Op-Amp IC - konfigurácia pinov, funkcie a fungovanie

1. IC 741

Najbežnejšie používaným operačným zosilňovačom je IC741. Operačný zosilňovač 741 je napäťový zosilňovač, invertuje vstupné napätie na výstupe a v elektronických obvodoch ho nájdete takmer všade.

Konfigurácia kolíka:

Pozrime sa na konfiguráciu pinov a testovanie 741 operačných zosilňovačov. Zvyčajne je to číslované proti smeru hodinových ručičiek okolo čipu. Je to 8 pinový IC. Poskytujú vynikajúci výkon v integrátoroch, sčítacích zosilňovačoch a aplikáciách všeobecnej spätnej väzby. Jedná sa o operačný zosilňovač s vysokým ziskom, napätie na invertujúcom vstupe sa môže udržiavať takmer rovnaké ako Vin.

Jedná sa o 8-pinový balíček dual-in-line s pinom zobrazeným vyššie.

Pin 1: Offset null.

Pin 2: Invertujúci vstupný terminál.

Pin 3: Neinvertujúca vstupná svorka.

Pin 4: –VCC (záporné napájanie).

Pin 5: Offset null.

Pin 6: Výstupné napätie.

Pin 7: + VCC (kladné napájanie).

Pin 8: Žiadne pripojenie.

Hlavné piny v operačnom zosilňovači 741 sú pin2, pin3 a pin6. V invertujúcom zosilňovači je kladné napätie privedené na pin2 operačného zosilňovača, ktorý dostaneme na výstup ako záporné napätie cez pin 6. Polarita bola invertovaná. V neinvertujúcom zosilňovači je kladné napätie privedené na pin3 operačného zosilňovača, ktorý dostaneme na výstup ako kladné napätie cez pin 6. Polarita zostáva rovnaká v neinvertujúcom zosilňovači. Vcc je zvyčajne v rozmedzí od 12 do 15 voltov. Ak sa používajú dva napájacie zdroje (+ Vcc / -Vcc), sú takmer vo všetkých prípadoch rovnaké a majú opačné znamienko. Pamätajte, že operačný zosilňovač je zosilňovač diferenciálneho napätia s vysokým ziskom. Pre operačný zosilňovač 741 je zisk minimálne 100 000 a môže byť viac ako milión (1 000 000). To je dôležitá skutočnosť, ktorú si budete musieť pamätať, keď ste 741 zaradili do okruhu.

Existuje veľa bežných aplikačných obvodov využívajúcich operačný zosilňovač IC741, sú to sčítač, komparátor, odčítávač, integrátor, diferenciátor a sledovač napätia.

Ďalej uvádzame niekoľko príkladov obvodov založených na 741 IC. Avšak 741 sa používa ako komparátor a nie ako zosilňovač. Rozdiel medzi nimi je malý, ale značný. Aj keď sa používa ako komparátor 741 stále detekuje slabé signály, aby sa dali ľahšie rozpoznať. Komparátor je obvod, ktorý porovnáva dve vstupné napätia. Jedno napätie sa nazýva referenčné napätie a druhé sa nazýva vstupné napätie. Je to obvod, ktorý porovnáva signálne napätie privedené na jeden vstup operačného zosilňovača so známym referenčným napätím na druhom vstupe. Operačný zosilňovač 741 má ideálne prenosové charakteristiky (výstup ± Vsat) a výstup sa mení zvýšením vstupného napätia o 2 mV.

Konfigurácia kolíka obvodu schémy 741 operačného zosilňovača

2. LM324

LM324 je štvornásobný integrovaný obvod zosilňovača s vysokou stabilitou a šírkou pásma, ktorý bol navrhnutý na prevádzku z jedného napájacieho zdroja v širokom rozsahu napätí. Majú niektoré odlišné výhody oproti štandardným typom operačných zosilňovačov v aplikáciách s jedným napájaním. Jedná sa o 14-pinový duálny radový balíček, ktorý obsahuje štyri interne kompenzované a dvojstupňové operačné zosilňovače, ktoré sú znázornené na obrázku.

