Krátka forma operačného zosilňovača je op-amp, čo je jeden druh polovodičového integrovaného obvodu. Prvý operačný zosilňovač navrhol Fairchild Semiconductors v roku 1963. Je základným stavebným prvkom analógového signálu. elektronické obvody ktoré vykonávajú rôzne typy úloh spracovania analógového signálu. Tieto integrované obvody používajú vonkajšiu spätnú väzbu na reguláciu svojich funkcií a tieto komponenty sa používajú ako viacúčelové zariadenie v rôznych elektronických prístrojoch. Skladá sa z dvoch vstupov a dvoch výstupov, a to z invertujúcich a neinvertujúcich terminálov. Tento zosilňovač IC 741 Op Amp sa najčastejšie používa v rôznych elektrických a elektronických obvodoch. Hlavným zámerom tohto operačného zosilňovača 741 je posilniť AC a DC signály a matematické operácie. Poďme mať jasno v tomto zosilňovači 741 Op Amp tým, že poznáme jeho vlastnosti, pinový diagram, špecifikácie a súvisiace koncepty.
Čo je to IC 741 Op Amp?
Pojem operačný zosilňovač je úplná forma operačného zosilňovača a je to jeden druh IC ( integrované obvody ). Operačný zosilňovač je jednosmerne spojený vysokonapäťový zosilňovač napätia s diferenciálnym i / pa jediným o / p. V tejto štruktúre operačný zosilňovač generuje o / p potenciál, ktorý je zvyčajne mnohonásobne väčší ako potenciálny rozdiel medzi jeho i / p svorkami.
Operačné zosilňovače mali svoje korene v analógových počítačoch, kde sa používali na vykonávanie matematických operácií v niekoľkých lineárnych, nelineárnych a frekvenčne závislých obvodoch. Popularita tohto IC ako základnej stavebný blok v analógových obvodoch je kvôli jeho flexibilite. Vďaka svojim vlastnostiam sú tieto vlastnosti určené exteriérovým komponentom a tiež mierne závisia od teplotných koeficientov, inak spôsobujú výrobné rozdiely v samotnom IC.
V dnešnej dobe sú operačné zosilňovače najbežnejšie používanými integrovanými obvodmi. The aplikácií týchto integrovaných obvodov zahŕňajú obrovské množstvo priemyselných, vedeckých a spotrebiteľských zariadení. Cena niekoľkých typických operačných zosilňovačov je pri rozumnom objeme výroby nízka, ale niektoré hybridné integrované operačné zosilňovače s rôznymi výkonovými podmienkami môžu stáť viac ako 100 dolárov. Operačné zosilňovače môžu byť zabalené ako aparáty alebo použité ako základ zložených integrovaných obvodov.
Operačný zosilňovač je jeden druh diferenciálneho zosilňovača . Medzi rôzne druhy diferenciálnych zosilňovačov patrí prístrojový zosilňovač, izolačný zosilňovač, zosilňovač negatívnej spätnej väzby a plne diferenciálny zosilňovač. IC 741 vyzerá ako „malý čip“. Ale je to všeobecné. Musíte o tom vedieť základné informácie.
The Operačný zosilňovač IC 741 vyzerá ako malý čip. Ďalej je uvedené znázornenie operačného zosilňovača 741 IC, ktorý obsahuje osem pinov. Najvýznamnejšie piny sú 2,3 a 6, kde piny 2 a 3 označujú invertujúce a neinvertujúce terminály a pin 6 označuje výstupné napätie. Trojuholníkový tvar v IC znamená integrovaný obvod operačného zosilňovača.
Aktuálnu verziu čipu označuje slávny operačný zosilňovač IC 741. Hlavnou funkciou tohto IC 741 je robiť matematické operácie v rôznych obvodoch. Operačný zosilňovač IC 741 je vyrobený z rôznych stupňov tranzistora, ktoré majú zvyčajne tri stupne, ako je diferenciálny i / p, push-pull o / p a stredný zosilňovací stupeň.
Tento operačný zosilňovač môže ponúkať vysoký rozsah zosilnenia napätia a je možné ho dosiahnuť tak, aby fungoval na rôznych napäťových úrovniach, a táto funkčnosť umožňuje zariadeniu implementovať ho do rôznych integrátorov, sčítavajúcich typov zosilňovačov a ďalších. Dokonca si zachováva vlastnosti ochrany zariadenia v čase skratu a má siete s vnútornou frekvenčnou kompenzáciou. Tento IC možno vyrobiť v troch formách a sú v 8-pinovom balení SOIC, 8-pinovom balení Dual-in-line a v kovovom prevedení TO5-8.
