Operatiivisen vahvistimen lyhyt muoto on op-amp, joka on eräänlainen kiinteän tilan IC. Ensimmäisen operatiivisen vahvistimen on suunnitellut Fairchild Semiconductors vuonna 1963. Se on analogisen laitteen perusrakenne. elektroniset piirit jotka suorittavat erityyppisiä analogisia signaalinkäsittelytehtäviä. Nämä IC: t käyttävät ulkoista palautetta säätääkseen toimintojaan, ja näitä komponentteja käytetään monikäyttöisenä laitteena useissa elektronisissa instrumenteissa. Se koostuu kahdesta tulosta ja kahdesta lähdöstä, nimittäin käänteisistä ja ei-käänteisistä liittimistä. Tätä IC 741 Op -vahvistinta käytetään yleisimmin erilaisissa sähköisissä ja elektronisissa piireissä. Tämän 741 op-amp: n päätarkoitus on vahvistaa AC- ja DC-signaaleja ja matemaattisiin operaatioihin. Olkaamme selvät tästä 741 Op Amp: sta tietämällä sen ominaisuudet, pin-kaavio, tekniset tiedot ja niihin liittyvät käsitteet.
Mikä on IC 741 Op Amp?
Termi operatiivinen vahvistin on op-amp: n koko muoto ja se on eräänlainen IC ( integroidut piirit ). Op-amp on DC-kytketty suurivahvistettu jännitevahvistin, jolla on differentiaalinen i / p ja yksi o / p. Tässä rakenteessa operatiivinen vahvistin tuottaa o / p-potentiaalin, joka on yleensä monta kertaa suurempi kuin sen i / p-liittimien välinen potentiaaliero.
Op-Ampsin juuret olivat analogisissa tietokoneissa, joissa niitä käytettiin matemaattisten operaatioiden suorittamiseen useissa lineaarisissa, epälineaarisissa ja taajuudesta riippuvaisissa piireissä. Tämän IC: n suosio perusasetuksena rakennuspalikka analogisissa piireissä johtuu sen joustavuudesta. Ominaisuuksiensa vuoksi ominaisuuksiensa nämä määrittävät ulkokomponentit, ja niillä on myös pieni riippuvuus lämpötilakertoimista, muuten valmistuserot itse IC: ssä.
Nykyään operatiiviset vahvistimet ovat yleisimmin käytettyjä integroituja piirejä. näiden IC: n sovelluksia sisältää valtavan määrän teollisia, tieteellisiä ja kuluttajalaitteita. Useiden tyypillisten op-ampeerien kustannukset ovat alhaiset kohtuullisessa tuotantomäärässä, mutta jotkut hybridiset, integroidut op-ampeerit, joilla on erilaiset suorituskykyolosuhteet, voivat maksaa yli 100 dollaria. Operatiiviset vahvistimet voidaan pakata laitteiksi tai käyttää yhdistettyjen integroitujen piirien perustekijöinä.
Operatiivinen vahvistin on yhden tyyppinen differentiaalivahvistin . Erilaisia differentiaalivahvistimia ovat instrumentointivahvistin, eristysvahvistin, negatiivisen takaisinkytkennän vahvistin ja täysin differentiaalivahvistin. IC 741 näyttää ”pieneltä sirulta”. Mutta se on yleiskäyttöinen. Sinun on tiedettävä perustiedot tästä.
IC 741 -operaatiovahvistin näyttää pieneltä sirulta. Alla on esitetty 741 IC-op-amp: n esitys, joka käsittää kahdeksan nastaa. Merkittävimmät nastat ovat 2,3 ja 6, joissa nastat 2 ja 3 tarkoittavat käänteisiä ja ei-käänteisiä liittimiä, ja nasta 6 ilmaisee lähtöjännitettä. Kolmion muoto IC: ssä tarkoittaa op-amp-integroitua piiriä.
Sirun nykyinen versio on merkitty tunnetulla IC 741 op-vahvistimella. Tämän IC 741: n päätehtävä on tehdä matemaattisia operaatioita eri piireissä. IC 741 -op-vahvistin on valmistettu transistorin eri vaiheista, joilla on yleensä kolme vaihetta, kuten differentiaalinen i / p, push-pull o / p ja välivahvistusvaihe.
