Mis on IC 741 Op Amp: tihvtdiagramm ja selle töö

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Operatiivvõimendi lühike vorm on op-amp, mis on üht tüüpi tahkis-IC. Esimese operatsioonivõimendi on välja töötanud Fairchild Semiconductors aastal 1963. See on analoogi põhiline ehitusplokk elektroonilised ahelad mis täidavad erinevat tüüpi analoogsignaali töötlemise ülesandeid. Need IC-d kasutavad oma funktsioonide reguleerimiseks välist tagasisidet ja neid komponente kasutatakse mitmeotstarbelise seadmena erinevates elektroonilistes instrumentides. See koosneb kahest sisendist ja kahest väljundist, nimelt inverteerivatest ja mitte inverteerivatest klemmidest. Seda IC 741 Op Amp kasutatakse kõige sagedamini erinevates elektrilistes ja elektroonilistes vooluringides. Selle 741 op-amperi peamine eesmärk on tugevdada vahelduvvoolu ja alalisvoolu signaale ning matemaatilisteks toiminguteks. Olgem selle 741 Op Amp'i osas selgeks, teades selle omadusi, tihvtdiagrammi, spetsifikatsioone ja seotud mõisteid.

Mis on IC 741 Op Amp?

Termin operatiivvõimendi on op-amp-i täielik vorm ja see on ühte tüüpi IC ( integraallülitused ). Op-amp on alalisvooluga ühendatud suure võimendusega pingevõimendi, millel on diferentsiaal i / p ja üksik o / p. Selles struktuuris tekitab operatsioonivõimendi o / p potentsiaali, mis on tavaliselt mitu korda suurem kui potentsiaalide vahe selle i / p klemmide vahel.




Op-Ampsi juured olid analoogarvutites, kus neid kasutati matemaatiliste toimingute sooritamiseks mitmes lineaarses, mittelineaarses ja sagedusest sõltuvas ahelas. Selle IC populaarsus kui põhiline ehitusplokk analoogahelates on tingitud selle paindlikkusest. Tänu oma omadustele, omadustele määrab need väliskomponent ja need sõltuvad vähesel määral ka temperatuurikoefitsientidest, vastasel juhul tekivad erinevused IC-s.

Tänapäeval on integreeritud vooluahelad kõige sagedamini kasutatavad operatsioonivõimendid. The nende IC-de rakendusi sisaldab tohutut valikut tööstus-, teadus- ja tarbeesemeid. Mitmete tüüpiliste op-amprite maksumus on mõistliku tootmismahu juures madal, kuid mõned hübriidsed, integreeritud op-amprid, millel on erinevad jõudlustingimused, võivad maksta üle 100 dollari. Operatiivvõimendeid võib pakkida aparaatidena või kasutada keerukamate integreeritud vooluahelate alustena.



Operatiivvõimendi on ühte tüüpi diferentsiaalvõimendi . Erinevat tüüpi diferentsiaalvõimendid hõlmavad instrumentatsioonivõimendit, eraldusvõimendit, negatiivse tagasisidega võimendit ja täisdiferentsiaalvõimendit. IC 741 näeb välja nagu „väike kiip”. Kuid see on üldotstarbeline. Selle kohta peate teadma põhiteavet.

The Operatsioonivõimendi IC 741 näeb välja nagu väike kiip. Allpool on toodud 741 IC op-amp, mis koosneb kaheksast tihvtist. Kõige olulisemad tihvtid on 2,3 ja 6, kus tihvtid 2 ja 3 tähistavad inverteerivaid ja mitteinverteerivaid klemme ning tihvt 6 väljundpinget. Kolmnurkne vorm IC-s tähistab integreeritud op-amp.


Kiibi praegust versiooni tähistab kuulus IC 741 op-võimendi. Selle IC 741 peamine ülesanne on teha matemaatilisi toiminguid erinevates vooluringides. IC 741 op-amp on valmistatud transistori erinevatest astmetest, millel on tavaliselt kolm astet nagu diferentsiaal i / p, tõukejõuline o / p ja vahepealne võimendusaste.

