Op-Amp IC: t - nastan kokoonpano, ominaisuudet ja toiminta

1. IC 741

Yleisimmin käytetty op-vahvistin on IC741. 741-op-amp on jännitevahvistin, se kääntää tulojännitteen lähdössä, löytyy melkein kaikkialta elektronisista piireistä.

PIN-määritys:

Katsotaanpa 741 op-ampeerin pin-kokoonpano ja testaus. Yleensä tämä on numeroitu sirun ympäri vastapäivään. Se on 8-nastainen IC. Ne tarjoavat erinomaisen suorituskyvyn integraattorissa, summausvahvistimessa ja yleisissä palautesovelluksissa. Nämä ovat suurivahvistettua op-amp: ta, käänteisen tulon jännite voidaan ylläpitää melkein yhtä suuri kuin Vin.

Se on 8-nastainen kaksoislinjapaketti, jonka pinout on esitetty yllä.

Tappi 1: Siirtymä nolla.

Tappi 2: Käänteinen tuloliitin.

Tappi 3: Ei-invertoiva tuloliitin.

Tappi 4: –VCC (negatiivinen jännitesyöttö).

Tappi 5: Siirtymä nolla.

Tappi 6: Lähtöjännite.

Tappi 7: + VCC (positiivinen jännitesyöttö).

Tappi 8: Ei yhteyttä.

741-op-amp: n päänastat ovat pin2, pin3 ja pin6. Käänteisvahvistimessa positiivinen jännite kohdistetaan op-amp: n napaan 2, jonka tulos saadaan negatiivisena jännitteenä tapin 6 kautta. Napaisuus on käännetty. Ei-invertoivassa vahvistimessa positiivinen jännite kohdistetaan op-vahvistimen pin3: een, jonka saamme ulostulon positiivisena jännitteenä tapin 6 kautta. Napaisuus pysyy samana ei-invertoivassa vahvistimessa. Vcc on yleensä alueella 12-15 volttia. Kun käytetään kahta syöttöä (+ Vcc / -Vcc), ne ovat saman jännitteen ja vastakkaisen merkin lähes kaikissa tapauksissa. Muista, että operatiivinen vahvistin on suurivahvistettu, differentiaalijännitevahvistin. Operatiivisen vahvistimen 741 vahvistus on vähintään 100 000 ja voi olla yli miljoona (1 000 000). Tämä on tärkeä seikka, joka sinun on muistettava, kun laitat 741: n piiriin.

On olemassa monia yleisiä sovelluspiirejä, jotka käyttävät IC741-op-ampia, ne ovat summain, vertailija, vähennyslaskuri, integraattori, erottelija ja jännitteen seuraaja.

Alla on esimerkki 741 IC-piiristä. 741: ää käytetään kuitenkin vertailijana eikä vahvistimena. Ero näiden kahden välillä on pieni, mutta merkittävä. Vaikka sitä käytettäisiin vertailijana 741 havaitsee edelleen heikot signaalit, jotta ne voidaan tunnistaa helpommin. Vertailija on piiri, joka vertaa kahta tulojännitettä. Toista jännitettä kutsutaan vertailujännitteeksi ja toista kutsutaan tulojännitteeksi. Se on piiri, joka vertaa op-vahvistimen yhteen tuloon syötettyä signaalijännitettä tunnetulla vertailujännitteellä toisessa tulossa. 741-op-amp: lla on ihanteelliset siirto-ominaisuudet (lähtö ± Vsat) ja lähtöä muutetaan syöttöjännitteen 2 mV lisäyksellä.

741 Op-amp-piirikaavion nastakonfiguraatio

2. LM324

LM324 on neliosainen vahvistimen integroitu piiri, jolla on erittäin vakaa kaistanleveys ja joka on suunniteltu toimimaan yhdestä virtalähteestä laajalla jännitealueella. Niillä on eräitä etuja verrattuna tavanomaisiin operatiivisiin vahvistintyyppeihin yhden toimituksen sovelluksissa. Se on 14-nastainen kaksoislinjapaketti, joka sisältää neljä sisäisesti kompensoitua ja kaksivaiheista operatiivista vahvistinta, jotka on esitetty kuvassa.