LM324

• Pin 1, 7, 8 a 14 sú výstupy komparátora
• Pin 2, 6, 9 a 13 sú invertujúce vstupy zhutňovača
• Pin 3, 5, 10 a 12 sú neinvertujúce vstupy komparátora
• Pin 11 je uzemnený (0V)
• Pin 4 je napájacie napätie 5V

Vlastnosti:

• Interne frekvencia kompenzovaná ziskom jednoty
• Veľký zisk jednosmerného napätia 100 dB
• Široká šírka pásma 1 MHz
• Široký rozsah napájania: Jeden zdroj 3V až 32V
• V zásade nezávislý od napájacieho napätia
• Rozsah rozdielového vstupného napätia rovný napätiu napájacieho zdroja
• Veľký výkyv výstupného napätia 0V až V + - 1,5V

Rozdeľovače potenciálu LM323 sú pripojené k invertujúcim a neinvertujúcim vstupom operačného zosilňovača, aby na týchto svorkách poskytli určité napätie. Napájacie napätie je dané + V a –V je pripojené k zemi. Výstup tohto komparátora bude logicky vysoký, ak je vstup neinvertujúceho terminálu väčší ako vstup invertujúceho terminálu komparátora. Keď je invertujúci vstup viac ako neinvertujúci, bude logicky nízka (0) výstupom.

Fungovanie LM324:

• Keď je energia aplikovaná na neinvertujúci terminál, ktorý je menší ako invertné napätie operačného zosilňovača, potom sa výstup stane nulovým, čo znamená, že netečie žiadny prúd. Pretože už vieme, že kedy '+> - = 1' . Tu značka „+“ označuje neinvertujúci terminál a značka „-“ označuje invertujúci terminál.
• Ak je neinvertujúce napätie väčšie ako invertujúce napätie, bude výstup vysoký.
• V tomto výstupe je LM324 interne pripojený k určitému odporu a má nejaké usporiadanie vo vnútri IC, čo robí veľa rozdielov oproti iným komparátorom.
• Je interne vytiahnutý, takže nie je potrebné žiadne odporové pripojenie zo zdroja.

LM324 Cricuit

3. LM339

LM339 je najčastejšie používaný komparátor určený na použitie pri detekcii úrovne, nízkoúrovňovom snímaní a pamäťových aplikáciách v automobilových a priemyselných elektronických aplikáciách. Má štyri zabudované komparátory, ktoré porovnávajú dve úrovne vstupného napätia a poskytujú digitálny výstup, aby zobrazili väčšiu.

Tieto komparátory majú navyše jedinečnú vlastnosť v tom, že rozsah vstupného spoločného napätia zahŕňa zem, napriek tomu, že sú prevádzkované z jedného napájacieho napätia.

LM339

• Pin 1, 2, 13 a 14 sú výstupy komparátora
• Pin 3 je napájacie napätie 5V
• Pin 4, 6, 8 a 10 sú invertujúce vstupy komparátora
• Kolíky 5, 7, 9 a 11 sú neinvertujúce vstupy komparátora
• Pin 12 je uzemnený (0V)

Vlastnosti:

• Signálna alebo duálna dodávka
• Široký prevádzkový rozsah napájania (VCC = 2V ~ 36V)
  • Maximálne hodnotenie: 2 V až 36 V
  • Testované na 30 V: Zariadenia iné ako V
• Vstupné napätie v spoločnom režime obsahuje zem
• Nízky odber napájacieho prúdu (IF = 0,8 mA)
• Výstupy otvoreného kolektora pre drôtové pripojenie a pripojenie
• Nízky vstupný predpätý prúd 25nA
• Nízke výstupné saturačné napätie
• Výstup kompatibilný s logickým systémom TTL, DTL a CMOS
• Rozsah rozdielového vstupného napätia rovný napätiu napájacieho zdroja

Rozdeľovače potenciálu LM339 sú pripojené k invertujúcim a neinvertujúcim vstupom operačného zosilňovača, aby na týchto svorkách poskytli určité napätie. Napájacie napätie je dané + V a –V je pripojené k zemi. Výstup tohto komparátora bude logicky vysoký, ak je vstup neinvertujúceho terminálu väčší ako vstup invertujúceho terminálu komparátora.