See operatsioonivõimendi võib pakkuda suurt pingetugevuse vahemikku ja selle saab panna tööle erinevatel pingetasemetel ning see funktsionaalsus võimaldab seadmel rakendada erinevaid integraatoreid, summeerivat tüüpi võimendeid ja teisi. Isegi sellel on seadme kaitsmise omadused lühise ajal ja sellel on sisemisi sagedust kompenseerivaid vooluvõrke. Seda IC-d saab valmistada kolmes vormis ja need on 8-tihvtilises SOIC-pakendis, 8-tihvtilises Dual-in-line pakendis ja TO5-8-vormis.

741 DIP ja To5

741 DIP ja To5

Operatsioonivõimendit IC 741 kasutatakse kahes meetodis, näiteks inverteeriv (-) ja mittepööratav (+).

Diferentsiaalsed op-amprid koosneb FET-ide komplektist või BJT-d. Selle operatsioonivõimendi põhiline esitus on järgmine:

Pin-skeem

The operatsioonivõimendi IC 741 kontaktide konfiguratsioon on näidatud allpool. The op amp 741 tihvtdiagramm ja iga tihvti funktsionaalsust on järgmises osas selgitatud.

IC 741 tihvtide skeem

IC 741 tihvtide skeem

Toiteallika tihvtid: tihvtid 4 ja 7

Tihvt 4 ja tihvt 7 on negatiivse ja positiivse pinge toiteallikad. Mikrofoni toimimiseks vajalik võimsus saadakse mõlemalt neist tihvtidest. Nende tihvtide pingetase võib olla vahemikus 5 - 18 V.

Väljundtapp: tihvt 6

IC 741 op-võimendist väljastatav väljund võetakse sellest tihvtist. Selles tihvtis vastuvõetav väljundpinge põhineb tagasisidel põhineval lähenemisviisil ja sisendtappide pingetasemel.

Kui tihvti 6 pinge väärtus on kõrge, vastab see sellele, et väljundpinge sarnaneb toitepingega + ve. Samamoodi, kui pinge väärtus tihvti 6 juures on madal, vastab see sellele, et väljundpinge on sarnane -ve toitepingega.

Sisendnõelad: tihvtid 2 ja 3

Need on operatsioonivõimendi sisendnõelad. Tihvti 3 peetakse inverteerivaks sisendiks, samas kui tihvti 3 peetakse inverteerimata sisendiks. Kui pinge väärtus tihvtis 2 >> tihvt 3, mis tähendab, et inverteerivas sisendis on kõrge pinge väärtus, on väljundsignaal madal.

Samamoodi, kui pinge väärtus tihvtis 3 >> tihvt 2, mis tähendab, et mitteinverteeriva sisendi pinge on kõrge, on väljundsignaal kõrge.

Nulltappide nihutamine: tihvtid 1 ja 5

Nagu eelnevalt räägitud, on sellel operatiivvõimendil suurenenud pingetõusu tase. Seetõttu ilmnevad isegi minimaalsed pinge kõikumised nii inverteerimata kui ka inverteerivate sisendite puhul, mis tulenevad ehitusprotseduuri kõrvalekalletest või muudest anomaaliatest, väljundile.

Selle ületamiseks viiakse läbi tihvtides 1 ja 5 rakendatava pinge nihkeväärtus ning see saavutatakse tavaliselt potentsiomeetri abil.

Ühendamata tihvt: tihvt 8

See on lihtsalt tihvt, mida kasutatakse tühja tihvti täitmiseks IC 741 Op Amp-is. Sellel pole ühendust ühegi sisemise ega välise vooluahelaga.

IC 741 Op-Amp töötamine

Selles osas selgitatakse selgelt mõiste sisemine skeem ja IC 741 töö. Tüüpiline IC 741 on konstrueeritud vooluahelaga, mis on varustatud 11 takisti ja 20 transistoriga. Kõik need transistorid ja takistid on assimileeritud ja ühendatud ühe monoliitse kiibina. Allpool kujutatava pildi abil saab komponendi sisemisi seoseid hõlpsasti mõista.

741 IC sisemine vooluring

741 IC sisemine vooluring

Siin on transistoride Q1 ja Q2 jaoks inverteerivad ja mitteinverteerivad sisendid vastavalt ühendatud. Nii Q1 kui ka Q2 transistorid toimivad NPN-emitteritena, kus need väljundid on ühendatud paari Q3 ja Q4 transistoriga. Need Q3 ja Q4 töötavad ühisaluse võimenditena. Seda tüüpi konfiguratsioon eraldab sisendid, millel on ühendus Q3 ja Q4-ga, ja välistab seega võimaliku signaali tagasiside.

