No entiendo por qué algunos amplificadores operacionales se especifican como de doble riel y otros como un solo riel. Como (AFAIK) ninguno tiene una conexión a tierra, no hay diferencia entre conectar el suministro positivo a +10v / el suministro negativo a -10v, o el suministro positivo a + 20v y el suministro negativo a tierra. De cualquier manera, la diferencia es 20v!
De un POV puramente teórico, un amplificador diferencial no es más que un amplificador diferencial (de ganancia extremadamente grande), es decir, un amplificador cuya salida es una réplica amplificada de la diferencia entre sus dos entradas.
El problema con este punto de vista, que generalmente se encuentra en el material / cursos introductorios sobre opamps, es que no tiene en cuenta cómo se debe proporcionar el poder al opamp. Los voltajes de entrada y salida se refieren simplemente a tierra, sin mostrar cómo se supone que el componente sabe dónde está la tierra (¡casi como si fuera psíquico)!
Por supuesto, usted sabe que los opamps tienen dos terminales de fuente de alimentación, pero ninguno está etiquetado como "tierra", entonces, ¿cómo se supone que opamp sabe dónde está el nivel del suelo? Bueno, no lo sabe! Simplemente asume que está a medio camino entre sus dos fuentes de alimentación. Es por eso que los enciendes con un suministro simétrico. Si no lo hicieras, no obtendrías 0V entre la salida y la tierra cuando tus entradas están cortocircuitadas entre sí (entrada diferencial de 0 V, y estoy descuidando la entrada de modo común para simplificar las cosas). El motivo de esta elección de diseño es doble:
los opamps están diseñados para usarse también como amplificadores acoplados a CC, por lo tanto, para amplificar una señal diferencial, que puede tener cualquiera de las dos polaridades, la salida debe ser negativa, y para que esto sea posible, necesita un negativo suministro también.
Para un amplificador acoplado de CC de una sola fuente, es difícil alcanzar un nivel de salida de 0 V sin circuitos especiales. Los opamps más antiguos u opamps no destinados a ser "riel a riel" no pueden forzar su salida demasiado cerca de los rieles, cuando el suministro negativo está conectado a tierra, la salida no puede alcanzar los 0 V (normalmente, lo mejor que puede tener es 1 V sobre el suelo, o aproximadamente ).
Los terminales de riel a riel están diseñados con circuitos más sofisticados que pueden acercar la salida muy cerca de los rieles (decenas de milivoltios, quizás menos) para que puedan llevar la salida realmente cerca de 0 V cuando se usan con una sola fuente, especialmente si diseñado para funcionar en modo de suministro único.
Como nota aparte, aunque teóricamente es posible alimentar un opamp con dos suministros positivos diferentes (por ejemplo, 5V y 25V), porque la "diferencia es 20V", el problema es las otras partes del circuito externo. Si en una configuración de este tipo, coloca un voltaje de 0 V a través de una entrada y tierra, en realidad, está proporcionando un voltaje de -5 V en relación con el suministro de 5 V "inferior", ¡lo que generalmente significa freír algo dentro del opamp!
En muchas aplicaciones es conveniente tener un punto de referencia de voltaje en algún lugar entre el riel más positivo y el riel más negativo. Esto generalmente se llama 0V.
0V puede provenir de la fuente de alimentación y alimentarse al circuito del amplificador operacional o, 0V puede ser "construido" usando un divisor de potencial y tal vez otro op-amp para producir una señal de "medio riel". También puede generar un suministro negativo a partir de un suministro positivo.
Todos los amplificadores operacionales que operan en circuitos lineales tienen estar "sesgados" en algún lugar entre los dos rieles de alimentación y esto significa que cualquiera de las entradas en sí contiene ese sesgo de forma natural O tienes suministros dobles O fabricas un riel intermedio o negativo. Por "sesgo" me refiero a que tienen un punto de operación de CC que no se detiene al final contra los rieles.
El resultado de lo que estoy tratando de decir es que a los amplificadores operacionales no les importa cómo lo hace y si la hoja de datos especifica un riel dual, entonces un solo riel con el doble de voltaje estará bien. No estoy diciendo que esta regla se aplique al 100% porque sería estúpido, PERO no puedo pensar en un llamado amplificador operacional de doble riel que no puede funcionar con un riel intermedio fabricado.
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