741 DIP a To5
Operačný zosilňovač IC 741 sa používa v dvoch metódach, ako je invertujúca (-) a neinvertujúca (+).
Diferenciálne operačné zosilňovače pozostáva zo sady FET alebo BJT. Základné znázornenie tohto operačného zosilňovača je uvedené nižšie:
Schéma pripnutia
The konfigurácia pinov operačného zosilňovača IC 741 je zobrazené nižšie. The operačný zosilňovač 741 pinový diagram a funkčnosť každého kolíka sú jasne vysvetlené v nasledujúcej časti.
Schéma vývodu IC 741
Kolíky napájacieho zdroja: Pin 4 a 7
Pin 4 a pin 7 sú svorky napájacieho zdroja pre záporné a kladné napätie. Napájanie, ktoré je potrebné na to, aby IC fungoval, sa prijíma z oboch týchto pinov. Úroveň napätia medzi týmito pinmi môže byť v rozmedzí 5 - 18V.
Výstupný pin: Pin 6
Výstup, ktorý sa dodáva z operačného zosilňovača IC 741, sa prijíma z tohto kolíka. Výstupné napätie, ktoré sa prijíma na tomto kolíku, je založené na použitom spätnoväzbovom prístupe a úrovni napätia na vstupných kolíkoch.
Keď je hodnota napätia na kolíku 6 vysoká, zodpovedá to tomu, že výstupné napätie je podobné kladnému napájaciemu napätiu. Rovnakým spôsobom, keď je hodnota napätia na kolíku 6 nízka, zodpovedá to tomu, že výstupné napätie je podobné zápornému napájaciemu napätiu.
Vstupné piny: Pin 2 a Pin 3
Toto sú vstupné piny pre operačný zosilňovač. Pin 3 sa považuje za invertujúci vstup, zatiaľ čo pin 3 sa považuje za neinvertujúci vstupný pin. Keď je hodnota napätia na kolíku 2 >> kolíku 3, čo znamená, že invertujúci vstup má vysokú hodnotu napätia, potom je výstupný signál nízky.
Rovnakým spôsobom, keď hodnota napätia na kolíku 3 >> kolíku 2, čo znamená, že neinvertujúci vstup má vysokú hodnotu napätia, je výstupný signál vysoký.
Offsetové nulové piny: Pin 1 a Pin 5
Ako už bolo uvedené, tento operačný zosilňovač má zvýšenú úroveň zosilnenia napätia. Z tohto dôvodu aj minimálne zmeny napätia na neinvertujúcich aj invertujúcich vstupoch, ktoré sa dejú z dôvodu abnormalít v konštrukčnom postupe alebo iných anomálií, budú mať vplyv na výstup.
Aby sa to prekonalo, hodnota posunu napätia, ktorá sa má aplikovať na pin 1 a pin 5, a to sa všeobecne dosahuje potenciometrom.
Nepripojený kolík: Pin 8
Je to iba špendlík, ktorý sa používa na vyplnenie prázdneho špendlíka v zosilňovači IC 741 Op Amp. Nemá spojenie so žiadnym vnútorným ani vonkajším obvodom.
Fungovanie IC 741 Op-Amp
Táto časť jasne vysvetľuje pojem interná schéma a fungovanie IC 741. Typický IC 741 je skonštruovaný s obvodom, ktorý je zahrnutý s 11 rezistormi a 20 tranzistormi. Všetky tieto tranzistory a rezistory sú asimilované a spojené ako jeden monolitický čip. S nižšie zobrazeným obrázkom možno ľahko pochopiť vnútorné spojenia komponentu.
741 Interný obvod IC
Tu sú pre tranzistory Q1 a Q2 pripojené invertujúce a neinvertujúce vstupy zodpovedajúcim spôsobom. Tranzistory Q1 aj Q2 fungujú ako NPN žiariče, kde sú tieto výstupy spojené s niekoľkými tranzistormi Q3 a Q4. Tieto Q3 a Q4 fungujú ako zosilňovače bežnej základne. Tento typ konfigurácie izoluje vstupy spojené s Q3 a Q4 a eliminuje tak pravdepodobnú spätnú väzbu signálu, ktorá by sa mohla vyskytnúť.