Operatiivvõimendi sisendites toimuvad pinge kõikumised võivad avaldada mõju vooluahela sisemisele vooluhulgale ja mõjutada ka vooluahela mis tahes transistori efektiivset funktsionaalset vahemikku. Nii et selle toimumise välistamiseks on rakendatud kahte praegust peeglit. Transistoripaarid (Q8, Q9) ja (Q12, Q13) on ühendatud nii, et moodustuksid peegli ahelad.

Kuna Q8 ja Q12 transistorid on reguleerivad transistorid, määravad nad oma vastava transistoripaari pinge taseme EB ristmikul. Seda pingetaset saab täpselt reguleerida mõne kümnendkoha täpsusega millivoltides ja see täpsus lubab vooluringi ainult vajalikku voolu.

Üks peegli ahel, mille on välja töötanud Q8 ja Q9, suunatakse sisendahelasse, teine ​​Q12 ja Q13 poolt välja töötatud peegli ahel aga väljundahelasse. Samuti toimib teine ​​peegli ahel, mis on Q10 ja Q11 poolt moodustatud, suurenenud impedantsühendusena -ve toite ja sisendi vahel. See ühendus pakub pinge võrdlustaset, mis ei avalda sisendahelale koormuse mõju.

Transistor Q6 arendatakse koos 4,5K ja 7,5K takistitega pingetaseme ümberlülitusahelaks, mis vähendab Vin poolt võimendi vooluahela pingetaset sisendsektsioonis, enne kui see jõuab järgmisesse vooluahelasse. See saavutatakse igasuguste signaali variatsioonide kõrvaldamiseks väljundvõimendi sektsioonis. Kui Q22, Q15 ja Q19 transistorid on mõeldud toimima A-klassi võimendina ja Q14, Q20 ja Q17 transistorid arenevad 741 Op Amp väljundfaasina.

Igasuguste kõrvalekallete kõrvaldamiseks diferentsiaalahela sisendfaasis kasutatakse Q5, Q6 ja Q7 transistoreid, et moodustada konfiguratsioon, millel on null + ve ja -ve ning vastavalt inverteerivad ja mitteinverteerivad sisendid.

Op-Amp integraator ja diferentseerija

Järgmistes jaotistes selgitatakse programmi eksperimentaalset protseduuri integraator ja diferentseerija, kasutades IC 741 op amp teooriat.

Diferentsiaatori ja integraatorina töötava op-ampri kohta teadmiseks vajame leiba, väärtusega takistusi (10KΩ, 100KΩ, 1,5KΩ ja 150Ω), RPS-i, operatsioonivõimendit IC 741, juhtmeid ühendamiseks, väärtusega kondensaatoreid (0,01µF, 0,1 uF) ja ostsilloskoop (CRO).

741 integraator

741 integraator

Allpool on näidatud op-võimendit kasutav integraatorahel. Integraatori vooluahela moodustamiseks ja väljundi tundmiseks tehke vooluühendus, nagu on selgitatud järgmistes sammudes:

  • Sisestage jaotises sümmeetriline siinuslaine, mille sagedus on 1 kHz ja amplituud 2V, mis on tipp-tipp pinge.
  • Ühendage vooluahela sisendi ja väljundi sektsioonid CRO 1. ja 2. kanaliga. See ühendus võimaldab jälgida genereeritud lainekuju.
  • Joonestage vaadeldud lainekujud graafikule koos CRO-s täheldatud sarnaste väärtustega.
  • Seejärel jälgige nii praktilisi kui ka teoreetilisi väärtusi. Seda tüüpi ühendus võimaldab IC 741 op-võimendit kasutada integraatorahelana.

