cae 2,9 V. De la ley de Ohm, (2,9 V)/(10 mA) = 290 Ω. Entonces, el valor común de 300 Ω sería una opción razonable.

Tiene razón, no hay retroalimentación negativa para reducir la ganancia, que normalmente será muy alta, digamos 100k para un amplificador operacional 741. Por lo tanto, se saturará. Un amplificador operacional o comparador real tendrá un desplazamiento de entrada dependiendo de cómo esté diseñado, pero digamos 5 mV y dependerá de muchos factores, como la fabricación, la temperatura y el ruido. Por lo tanto, este será un factor limitante en la precisión y, obviamente, se saturará siempre en un extremo.

Para responder a su segunda pregunta, un comparador actuará de la misma manera ya que el opamp en su diagrama está configurado para actuar como un comparador.