Kolísanie napätia, ku ktorému dochádza na vstupoch operačného zosilňovača, môže mať vplyv na tok prúdu vo vnútornom obvode a tiež na efektívny funkčný rozsah ľubovoľného tranzistora, ktorý je v obvode. Aby sa tak zabránilo uskutočňovaniu, došlo k implementácii dvoch súčasných zrkadiel. Dvojice tranzistorov (Q8, Q9) a (Q12, Q13) sú spojené spôsobom, že vytvárajú zrkadlové obvody.
Pretože tranzistory Q8 a Q12 sú regulačné tranzistory, nastavujú úroveň napätia na križovatke EB pre svoj zodpovedajúci pár tranzistorov. Túto úroveň napätia je možné presne regulovať na niektoré desatinné miesta milivoltov a táto presnosť umožňuje iba nevyhnutný tok prúdu do obvodu.
Jeden zrkadlový obvod vyvinutý Q8 a Q9 sa privádza do vstupného obvodu, zatiaľ čo druhý zrkadlový obvod vyvinutý Q12 a Q13 sa privádza do výstupného obvodu. Druhý zrkadlový obvod, ktorý je tretím obvodom tvoreným Q10 a Q11, tiež funguje ako spojenie so zvýšenou impedanciou medzi napájacím zdrojom a vstupom. Toto pripojenie ponúka referenčnú úroveň napätia, ktorá nepreukazuje zaťaženie vstupného obvodu.
Tranzistor Q6 spolu s rezistormi 4,5K a 7,5K sa vyvinie do obvodu radiča úrovne napätia, ktorý znižuje úroveň napätia z obvodu zosilňovača vo vstupnej časti o Vin skôr, ako sa dostane do ďalšieho obvodu. To sa dosiahne elimináciou akýchkoľvek druhov variácií signálu v sekcii výstupného zosilňovača. Zatiaľ čo tranzistory Q22, Q15 a Q19 sú navrhnuté tak, aby fungovali ako zosilňovače triedy A, a tranzistory Q14, Q20 a Q17 sa vyvíjajú ako výstupná fáza 741 operačného zosilňovača.
Aby sa odstránili akékoľvek odchýlky vo vstupnej fáze diferenciálneho obvodu, používajú sa tranzistory Q5, Q6 a Q7 na vytvorenie konfigurácie, ktorá má hodnoty Offset null + ve a -ve a zodpovedajúcim spôsobom vyrovnáva a invertuje vstupy.
Integrátor a diferenciátor operačného zosilňovača
Nasledujúca časť vysvetľuje experimentálny postup integrátor a derivátor pomocou teórie operačného zosilňovača IC 741.
Ak chcete vedieť o tom, že operačný zosilňovač pracuje ako diferenciátor a integrátor, potrebujeme nepájivú dosku, odporníky hodnoty (10KΩ, 100KΩ, 1,5KΩ a 150Ω), RPS, operačný zosilňovač IC 741, vodiče na pripojenie, kondenzátory hodnoty (0,01µF, 0,1 uF) a osciloskop (CRO).
Obvod integrátora využívajúci operačný zosilňovač je uvedený nižšie. Pre vytvorenie integrátorského obvodu a poznanie výstupu je potrebné zapojenie obvodu vykonať podľa pokynov v nasledujúcich krokoch:
- Na vstupnú časť naneste symetrickú sínusovú vlnu s frekvenciou 1 kHz a amplitúdou 2 V, ktorá je špičkovým napätím.
- Pripojte vstupné a výstupné časti obvodu k CRO kanálu 1 a kanálu 2. Toto pripojenie umožňuje pozorovanie generovaných kriviek.
- Zaznamenajte pozorované krivky do grafu spolu s podobnými hodnotami pozorovanými na CRO.
- Potom sledujte praktické aj teoretické hodnoty. Tento typ pripojenia umožňuje použitie operačného zosilňovača IC 741 ako integrátorového obvodu.
Diferenciálny obvod využívajúci operačný zosilňovač je uvedený nižšie. Aby sa vytvoril obvod diferenciátora a poznal sa výstup, pripojenie obvodu sa musí vykonať podľa pokynov v nasledujúcich krokoch:
- Na vstupnú časť použite symetrické trojuholníkové vlnenie s frekvenciou 1 KHz a amplitúdou 2 V, ktoré je špičkové napätie.