Tämä operatiivinen vahvistin voi tarjota suuren jännitevahvistusalueen, ja tämä voidaan saada toimimaan erilaisilla jännitetasoilla, ja tämä toiminnallisuus antaa laitteen toteuttaa erilaisissa integraattoreissa, yhteen laskevissa vahvistimissa ja muissa. Jopa sillä on laitteen suojaamisen ominaisuudet oikosulun aikana ja sillä on sisäisiä taajuutta kompensoivia piiriverkkoja. Tätä mikropiiriä voidaan valmistaa kolmessa muodossa, ja ne ovat 8-nastaisessa SOIC-pakkauksessa, 8-nastaisessa kaksirivisessä pakkauksessa ja TO5-8-metallissa.
741 DIP ja To5
Operatiivista IC 741 -vahvistinta käytetään kahdessa menetelmässä, kuten käänteinen (-) ja ei-invertoiva (+).
Tasauspyörästön vahvistimet koostuu joukosta FET: itä tai BJT: t. Tämän operatiivisen vahvistimen perusesitys on seuraava:
Pin-kaavio
IC 741 -vahvistimen nastakokoonpano näkyy alla. op amp 741 -nastakaavio ja kunkin tapin toiminnot on selitetty selkeästi alla olevassa osassa.
IC 741 -nastakaavio
Virtalähteen nastat: Nastat 4 ja 7
Tapit 4 ja 7 ovat negatiivisen ja positiivisen jännitteen syöttöliittimet. IC: n toimintaan tarvittava teho vastaanotetaan molemmilta nastoilta. Näiden nastojen välinen jännitetaso voi olla 5-18 V.
Lähtötappi: Tappi 6
Lähtö, joka toimitetaan IC 741 -operaatiovahvistimelta, vastaanotetaan tältä piniltä. Tässä nastassa vastaanotettu lähtöjännite perustuu käytettyyn takaisinkytkentämenetelmään ja tuloliittimien jännitetasoon.
Kun nastan 6 jännite on korkea, tämä vastaa lähtöjännitteen olevan samanlainen kuin + ve-syöttöjännite. Samalla tavalla, kun jännitteen arvo tapissa 6 on pieni, tämä vastaa, että lähtöjännite on samanlainen kuin -ve-syöttöjännite.
Syöttötapit: Tapit 2 ja 3
Nämä ovat operatiivisen vahvistimen tulonastat. Nasta 3 pidetään käänteisenä tulona, kun taas nasta 3 pidetään ei-käänteisenä tulona. Kun jännitteen arvo nastassa 2 >> nasta 3, mikä tarkoittaa, että käänteisen tulon jännite on korkea, lähtösignaali on matala.
Samalla tavalla, kun jännitteen arvo nastassa 3 >> nasta 2, mikä tarkoittaa, että ei-invertoivalla tulolla on suuri jännitteen arvo, niin lähtösignaali on korkea.
Nollatapit: nastat 1 ja 5
Kuten aiemmin keskusteltiin, tällä operatiivisella vahvistimella on korkeampi jännitevahvistus. Tämän vuoksi jopa pienimmät vaihtelut jännitteissä sekä ei-käänteisissä että käänteisissä sisääntuloissa, jotka tapahtuvat rakennusmenetelmän poikkeavuuksien tai muiden poikkeavuuksien vuoksi, vaikuttavat lähtöön.
Tämän voittamiseksi nastoissa 1 ja 5 käytetyn jännitteen siirtymäarvo saavutetaan yleensä potentiometrillä.
Ei kytketty tappi: Tappi 8
Se on vain tappi, jota käytetään täyttämään tyhjä tappi IC 741 Op -vahvistimessa. Sillä ei ole yhteyttä mihinkään sisäiseen tai ulkoiseen piiriin.
IC 741 Op-Amp: n toiminta
Tässä osassa selitetään selkeästi IC 741: n sisäinen kaavio ja toiminta. Tyypillinen IC 741 on rakennettu piirillä, joka sisältyy 11 vastukseen ja 20 transistoriin. Kaikki nämä transistorit ja vastukset rinnastetaan ja kytketään yhtenä monoliittisena siruna. Alla kuvatun kuvan avulla komponentin sisäiset yhteydet voidaan helposti ymmärtää.