LM324

• Nastat 1, 7, 8 ja 14 ovat vertailijan ulostuloja
• Nastat 2, 6, 9 ja 13 ovat tiivistimen käänteiset tulot
• Nastat 3, 5, 10 ja 12 ovat vertailijan ei-käänteisiä tuloja
• Tappi 11 on maadoitettu (0 V)
• Nasta 4 on syöttöjännite 5 V

Ominaisuudet:

• Sisäinen taajuus kompensoi yhtenäisyyden kasvun
• Suuri tasajännitevahvistus 100 dB
• Laaja kaistanleveys 1 MHz
• Laaja virtalähde: yksi syöttö 3V - 32V
• Pohjimmiltaan riippumaton syöttöjännitteestä
• Tulojännitteen differentiaalialue, joka on yhtä suuri kuin virtalähteen jännite
• Suuri lähtöjännitteen vaihtelu 0 V - V + - 1,5 V

LM323: n potentiaalijakajat on kytketty op-vahvistimen käänteisiin ja ei-käänteisiin tuloihin jonkin verran jännitettä näissä liittimissä. Syöttöjännite annetaan + V: lle ja –V kytketään maahan. Tämän vertailijan lähtö on loogisesti korkea, jos ei-invertoiva päätelaitteen tulo on suurempi kuin vertailijan käänteinen päätelaite. Kun käänteinen tulo on enemmän kuin ei-invertoiva, niin logiikan matala (0) on lähtö.

LM324: n toiminta:

• Kun teho syötetään ei-invertoivaan päätelaitteeseen, joka on pienempi kuin op-amp: n käänteinen jännite, lähtö lähtee nollaksi, mikä tarkoittaa, että virtaa ei ole. Koska tiedämme jo sen kun '+> - = 1' . Tässä + -merkki osoittaa ei-invertoivaa päätelaitetta ja ‘-’merkki osoittaa käänteistä päätettä.
• Jos ei-invertoiva jännite on suurempi kuin käänteinen jännite, lähtö on korkea.
• Tässä LM324: n lähdössä on sisäisesti kytketty johonkin vastukseen ja sillä on jonkinlainen järjestely IC: n sisällä, mikä tekee paljon eroa muihin vertailijoihin.
• Se on sisäisesti vedetty ylös, joten ei tarvita mitään vastusliitäntää virtalähteestä.

LM324 Cricuit

3. LM339

LM339 on yleisimmin käytetty vertailulaite, joka on suunniteltu käytettäväksi tason havaitsemiseen, matalan tason tunnistamiseen ja muistisovelluksiin autoteollisuudessa ja teollisuudessa. Siinä on neljä sisäänrakennettua vertailua, se vertaa kahta tulojännitetasoa ja antaa digitaalisen lähdön näyttämään isompaa.

Näillä vertailijoilla on lisäksi ainutlaatuinen ominaisuus siinä, että yhteismoodin tulojännitealue sisältää maadoituksen huolimatta siitä, että niitä käytetään yhdestä virtalähteen jännitteestä.

LM339

• Nastat 1, 2, 13 ja 14 ovat vertailijan ulostuloja
• Nasta 3 on syöttöjännite 5 V
• Tapit 4, 6, 8 ja 10 ovat käänteisiä komparaattorin tuloja
• Nastat 5, 7, 9 ja 11 ovat vertailijan ei-käänteisiä tuloja
• Tappi 12 on maadoitettu (0 V)

Ominaisuudet:

• Signaali tai kaksoissyöttö
• Laaja käyttöalue (VCC = 2V ~ 36V)
  • Suurin luokitus: 2 V - 36 V
  • Testattu 30 V: iin: Ei-V-laitteet
• Yhteismoodin syöttöjännite sisältää maadoituksen
• Pieni syöttövirta (IF = 0,8 mA)
• Avoimet kollektorilähdöt langallista ja liitäntää varten
• Pieni tulojännitevirta 25nA
• Matala lähtö kyllästysjännite
• Lähtö on yhteensopiva TTL-, DTL- ja CMOS-logiikkajärjestelmän kanssa
• Syöttöjännitteen differentiaalialue, joka on yhtä suuri kuin virtalähteen jännite

LM339: n potentiaalijakajat on kytketty op-vahvistimen käänteisiin ja ei-invertoiviin tuloihin jonkin verran jännitettä näissä liittimissä. Syöttöjännite annetaan + V: lle ja –V kytketään maahan. Tämän vertailijan lähtö on loogisesti korkea, jos ei-invertoiva päätelaitteen tulo on suurempi kuin vertailijan käänteinen päätelaite.