- Pripojte vstupné a výstupné časti obvodu k CRO kanálu 1 a kanálu 2. Toto pripojenie umožňuje pozorovanie generovaných kriviek.
- Zaznamenajte pozorované krivky do grafu spolu s podobnými hodnotami pozorovanými na CRO.
- Potom sledujte praktické aj teoretické hodnoty. Tento typ pripojenia umožňuje použitie operačného zosilňovača IC 741 ako integrátorového obvodu.
Výstupné vlny integrátora a diferenciátora
Otvorte konfiguráciu slučky
Najjednoduchší prístup k implementácii IC 741 Op Amp je jeho fungovanie v konfigurácii otvorenej slučky. The konfigurácia otvorenej slučky IC 741 je v invertujúcich a neinvertujúcich režimoch.
Invertujúci operačný zosilňovač
V operačnom zosilňovači IC 741 sú pin2 a pin6 vstupné a výstupné piny. Keď je napätie dané na pin-2, môžeme dostať výstup z pin-6. Ak je polarita kolíka i / p-2 + Ve, potom polarita pochádzajúca z kolíka o / p6 je-Ve. Takže o / p je vždy oproti i / p.
Schéma zapojenia invertujúceho operačného zosilňovača je uvedená vyššie a zisk obvodu invertujúceho operačného zosilňovača sa všeobecne počíta pomocou tohto vzorca A = Rf / R1
Napríklad, ak Rf je 100-kilový ohm a R1 je 10-kilový ohm, potom by zisk bol -100 / 10 = 10 Ak je i / p napätie 2,5 V, o / p napätie by bolo 2,5 × 10 = 25
Neinvertujúci operačný zosilňovač
V operačnom zosilňovači IC 741 sú pin3 a pin6 vstupné a výstupné piny. Keď je napätie dané na pin3, potom môžeme získať výstup z pin-6. Ak je polarita + Ve na vstupnom kolíku-3, potom je polarita, ktorá pochádza z o / p kolíka-6, tiež + Ve. Takže o / p nie je opak.
Schéma neinvertujúceho obvodu je uvedená vyššie a zisk tohto neinvertujúceho obvodu sa všeobecne počíta pomocou tohto vzorca A = 1 + (Rf / R1)
Napríklad, ak Rf je 100-kilový ohm a R1 je 25-kilový ohm, potom by zisk bol 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 Ak je i / p napätie 1, potom by o / p napätie bolo byť 1X5 = 5v
“čo robí mux ”
Schéma zapojenia operačného zosilňovača IC 741
Medzi aplikácie patrí hlavne sčítačka, komparátor, odčítač, sledovač napätia, integrátor a diferenciátor. The schéma zapojenia zosilňovača IC 741 op je uvedený nižšie. V nasledujúcom okruhu IC Ako komparátor sa používa operačný zosilňovač 741 . Aj keď sme ho použili ako komparátor, IC stále pozoruje slabé signály, aby ich bolo možné jednoduchšie identifikovať.
Konfigurácia kolíka IC 741
Špecifikácie IC 741 Op-Amp
Nasledujúce špecifikácie jasne vysvetľujú prevádzkovú funkčnosť a správanie IC 741:
- Napájanie: Pre funkčnosť tohto operačného zosilňovača vyžaduje minimálne napätie 5 V a dokáže pracovať až 18 V.
- Vstupná impedancia: Má rozsah asi 2 megaohmov
- Výstupná impedancia: Má rozsah asi 75 ohmov
- Slew Rate: Toto je tiež rozhodujúci atribút pri výbere operačného zosilňovača pre vysoký rozsah frekvencií. Toto je definované ako maximálna zmena výstupného napätia / jednotka času. SR sa meria vo voltoch / µs a predstavuje: SR = dVo / dt Pri výpočte rýchlosti nábehu možno jednoducho poznať zmenu výstupu, pri ktorej sa operačný zosilňovač líši v závislosti od zmien úrovne vstupnej frekvencie. SR sa mení s variáciami zosilnenia napätia a všeobecne sa to nazýva zisk jednoty. Hodnota rýchlosti zabitia pre operačný zosilňovač je vždy stabilná. SO, keď je nevyhnutnosť sklonu výstupných hodnôt vyššia ako rýchlosť otočenia, dôjde k skresleniu. Pre operačný zosilňovač IC 741 je rýchlosť záchytu 0,5 V / mikrosekunda, čo je minimálna. Z tohto dôvodu sa tento IC nepoužíva na zvýšenie frekvenčných rozsahov, ako sú napríklad komparátory, filtre a oscilátory.