Allpool on näidatud op amp-i kasutav diferentraatorahel. Diferentseeriva vooluringi moodustamiseks ja väljundi tundmiseks tuleb vooluühendus teha allpool toodud sammude järgi:

741 IC eristaja

741 IC eristaja

  • Sisestage jaotises sümmeetriline kolmnurkne laine sagedusega 1 KHz ja amplituudiga 2 V, mis on tipp-tipp-pinge.
  • Ühendage vooluahela sisendi ja väljundi sektsioonid CRO 1. ja 2. kanaliga. See ühendus võimaldab jälgida genereeritud lainekuju.
  • Joonestage vaadeldud lainekujud graafikule koos CRO-s täheldatud sarnaste väärtustega.
  • Seejärel jälgige nii praktilisi kui ka teoreetilisi väärtusi. Seda tüüpi ühendus võimaldab IC 741 op-võimendit kasutada integraatorahelana.
Integraatori ja diferentsiaatori väljundlained

Integraatori ja diferentsiaatori väljundlained

Avage aasakonfiguratsioon

IC 741 Op Amp juurutamiseks on lihtsaim lähenemine selle toimimisele avatud tsükli konfiguratsioonis. The IC 741 avatud ahela konfiguratsioon on inverteerivas ja mitte-inverteerivas režiimis.

Inverteeriv op-võimendi

IC 741 op-võimendis on pin2 ja pin6 sisend- ja väljundnõelad. Kui pinge antakse pin-2-le, saame väljundi pin-6-st. Kui i / p pin-2 polaarsus on + Ve, siis o / p pin6 polaarsus on-Ve. Nii et o / p on alati i / p-ga vastandlik.

Ümberpööratud op-amp-vooluahela diagramm on näidatud ülal ja inverteeriva op-amp-ahela võimendus arvutatakse tavaliselt selle valemi abil A = Rf / R1

Näiteks kui Rf on 100 kilo oomi ja R1 on 10 kilo oomi, siis on võimenduseks -100 / 10 = 10 Kui i / p pinge on 2,5 v, oleks o / p pinge 2,5 × 10 = 25

Mittepöörav op-võimendi

IC 741 operatsioonivõimendis on pin3 ja pin6 sisend- ja väljundnõelad. Kui pin3-le antakse pinge, saame väljundi pin-6-st. Kui polaarsus on sisendi tihvti-3 juures + Ve, on o / p tihvt-6-st tulenev polaarsus samuti + Ve. Nii et o / p pole vastupidine.

Mitteinverteeriva vooluahela diagramm on näidatud ülal ja selle mitteinverteeriva vooluahela võimendus arvutatakse tavaliselt selle valemi abil A = 1 + (Rf / R1)

Näiteks kui Rf on 100 kilo oomi ja R1 on 25 kilo oomi, oleks võimendus 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5. Kui i / p pinge on 1, siis oleks o / p pinge olema 1X5 = 5v

IC 741 Op-Amp vooluringi skeem

Rakendused hõlmavad peamiselt liitjat, võrdlejat, lahutajat, pinge jälgijat, integraatorit ja diferentsiaatorit. The vooluahela IC 741 op on toodud allpool. Järgmises vooluringis IC Võrdlusena kasutatakse operatsioonivõimendit 741 . Isegi kui me seda võrdlusena kasutasime, jälgib IC siiski nõrku signaale, et neid oleks lihtsam tuvastada.

IC 741 tihvti konfiguratsioon

IC 741 tihvti konfiguratsioon

IC 741 Op-Amp. Spetsifikatsioonid

Allpool toodud kirjeldused selgitavad selgelt IC 741 tööfunktsionaalsust ja käitumist:

  • Toiteallikas: selle operatsioonivõimendi funktsionaalsuseks on vaja minimaalset pinget 5 V ja see suudab töötada kuni 18 V.
  • Sisendi takistus: selle vahemik on umbes 2 megaohmi
  • Väljundi takistus: selle vahemik on umbes 75 oomi
  • Pöörlemissagedus: see on ka ülioluliseks atribuudiks operatiivvõimendi valimisel kõrge sagedusala jaoks. See on määratletud kui maksimaalne muutus väljundpinges / ajaühikus. SR mõõdetakse voltides / µsek ja see on järgmine: SR = dVo / dt. Pöörlemissageduse arvutamisel võib lihtsalt teada saada väljundi muutust, kus operatiivvõimendi varieerub vastavalt sisendsageduse taseme muutustele. SR muutub varieeruvaks pinge suurenemise varieerumisega ja seda nimetatakse tavaliselt ühtsuse kasvuks. Op-võimendi pöörlemissageduse väärtus on alati stabiilne. Niisiis, kui väljundväärtuste kalle vajalikkus on suurem kui pöördekiirus, toimub moonutus. Operatsioonivõimendi IC 741 korral on pöörlemissagedus 0,5 V / mikrosekund, mis on minimaalne. Seetõttu ei kasutata seda mikropiirkonda suurenenud sagedusvahemike jaoks, nagu komparaatorites, filtrites ja ostsillaatorites.
  • Pinge võimendus: minimaalse sagedusevahemiku korral on pingetõus 2,00 000
  • Sisendi nihkeulatus: selle IC 741 Op Amp sisendi nihkeulatus on vahemikus 2 - 6 mV
  • Väljundkoormus: soovitatav vahemik on> 2 Kilo oomi
  • Ajutine reageerimine: see on ülioluline aspekt, mida kasutatakse operatsioonivõimendi valimiseks mitmes rakenduses. Koos püsiseisundi tagasisidega sisaldab op-amp kogu praktilise vooluahela reaktsiooni. Tagasiside osa, kus püsiv väärtus saavutatakse enne väljundväärtuse saamist, nimetatakse mööduvaks reaktsiooniks. Kui see väärtus on saavutatud, püsib püsiväärtus selles punktis ja seda seetõttu, et seda nimetatakse püsivaks tasemeks. See püsiv faas ei põhine ajal. Selle mööduva reaktsiooni atribuudid koosnevad ületamise protsendist ja tõusuajast. Sellel on pöördvõrdeline seos operatsioonivõimendi ühtsuse suurendamise ribalaiusega.

Operatiivvõimendi toimimiseks pingevõimendina on soovitatav kasutada sisendtakistuse suurenemist ja väljundtakistuse madalat väärtust.

741 Op-Amp omadused

Operatsioonivõimendi IC 741 omadused hõlmavad järgmist

  • IC 741 op-võimendi sisendtakistus on üle 100kilo-oomi.
  • 741 IC op-võimendi o / p on alla 100 oomi.
  • Võimendi signaalide sagedusvahemik IC 741 op-võimendi jaoks on vahemikus 0Hz - 1MHz.
  • IC 741 op võimendi nihkevool ja nihkepinge on madalad
  • IC 741 pingetõus on umbes 2 000 000.

741 Op-Amp rakendust

On palju elektroonilisi vooluringe, mis on ehitatud IC 741 op-võimendiga, nimelt Pinge jälgija, analoog-digitaalmuundur , proovivõtt ja hoidke vooluahelat, pinge vooluks ja vool pinge teisendamiseks, summeeriv võimendi Operatiivvõimendi IC 741 rakendused hõlmavad järgmist.

  • Muutuva helisageduse ostsillaator IC 741 Op Amp abil
  • IC 741 Op Amp põhine reguleeritav Ripple RPS
  • Helisegu neljale kanalile, kasutades IC 741 Op Amp
  • IC 741 Op Amp ja LDR-põhine automaatne valgustusega lüliti
  • Alalisvoolu polaarsusmõõtur, kasutades IC 741 Op-Amp
  • e-toatermomeeter IC 741 Op Amp abil
  • Vea kuulamine IC 741 Op-Amp abil
  • Mikrofoni võimendi IC 741 Op-Amp abil
  • IC 741 Op-Amp tester
  • See põhineb lühise RPS-i kaitsel
  • Termiline puutelüliti IC 741 Op Amp abil
  • V teisendamine F-ks, kasutades IC 741 Op Amp
  • IC 741 Op Amp-põhine tuuleheli genereerimine

Infograafika 741 op Amp

IC 741 kohta - operatsioonivõimendi 741

See kõik puudutab juhendit IC 741 Op Amp, mis sisaldab operatsioonivõimendi põhitõdesid, tihvtdiagrammi, elektriskeemi, spetsifikatsioone, omadusi ja selle rakendusi. Lisaks sellele, kui teil on küsimusi selle kontseptsiooni või 741 op-amp projekti kohta, andke tagasisidet, kommenteerides seda allpool olevas kommentaaride jaotises. Siin on teile küsimus. Mis on