LM339: n toiminta:

• Kun teho syötetään ei-invertoivaan päätelaitteeseen, joka on pienempi kuin op-amp: n käänteinen jännite, lähtö lähtee nollaksi, mikä tarkoittaa, että virtaa ei ole. Koska tiedämme jo sen kun '+> - = 1' . Tässä + -merkki osoittaa ei-invertoivaa päätelaitetta ja ‘-’merkki osoittaa käänteistä päätettä.
• Jos ei-invertoiva jännite on suurempi kuin käänteinen jännite, virtavirta on laitteessa.
• LM339 toimii avoimena keräilijänä, minkä vuoksi yhdistimme vastuslaitteen virtalähteestä, jos poistamme vastuksen, piirissä ei ole virtaa.

LM324 Cricuit

4. LM258

LM358-op-vahvistimia käytetään anturivahvistimissa, DC-vahvistuslohkoissa ja kaikissa tavanomaisissa op-amp-piireissä, jotka voidaan nyt helpommin toteuttaa yksittäisissä virransyöttöjärjestelmissä. Esimerkiksi LM358-op-amp: ta voidaan käyttää suoraan normaalista + 5 V: n virtalähteestä, jota käytetään osana digitaalisia järjestelmiä, ja se tarjoaa helposti tarvittavan liitäntäelektroniikan tarvitsematta ylimääräisiä ± 15 V: n virtalähteitä.

Se on 8-napainen DIP-paketti, joka on esitetty alla.

LM358

Tapin kuvaus:

• Nastat 1 ja 7 ovat vertailijan lähtöjä
• Nastat 2 ja 6 ovat käänteisiä tuloja
• Nastat 3 ja 5 ovat ei-invertoivia tuloja
• Tappi 4 on hiottu (GND)
• Tappi 8 on VCC +

Ominaisuudet:

• Sisäinen taajuus kompensoi yhtenäisyyden kasvun
• Suuri DC-jännitteen vahvistus: 100 DB
• Laaja kaistanleveys
• Laaja virtalähde: yksi syöttö: 3 V - 32 V
• Erittäin pieni syöttövirta, joka on olennaisesti riippumaton syöttöjännitteestä
• Pieni sisääntulojännite: 2 mV
• Syöttöjännitealue sisältää maadoituksen
• Tulojännitteen differentiaalialue, joka on yhtä suuri kuin virtalähteen jännite
• Virran tyhjennys sopii akkukäyttöön

Edut:

• Kaksi sisäisesti kompensoitua op-vahvistinta
• Poistaa kaksoistarvikkeiden tarpeen
• Mahdollistaa suoran tunnistamisen lähellä GND: tä ja VOUT menee myös GND: hen
• Yhteensopiva kaikkien logiikkamuotojen kanssa
• Virran tyhjennys sopii akkukäyttöön

LM358: n toiminta:

Vertailijan LM358 käänteinen tulo eli tappi 2 annetaan kiinteälle jännitteelle, ts. Suhteessa 47k: 10k, ja vertailijan ei-invertoiva tulo vedetään alas ja annetaan anturiliittimelle. Kun positiivisen syötteen ja ei-invertoivan tulon välinen vastus on suuri, tuloksena on, että ei-invertoiva tulo on pienempi kuin kääntyvä tulo, joka tekee vertailulähdön logiikan matalaksi tapissa 1. Ja kun vastus laskee, jolloin jännite invertoimattomalle tulolle on korkeampi kuin käänteinen tulo, niin että vertailijan lähtö on loogisesti korkea.

5. CA 3130 Op Amp

Se on erinomainen Op-vahvistin, joka vaatii erittäin matalan tulovirran. Sen lähtö on nollatilassa pois päältä-tilassa. CA3130 on 15MHz BiMOS IC, jossa on MOSFET-tulot ja bipolaarinen lähtö. Tuloissa on MOSFET-transistoreita, jotka tarjoavat erittäin korkean impedanssin. Tulovirta voi olla jopa 10pA. IC näyttää erittäin korkean suorituskyvyn ja yhdistää sekä CMOS: n että bipolaaristen transistoreiden edut. PMOS-transistorien läsnäolo tuloissa johtaa yhteismoodin tulojännitekapasiteettiin 0,5 volttiin negatiivisen kiskon alapuolelle. Joten se on ihanteellinen yhden toimituksen sovelluksissa.

