voltaje de salida de un amplificador operacional

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

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, entonces este ruido hará que la señal de temperatura vaya hacia adelante y hacia atrás 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 operativa estará en un nivel intermedio la mayor parte del tiempo debido a la tasa de variación de la tensión de salida finita. Dicho de otra manera, el opamp no puede ir instantáneamente de máximo a mínimo. Si sigues moviéndolo 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 alguna histéresis . Esta es una pequeña retroalimentación positiva. Se crea una pequeña banda muerta alrededor del umbral. Por ejemplo, si el umbral se establece en 0 V, entonces puede tomar +100 mV subir a nivel alto y luego -100 mV bajar a nivel alto una vez alto. El tamaño de la banda de histéres debe ser suficiente para cubrir la mayoría de los ruidos normales. 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, conduciría la salida a +5 V o -5V. Eso haría estallar los LEDs. Con un opamp real, no sabes qué podría dañarse.

   La resistencia derecha permite la corriente deseada a través de los LED. Por ejemplo, digamos que estos son LED verdes típicos que caen 2.1 V y que desea ejecutarlos a 10 mA. Cuando el opamp emite 5 V, entonces la resistencia está cayendo 2,9 V. De la ley de Ohm, (2,9 V) / (10 mA) = 290 Ω. El valor común de 300 Ω sería una opción razonable, entonces.

Tienes razón, no hay retroalimentación negativa para reducir la ganancia, que normalmente será muy alta, digamos 100k para un amplificador operacional de 741. Por lo tanto se saturará. Un verdadero amplificador operacional o comparador 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, esto será un factor limitante en la precisión y, obviamente, se saturará siempre a 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.