¿Pueden funcionar las señales ópticas con una señal que puede ser mayor o menor que la tensión de alimentación?

La respuesta es "no" y "sí".

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Figura 1. (a) Seguidor de voltaje. (b) Divisor de tensión y seguidor. (c) Amplificador de inversión.

• (a) Dado que la señal IN está conectada directamente a la entrada no inversora del amplificador operacional, no se permite que exceda los límites de voltaje de entrada. Por lo general, eso significa mantener dentro de los voltajes del riel de suministro.
• (b) Al agregar un divisor al frente, el amplificador ahora puede manejar voltajes muy grandes, once veces más en este caso.
• (c) En el modo de inversión, la señal se puede atenuar aumentando la resistencia de entrada. En este caso, la ganancia es de -0.1, por lo que la entrada podría ser diez veces mayor que la tensión del riel de alimentación para un amplificador operacional riel a riel.

Tenga en cuenta que (a) no carga la señal de entrada debido a la impedancia de entrada muy alta del amplificador operacional. (b) y (c) cargan la señal IN. Si esto es importante para usted o no, depende del circuito anterior.

Algunos amplificadores operacionales de suministro único tienen un rango de modo común que se extiende ligeramente por debajo del riel de suministro negativo.

Al menos un amplificador operacional TI tiene una bomba de carga incorporada y el rango del modo común se extiende 200 mV por debajo del riel de suministro negativo y 200 mV por encima del riel de suministro positivo. Lo mismo ocurre con algunos amplificadores operacionales de entrada R-R (a expensas de una "torcedura" en la respuesta de entrada; en realidad son dos extremos frontales que deben pasar a un voltaje de modo común de entrada).

Pero generalmente para la mayor selección y el mejor precio / rendimiento en los amplificadores operacionales, usted quiere mantener ambas entradas dentro de los rieles de suministro y, a menudo, dentro de los rieles de suministro (no más cerca de un voltio o dos para algunos opto amperios) .

Rango de modo común de entrada (o algunas veces Rango de voltaje de entrada ) es la especificación de la hoja de datos que debe observar.

Por ejemplo, el OP-07 tiene un rango específico con suministros de +/- 15V que es de +/- 13V.

El LM324 tiene un rango de 0V a 2V por debajo del suministro positivo (dependiendo un poco del rango de temperatura, etc.) y es extremadamente barato.

El MCP6001 trabaja con entradas de hasta 300 mV fuera de los rieles de la fuente de alimentación (y es bastante barato).