¿La salida calculada es mayor que la que puede producir el amplificador operacional?

Toma el integrador. Supongamos que aplica una tensión a la resistencia y el condensador comienza con 0 V a través de ella.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

El voltaje en la salida aumentará de 0V a + 10V a +1 voltio / segundo, por lo que después de 10 segundos, el voltaje de salida (idealmente) alcanzará el voltaje de la fuente de alimentación. En ese punto, el amplificador operacional se saturará o "pasará" a la tensión de alimentación positiva (idealmente).

El amplificador operacional ya no puede funcionar en su región activa, por lo que la salida parece estar en corto a la fuente de alimentación de + 10V. En el momento de la saturación, el voltaje en la entrada inversora es de 0 V, pero después parece un circuito RC clásico y verá el tipo de respuesta RC que esperaría en la entrada inversora (mientras que la entrada no inversora Obviamente se mantendrá en 0V ya que está conectado a tierra).

Luego de un tiempo muy largo, el voltaje en la entrada inversora será V1. Dado que está dirigiendo la salida del amplificador operacional hacia el riel positivo (la entrada negativa en la entrada inversora en lugar de la entrada positiva), el op-amp permanece saturado en el riel positivo.

Puedes hacer un análisis similar para una entrada positiva al integrador y entradas similares al diferenciador que hace que la salida del amplificador operacional se sature.

Sí, tienes toda la razón. El amplificador operacional no puede producir una tensión mayor que la tensión de alimentación. Le dará su voltaje máximo posible en la salida que es un poco menor que el voltaje de alimentación.

Pero hay un punto importante. - Después de que la tensión diferencial de entrada multiplicada en el coeficiente de ganancia del amplificador operacional (Uin_diff * k) exceda la tensión de salida máxima, el amplificador operacional ingresa en el llamado modo de saturación excesiva. Y para entrar en su 'modo de trabajo normal, entonces toma algún tiempo dejar el modo de saturación, y por lo tanto, por este tiempo no puede dar el voltaje de salida correcto correspondiente a la señal de entrada.

(Si el amplificador operacional pertenece a la clase "riel a riel", su 'voltaje de salida máximo está más cerca del voltaje de suministro o es en realidad el voltaje de suministro en sí mismo.)

Hay principalmente 4 bloques de amplificador operacional 1) de entrada, que es un amplificador diferencial de entrada dual balanceada. Este amplificador diferencial proporciona la ganancia de voltaje del amplificador operacional. Luego la etapa intermedia se acopla directamente al amplificador diferencial. Esta etapa intermedia es un amplificador diferencial de entrada no balanceada de entrada dual. Debido al acoplamiento directo, la salida de esta etapa está sobre el potencial de tierra. Se usa un cambiador de nivel para llevar la salida al nivel del suelo. La cuarta etapa es un amplificador de empuje que aumenta el oscilación del voltaje de salida. Si el cambiador de nivel no hace que el nivel de CC sea exactamente cero y otras no linealidades asociadas con estas etapas hacen que el voltaje de salida esté por encima de nuestros valores esperados, creo.