Lähdössä on CMOS-transistoripari, joka kääntää lähtöjännitteen 10 mV: n sisällä kummastakin syöttöjänniteliittimestä. IC CA3130 toimii 5-16 voltin virralla ja voidaan vaihekompensoida yhdellä ulkoisella kondensaattorilla. Siinä on myös liittimet offset-jännitteen ja välähdyksen säätämiseen.

Mobile Bug Circuit käyttäen CA3130

6. CA 3140 Op Amp

Se on 4,5 MHz: n BiMOS Op Amp, jossa on MOSFET-tulot ja bipolaarinen lähtö. Siinä on sekä PMOS-transistoreita että suurjännitteisiä bipolaarisia transistoreita. Onko tuloissa portti suojattuja MOSFET-levyjä (PMOS), jotka tarjoavat erittäin korkean tuloimpedanssin tyypillisesti noin 1,5 T ohmia. Tulovirran tarve on hyvin pieni noin 10pA. Sillä on erittäin nopea vaste ja nopea suorituskyky. Lähtö on suojattu kuormitusliittimen oikosulun aiheuttamilta vaurioilta. Tuloportaassa on PMOS FET, joka auttaa tavallisessa tilassa olevan tulojännitteen kapasiteettia jopa 0,5 volttia. IC on sisäisesti vaihekompensoitu vakaan toiminnan vuoksi. Siinä on myös päätelaitteita taajuuden ylimääräiselle siirtymiselle ja offset-nollaukselle.

Laukun poimimisen varoittava piiri käyttämällä CA3140: tä

7. TL071 Op-vahvistin

Se on hiljainen Op Amp, JFET-tuloilla. Se toimii laaja-alaisessa tilassa ja kuluttaa hyvin vähän virtaa. Se vaatii erittäin pienen tulovirheen ja offset-virrat. Sen lähtö on oikosulkusuojattu ja sillä on erittäin korkea kierrosnopeus 13 V / us, ja sillä on salvaton toiminta. TL0 71 on ihanteellinen korkean tarkkuuden ja äänen esivahvistinpiireille. TL071 ja TL0 72 sisältävät vain yhden Op Amp: n sisällä, kun taas TL074 on Quad OpAmp, jossa on 4 operatiivista vahvistinta.

Kannettavan tietokoneen suojapiiri ICTL0-tekniikkaa käyttäen 71

8. TL082 Op-vahvistin

Se on kaksoisopAmp, jossa on erilliset tulot ja lähdöt. Siinä on JFET-tulot ja bipolaariset lähdöt. IC: llä on erittäin suuri kääntönopeus, pieni syöttövirhe. Siinä on myös pieni offset-virta ja pieni offset-jännite. Sen tulot voivat olla esijännitettyjä hyvin matalilla tulovirroilla. IC: n lähtö on oikosulkusuojattu. TL082: lla on salvaton toiminta ja siinä on sisäinen taajuuskorjaus.

9. LM 311 Op Amp

Se on yksi OPAMP, joka pystyy ajamaan DTL-, RTL-, TTL- tai MOS-piirejä. Sen lähtö voi kytkeä jopa 50 volttia ja 50mA virtaa. Se toimii laajalla syöttöjännitealueella 5-30 volttia ja vaatii vain yhtä syöttöä. Se voi ohjata suoraan releitä, solenoideja jne., Jos nykyinen vaatimus on alle 50 mA. LM311: n nastaliitäntä on erilainen kuin muut OpAmps: t. Tässä pin3 on käänteinen tulo ja pin2 Ei invertoiva tulo. Tuotos on myös erilainen. Siinä on kaksi lähtöä. Pin7 on positiivinen lähtö, joka upottaa virran, kun taas Pin 1 on negatiivinen lähtö.

Tappi 7 on kytketty NPN-lähtötransistorin kollektoriin. Tappi 1 muodostaa lähtötransistorin emitterin. Normaalisti lähtötransistori on pois päältä ja sen kerääjä vedetään Vcc: hen. Jos sen pohja saa enemmän kuin 0,7 volttia, se kyllästyy ja käynnistyy. Tämä uppoaa virran ja kuorma käynnistyy. Joten toisin kuin muut OpAmps: t, LM311 upottaa virran ja lähtö muuttuu alhaiseksi, kun se käynnistetään.