Fungovanie LM339:

• Keď je energia aplikovaná na neinvertujúci terminál, ktorý je menší ako invertné napätie operačného zosilňovača, potom sa výstup stane nulovým, čo znamená, že netečie žiadny prúd. Pretože už vieme, že kedy '+> - = 1' . Tu značka „+“ označuje neinvertujúci terminál a značka „-“ označuje invertujúci terminál.
• Ak je neinvertujúce napätie väčšie ako invertujúce napätie, bude v prístroji prúdiť prúd.
• LM339 funguje ako otvorený kolektor, preto sme rezistor pripojili k napájaciemu zdroju. Ak rezistor odstránime, v obvode neprúdi žiadny prúd.

LM324 Cricuit

4. LM258

Operačné zosilňovače LM358 sa používajú v zosilňovačoch prevodníkov, jednosmerných zosilňovacích blokoch a vo všetkých bežných obvodoch operačných zosilňovačov, ktoré je teraz možné jednoduchšie implementovať do samostatných systémov napájania. Napríklad operačný zosilňovač LM358 je možné priamo napájať zo štandardného napájacieho napätia + 5 V, ktoré sa používa ako súčasť digitálnych systémov, a ľahko poskytne požadovanú elektroniku rozhrania bez potreby ďalších napájacích zdrojov ± 15 V.

Dodáva sa v 8-pinovom DIP balení, ktoré je zobrazené nižšie.

LM358

Popis kolíka:

• Pin 1 a 7 sú výstupy komparátora
• Pin 2 a 6 sú invertujúce vstupy
• Pin 3 a 5 sú neinvertujúce vstupy
• Pin 4 je uzemnený (GND)
• Pin 8 je VCC +

Vlastnosti:

• Interne frekvencia kompenzovaná ziskom jednoty
• Veľký zisk jednosmerného napätia: 100 DB
• Široká šírka pásma
• Široký rozsah napájania: jeden zdroj: 3V až 32V
• Veľmi nízky napájací prúd odteká v podstate nezávisle od napájacieho napätia
• Nízke vstupné ofsetové napätie: 2 mV
• Rozsah vstupného spoločného napätia zahŕňa zem
• Rozsah rozdielového vstupného napätia rovný napätiu napájacieho zdroja
• Odtok energie vhodný na prevádzku na batériu

Výhody:

• Dva interne kompenzované operačné zosilňovače
• Eliminuje potrebu duálneho spotrebného materiálu
• Umožňuje priame snímanie blízko GND a VOUT tiež smeruje na GND
• Kompatibilné so všetkými formami logiky
• Odtok energie vhodný na prevádzku na batériu

Fungovanie LM358:

Invertujúci vstup komparátora LM358, tj. Pin 2, je daný pevnému napätiu, t. J. V pomere 47k: 10k, a neinvertujúci vstup komparátora je stiahnutý nadol a je daný na snímaciu svorku. Keď je odpor medzi kladným napájaním a neinvertujúcim vstupom vysoký, výsledkom je neinvertujúci vstup menší ako invertujúci vstup, čo vedie k tomu, že výstup komparátora je logicky nízky na pin1. A keď odpor klesne, sprístupní napätie na neinvertujúcom vstupe vyššie ako invertujúci vstup, takže výstup komparátora je logicky vysoký.

5. Operačný zosilňovač CA 3130

Je to vynikajúci operačný zosilňovač, ktorý vyžaduje veľmi nízke požiadavky na vstupný prúd. Jeho výstup bude vo vypnutom režime v nulovom stave. CA3130 je 15MHz BiMOS IC s MOSFET vstupmi a bipolárnym výstupom. MOSFET tranzistory sú prítomné na vstupoch, ktoré poskytujú veľmi vysokú vstupnú impedanciu. Vstupný prúd môže byť až 10pA. IC vykazuje veľmi vysokú rýchlosť výkonu a kombinuje výhody CMOS aj bipolárnych tranzistorov. Prítomnosť tranzistorov PMOS na vstupoch vedie k kapacite vstupného napätia v bežnom režime až na 0,5 voltu pod zápornou koľajnicou. Je to ideálne riešenie pre aplikácie s jedným napájaním.

