Límites del Voltaje en Modo Común

Una de las limitaciones prácticas del op-amp para la correcta operación, es que las entradas deben quedarse dentro de un cierto rango de voltaje (normalmente bastante menos que los voltajes de alimentación). Si se exceden estos rangos, los amplificadores operacionales están sujetos a cambios drásticos de ganancia y a un comportamiento extraño. En un 741 operando con +/-15 voltios, la oscilación de la entrada operando en modo común debería estar dentro de +/-12 voltios. Los voltajes por encima de 15V pueden dañar el op-amp, independientemente del voltaje de la fuente. Algunos op-amps se diseñan para permitir voltajes de modo común por debajo hasta el voltaje de alimentación negativo (LM358, 3130/3140) o por encima, hasta el voltaje de alimentación positiva (301/307 or 355-357).

Impedancia de Salida del Op-amp

Una de las limitaciones prácticas del op-amp es que tiene una impedancia de salida finita. En el caso del 741 es alrededor de 75 ohmios, pero puede ser tan alta como varios miles de ohmios en algunos op-amps de baja potencia. La impedancia de salida efectiva todavía disminuye mas con el uso de la realimentación negativa, de modo que la atención no se centra en el número de ohmios que vemos en la salida, sino que las limitaciones se expresan en función de la corriente de salida. La limitación de la corriente de salida, tambien limita la oscilación permitida en el voltaje de salida: cuanto mas baja resistencia de carga, mas baja es la amplitud permitida de voltaje. Para una carga >2K, el 741 puede oscilar alrededor de 2 voltios de la alimentación. Esto es acerca de todo lo que se permite en los limites en modo común para una alimentación de 15 voltios, de modo que la impedancia de salida no constituye una seria limitación. Para impedancias de carga menores sin embargo, la oscilación de voltaje de salida segura, será reducida progresivamente. Los op-amps con salidas a transistor MOS (CA3130 y CA3160), pueden oscilar por todo el rango hasta los voltajes de alimentación negativo y positivo.

Limitaciones de Ganancia de Voltaje del Op-amp

Una de las limitaciones prácticas del op-amp, es que la ganancia en bucle abierto que es tan alta a frecuencias del rango de los kHz (desde 100.000 a un millón o mas), cae a una ganancia de uno a algunas frecuencias altas (por ejemplo de 1 a 10 MHz). Muchos op-amps contienen compensación interna que originan una atenuación de la ganancia de 6dB por octava, (como un filtro de paso bajo) a determinada frecuencia elegida, para estabilizar la unidad contra oscilaciones de alta frecuencia. En el 741 esta atenuación empieza a 100 kHz. Desde el comienzo de la atenuación, la acción de filtro tipo RC, lo lleva a un desplazamiento de fase empezando en 90º e incrementando a 120º, a 160º, conforme la ganancia se acerca a uno. Si el desplazamiento de fase alcanza 180º, la realimentación se vuelve positiva y el sistema puede oscilar.

Corriente de Entrada Offset del Op-amp

Una de las limitaciones prácticas del op-amp es que las dos corrientes de polarización de entrada pueden ser ligeramente diferentes. A pesar de que las entradas están diseñadas para ser simétricas, ligeras diferencias que se producen en el proceso de fabricación pueden dar lugar a corrientes de polarización ligeramente diferentes. Esta corriente de offset es normalmente del orden de una décima parte de la corriente de polarización de entrada. En el caso de un 741, su corriente de offset suele ser de 10 nA.

Incluso con impedancias de fuente idénticas, esta corriente de offset producirá un ligero voltaje entre los terminales de entrada, contrario a la regla de voltaje ideal.