Kellon ajastinpiiri IC LM 311: n avulla. Rele käynnistyy, kun kellon asetettu aika saapuu

10. IC 747

747 on yleiskäyttöinen kaksitoiminen vahvistin, joka sisältää kaksi 741 op-vahvistinta. Kahdella operatiivisella vahvistimella on yhteinen esijänniteverkko ja virtalähdejohdot. Muuten niiden toiminta on täysin riippumatonta. Op-amp: n ominaisuudet eivät ole lukkiutuneita, kun yhteisen tulotilan alue ylitetään, vapaus värähtelyistä. Se on 14-napainen kaksirivinen paketti (DIP), joka näkyy alla olevassa kuvassa:

747 Op-amp: n tapin kuvaus:

Tappi 1 - Käänteinen op-amp1: n tuloliitin

Tappi 2 - Op-amp1: n ei-invertoiva tuloliitin

Tappi 3 - Nollapäätteen op-amp1

Tappi 4 - negatiivinen syöttöjännite (-V)

Tappi 5 - Op-amp2: n nolla-pääte

Tappi 6 - Op-amp2: n ei-invertoiva tuloliitin

Tappi 7 - Käänteinen op-amp2: n tuloliitin

Tappi 8 - Op-amp2: n nolla-pääte

Tappi 9 - Op-amp2: n positiivinen syöttöjännite (+ V)

Tappi 10 - Op-amp2: n lähtö

Tappi 11 - Ei yhteyttä (NC)

Tappi 13 - Op-amp1: n positiivinen syöttöjännite

Tappi 14 - Op-amp1: n nollapääte

747 op-amp: n ominaisuudet:

• Kaksoissyöttöjännite ± 1,5 V - ± 15 V
• Taajuuskorjausta ei tarvita
• Oikosulkusuojaus
• Laaja yhteismoodi- ja differentiaalijännitealue
• Matala virrankulutus
• Ykseyden voitto vakaa
• Ei salpaa
• Tasapainoinen offset nolla
• Syöttövirta on alle 300 μA / vahvistin 5 V: n jännitteellä

Kuinka testata Op Amp IC: tä?

Operatiivisia vahvistimia käytetään laajalti elektronisissa piireissä vahvistimina, komparaattoreina, jännitteen seuraajana, summausvahvistimina jne. Suurimmalla osalla yleisesti käytetyistä Op-vahvistimista, kuten 741, TL071, CA3130, CA3140 jne., On samat kokoonpanot. Tästä syystä tämä testeri on hyödyllinen tarkistaakseen Op-vahvistimen toiminnan vianmäärityksen tai huollon aikana. Se on helppo tehdä työkalu, joka on välttämätön harrastajan tai teknikon työpöydällä.

Testauslaite on kytketty 8-napaisen IC-kannan ympärille, johon testattava IC voidaan asettaa. Tappi 2 (IC: n käänteinen tulo) on kytketty potentiaalijakajaan R2, R3, joka antaa puolet syöttöjännitteestä nastalle 2. IC-kannan nasta 3 (ei invertoivaa tuloa) on kytketty VCC: hen R1: n ja Push on on -kytkimen kautta. Lähtötappia 6 käytetään visuaalisen merkkivalon kytkemiseen virtaa rajoittavan vastuksen R4 kautta.

Suunnittelu on jännitteen vertailija. Aseta mikropiiri pistorasiaan oikein päin. IC: n vasemmalla puolella olevan loven tulee olla sama kuin IC: n pohjassa olevan loven. Tässä vertailutilassa IC1: n lähtö menee korkealle, kun sen nasta 3 saa suuremman jännitteen kuin nasta 2. Tapa 2 saa 4,5 volttia (jos akku on 9 V) ja nasta 3, 0 volttia.

Joten lähtö pysyy alhaisena ja LED on pimeä. Kun S1 painetaan, nasta 3 saa suuremman jännitteen kuin nasta 2 ja IC: n lähtö muuttuu korkeaksi LEDin sytyttämiseksi. Tämä osoittaa, että piirin sisällä olevat piirit toimivat.

Topologioiden testaaminen:

Op-vahvistimessa on kolme testaustopologiaa

• Kahden operatiivisen vahvistimen testisilmukka
• Itsetestaussilmukka
• Kolme vahvistinsilmukkaa

Nyt sinulla on käsitys pin-kokoonpanosta ja opam-IC: stä, jos sinulla on kysyttävää tästä aiheesta tai sähkö- ja sähköiset projektit jätä kommentit alla.

Video, jossa näytetään neljän ensimmäisen IC: n vertailu