- Zisk napätia: Zisk napätia je 2 000 000 pre minimálny rozsah frekvencií
- Rozsah vstupného ofsetu: Tento zosilňovač IC 741 Op Amp má rozsah vstupného offsetu medzi 2 - 6 mV
- Výstupné zaťaženie: Odporúčaný rozsah je> 2 kilo ohmy
- Prechodná odozva: Toto je rozhodujúci aspekt, ktorý sa používa pri výbere operačného zosilňovača vo viacerých aplikáciách. Spolu so spätnou väzbou v ustálenom stave obsahuje operačný zosilňovač celú odozvu praktického obvodu. Sekcia spätnej väzby, kde sa dosiahne stabilná hodnota pred prijatím výstupnej hodnoty, sa nazýva prechodná odozva. Akonáhle dosiahne túto hodnotu, stabilná hodnota zostane v tomto bode, a preto sa to nazýva stabilná úroveň. Táto stabilná fáza nie je založená na čase. Atribúty tejto prechodnej reakcie pozostávajú z percenta prekročenia a času nábehu. Má inverzný vzťah k šírke pásma jednoty a zisku operačného zosilňovača.
Aby operačný zosilňovač fungoval ako napäťový zosilňovač, odporúča sa zvýšená hodnota vstupnej impedancie a nízka výstupná impedancia.
741 charakteristík operačného zosilňovača
Vlastnosti operačného zosilňovača IC 741 zahŕňajú nasledujúce
- Vstupná impedancia operačného zosilňovača IC 741 je vyššia ako 100 kiloohmov.
- O / p operačného zosilňovača 741 IC je nižší ako 100 ohmov.
- Frekvenčný rozsah signálov zosilňovača pre operačný zosilňovač IC 741 je od 0 Hz do 1 MHz.
- Ofsetový prúd a ofsetové napätie operačného zosilňovača IC 741 sú nízke
- Napäťový zisk IC 741 je asi 2 000 000.
741 aplikácií Op-Amp
Existuje veľa elektronických obvodov zabudovaných do zosilňovača IC 741, menovite napäťový sledovač, analógovo-digitálny prevodník , obvod vzorkovania a zadržania, prevod napätia na prúd a prúd na napätie, sčítací zosilňovač atď. Medzi aplikácie operačného zosilňovača IC 741 patria nasledujúce.
- Variabilný audiofrekvenčný oscilátor využívajúci IC 741 Op Amp
- Nastaviteľné zvlnenie RPS založené na zosilňovači IC 741
- Audio zmes pre štyri kanály pomocou zosilňovača IC 741 Op Amp
- Automatický svetelný spínač na báze IC 741 Op Amp a LDR
- Merač polarity jednosmerného napätia pomocou IC 741 Op-Amp
- e-izbový teplomer pomocou IC 741 Op Amp
- Počúvanie chyby pomocou zosilňovača IC 741 Op-Amp
- Zosilňovač mikrofónu využívajúci zosilňovač IC 741 Op-Amp
- IC 741 Op-Amp Tester
- Toto je základná ochrana proti skratu RPS
- Dotykový tepelný spínač využívajúci IC 741 Op Amp
- Konverzia V na F pomocou IC 741 Op Amp
- Generácia veterného zvuku na báze IC 741 Op Amp
Infografika zosilňovača 741 op
Toto je všetko o výučbe IC 741 Op Amp, ktorý obsahuje základné informácie o operačnom zosilňovači, pinový diagram, obvodový diagram, špecifikácie, charakteristiky a jeho aplikácie. Ďalej, akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu alebo 741 projektov operačných zosilňovačov, poskytnite nám spätnú väzbu prostredníctvom komentárov v sekcii komentárov nižšie. Tu je otázka pre vás. Čo je
![4 jednoduché spínacie obvody klapiek [testované]](https://electronics.jf-parede.pt/img/4017-ic-circuits/21/4-simple-clap-switch-circuits.png)