Výstup má pár tranzistorov CMOS, ktorý prepína výstupné napätie do 10 mV od ktorejkoľvek svorky napájacieho napätia. IC CA3130 pracuje s napätím 5 až 16 voltov a môže byť fázovo kompenzovaný jedným externým kondenzátorom. Má tiež svorky na nastavenie offsetového napätia a stroboskopu.

Obvod mobilných chýb pomocou CA3130

6. Zosilňovač CA 3140 Op

Je to 4.5MHz BiMOS Op Amp s MOSFET vstupmi a bipolárnym výstupom. Má vnútri tranzistory PMOS aj vysokonapäťové bipolárne tranzistory. Majú vstupy MOSFETy chránené hradlom (PMOS), ktoré poskytujú veľmi vysokú vstupnú impedanciu zvyčajne okolo 1,5 T ohmov. Vstupný prúd je veľmi nízky okolo 10pA. Vykazuje veľmi rýchlu odozvu a vysokú rýchlosť výkonu. Výstup má ochranu pred poškodením v dôsledku skratovania svoriek záťaže. Vstupný stupeň má PMOS FET, ktorý pomáha v bežnom režime so vstupným napätím až 0,5 voltu. IC je vnútorne fázovo kompenzovaný pre stabilnú prevádzku. Má tiež svorky na dodatočné vyradenie frekvencie a posunutie nulovania.

Obvod alarmu zachytenia proti vrecku pomocou CA3140

7. TL071 Op Amp

Je to nízkošumový operačný zosilňovač so vstupmi JFET. Pracuje v širokom bežnom režime a spotrebúva veľmi málo prúdu. Vyžaduje veľmi nízke predpätie vstupu a ofsetové prúdy. Jeho výstup je chránený proti skratu a má veľmi vysokú rýchlosť prepínania 13 V / us a vykazuje bezchybnú prácu. TL0 71 je ideálny pre obvody s vysokou vernosťou a zvukovým predzosilňovačom. TL071 a TL0 72 obsahujú iba jeden Op Amp vo vnútri, zatiaľ čo TL074 je Quad OpAmp so 4 operačnými zosilňovačmi vo vnútri.

Obvod na ochranu notebooku pomocou ICTL0 71

8. TL082 Op Amp

Jedná sa o duálny OpAmp so samostatnými vstupmi a výstupmi. Má JFET vstupy a bipolárne výstupy. IC vykazuje veľmi vysokú rýchlosť otáčania, nízke vstupné skreslenie. Má tiež nízky ofsetový prúd a nízke ofsetové napätie. Jeho vstupy môžu byť ovplyvnené veľmi malými vstupnými prúdmi. Výstup IC je chránený proti skratu. TL082 vykazuje bezzámkovú prevádzku a má vnútornú frekvenčnú kompenzáciu.

9. LM 311 Op Amp

Je to jediný OPAMP schopný riadiť obvody DTL, RTL, TTL alebo MOS. Jeho výstup môže prepínať až 50 voltov a prúd 50 mA. Pracuje na širokom rozsahu napájacích napätí od 5 do 30 voltov a vyžaduje iba jedno napájanie. Môže priamo riadiť relé, solenoidy atď., Ak je súčasná požiadavka menšia ako 50 mA. Kolíkové pripojenie LM311 sa líši od ostatných OpAmps. Tu pin3 je invertujúci vstup a pin2 neinvertujúci vstup. Výstup je tiež odlišný. Má dva výstupy. Pin7 je pozitívny výstup, ktorý znižuje prúd, zatiaľ čo Pin 1 je záporný výstup.

Pin 7 je pripojený k kolektoru výstupného tranzistora NPN. Pin1 tvorí vysielač výstupného tranzistora. Normálne je výstupný tranzistor vo vypnutom stave a jeho kolektor bude stiahnutý na Vcc. Ak jeho základňa získa viac ako 0,7 voltu, saturuje sa a zapne sa. Tým sa potopí prúd a záťaž sa zapne. Takže na rozdiel od iných OpAmps, LM311 potláča prúd a výstup sa po spustení zníži.

Obvod časovača hodín pomocou IC LM 311. Relé sa zapne, keď nastane nastavený čas v hodinách

10. IC 747

747 je univerzálny duálny operačný zosilňovač obsahujúci dva 741 operačné zosilňovače. Dva operačné zosilňovače majú spoločnú zaujatú sieť a napájacie káble. V opačnom prípade je ich fungovanie úplne nezávislé. Vlastnosti operačného zosilňovača nie sú blokované, keď je prekročený rozsah spoločného režimu vstupu, bez oscilácií. Jedná sa o 14-pinový duálny radový konektor (DIP), ktorý je zobrazený na obrázku nižšie:

Pin Popis 747 Op-amp:

Pin1 - Invertujúci vstupný terminál operačného zosilňovača1

Pin2 - Neinvertujúca vstupná svorka operačného zosilňovača1

Pin3 - Ofsetový nulový terminál op-amp1

Pin4 - Záporné napájacie napätie (-V)

Pin5 - Ofsetový nulový terminál operačného zosilňovača2

Pin6 - Neinvertujúca vstupná svorka operačného zosilňovača2

Pin7 - Invertujúci vstupný terminál op-amp2

Pin8 - Ofsetový nulový terminál operačného zosilňovača2

Pin9 - Kladné napájacie napätie (+ V) operačného zosilňovača2

Pin10 - Výstup op-amp2

Pin11 - Žiadne pripojenie (NC)

Pin13 - Kladné napájacie napätie operačného zosilňovača1

14. kolík - Ofsetový nulový terminál operačného zosilňovača1

Vlastnosti operačného zosilňovača 747:

• Dvojité napájacie napätie ± 1,5 V až ± 15 V.
• Nie je potrebná žiadna frekvenčná kompenzácia
• Ochrana proti skratu
• Široký rozsah spoločného a diferenciálneho napätia
• Nízka spotreba energie
• Zisk jednoty je stabilný
• Žiadne blokovanie
• Vyvážený offset null
• Napájací prúd je menej ako 300 μA na zosilňovač pri 5 V

Ako testovať Op Amp IC?

Operačné zosilňovače sú široko používané v elektronických obvodoch ako zosilňovače, komparátory, napäťové sledovače, sčítacie zosilňovače atď. Väčšina bežne používaných operačných zosilňovačov ako 741, TL071, CA3130, CA3140 atď. Má rovnakú konfiguráciu pinov. Preto je tento tester užitočný na kontrolu činnosti operačného zosilňovača počas riešenia problémov alebo servisu. Jedná sa o ľahko vyrobiteľný nástroj, ktorý je nevyhnutný na pracovnom stole fanda alebo technika.

Tester je zapojený okolo 8kolíkovej pätice IC, do ktorej je možné vložiť testovaný IC. Pin 2 (invertujúci vstup IC) je pripojený k deliču potenciálov R2, R3, ktorý dáva polovičné napájacie napätie na pin 2. Pin 3 (žiadny invertujúci vstup) základne IC je pripojený k VCC cez R1 a spínačom Push to on. Výstupný pin 6 slúži na pripojenie vizuálnej indikačnej LED diódy cez odpor obmedzujúci prúd R4.

Konštrukcia je komparátor napätia. Vložte IC do zásuvky so správnou orientáciou. Zárez na ľavej strane IC by sa mal zhodovať s výrezom v základni IC. V tomto komparátornom režime je výstup IC1 vysoký, keď jeho kolík 3 dostane vyššie napätie ako kolík 2. Tu má kolík 2 4,5 voltov (ak je batéria 9 V) a pin 3 0 voltov.

Takže výstup zostáva nízky a LED bude tmavá. Keď je stlačené S1, pin 3 dostane vyššie napätie ako pin 2 a výstup IC sa otočí vysoko, aby rozsvietil LED. To naznačuje, že obvody vo vnútri IC fungujú.

Testovacie topológie:

V operačnom zosilňovači sú tri testovacie topológie

• Dva testovacie slučky operačného zosilňovača
• Autotestovacia slučka
• Tri na zosilňovači

Teraz máte predstavu o konfigurácii pinov a opamujte IC, ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy alebo elektrických a elektronické projekty zanechať komentáre nižšie.

Video zobrazujúce porovnanie prvých 4 integrovaných obvodov