741 IC: n sisäinen piiri
Tässä transistoreille Q1 ja Q2 käänteiset ja ei-invertoivat tulot on kytketty vastaavasti. Sekä Q1- että Q2-transistorit toimivat NPN-lähettiminä, joissa nämä lähdöt on kytketty pariin Q3- ja Q4-transistoreihin. Nämä Q3 ja Q4 toimivat yhteisen emäksen vahvistimina. Tämän tyyppinen kokoonpano eristää tulot, joilla on yhteys Q3: n ja Q4: n kanssa, ja siten eliminoi todennäköisen signaalipalautteen, jota voi tapahtua.
Operatiivisen vahvistimen tuloissa esiintyvät jännitteen vaihtelut voivat näyttää vaikutuksen sisäisen piirin virtavirtaan ja myös vaikuttaa minkä tahansa piirissä olevan transistorin teholliseen toiminta-alueeseen. Joten tämän estämiseksi tapahtuu kaksi nykyistä peiliä. Transistoriparit (Q8, Q9) ja (Q12, Q13) on kytketty tavalla peilipiirien muodostamiseksi.
Koska Q8- ja Q12-transistorit ovat säätötransistoreita, ne asettavat jännitetason EB-risteyksessä vastaavalle transistoriparilleen. Tätä jännitetasoa voidaan säätää tarkasti joillakin desimaaleilla millivoltteina, ja tämä tarkkuus sallii vain tarvittavan virran virtapiiriin.
Yksi Q8: n ja Q9: n kehittämä peilipiiri syötetään tulopiiriin, kun taas toinen Q12: n ja Q13: n kehittämä peilipiiri syötetään lähtöpiiriin. Myös toinen peilipiiri, joka on kolmas Q10: n ja Q11: n muodostama, toimii lisääntyneenä impedanssiliitoksena -ve-syötteen ja tulon välillä. Tämä liitäntä tarjoaa jännitteen vertailutason, jolla ei ole vaikutusta tulopiiriin.
Transistori Q6 kehitetään yhdessä 4,5K- ja 7,5K-vastusten kanssa jännitetasonsiirtopiiriksi, joka vähentää Vin: n tulotason vahvistinpiirin jännitetasoa ennen kuin se siirtyy seuraavaan piiriin. Tämä saavutetaan poistamaan kaikenlaiset signaalivaihtelut lähtövahvistinosassa. Q22-, Q15- ja Q19-transistorit on suunniteltu toimimaan luokan A vahvistimina ja Q14-, Q20- ja Q17-transistorit kehittyvät 741 Op Amp: n lähtövaiheena.
Kaikenlaisten poikkeavuuksien poistamiseksi differentiaalipiirin tulovaiheessa käytetään Q5-, Q6- ja Q7-transistoreita muodostamaan kokoonpano, jossa on offset nolla + ve ja -ve ja tasot kääntävät ja ei-invertoivat tulot vastaavasti.
Op-Amp-integraattori ja erotin
Seuraavissa osissa selitetään tuotteen kokeellinen menettely integraattori ja erottelija käyttäen IC 741 op amp -teoriaa.
Jotta voisimme tietää erottimena ja integraattorina toimivasta op-vahvistimesta, tarvitsemme leipälautanen, vastukset, joiden arvo on (10KΩ, 100KΩ, 1.5KΩ ja 150Ω), RPS, IC 741 -operaatiovahvistin, liitäntäjohdot, arvoiset kondensaattorit (0,01µF 0,1 uF) ja oskilloskooppi (CRO).
Op-vahvistinta käyttävä integraattoripiiri on esitetty alla. Integraattoripiirin muodostamiseksi ja lähdön tuntemiseksi piirikytkentä on suoritettava alla olevien ohjeiden mukaisesti:
- Käytä tulo-osassa symmetristä siniaaltoa, jonka taajuus on 1 kHz ja amplitudi 2 V, joka on huipusta huippuun -jännite.
- Liitä piirin tulo- ja lähtöosuudet CRO-kanavaan 1 ja kanavaan 2. Tämä yhteys mahdollistaa generoitujen aaltomuotojen tarkkailun.
- Piirrä havaitut aaltomuodot kaavioon yhdessä CRO: lla havaittujen vastaavien arvojen kanssa.
- Noudata sitten sekä käytännön että teoreettisia arvoja. Tämän tyyppinen liitäntä sallii IC 741 -op-vahvistimen käytön integraattoripiirinä.
Erotinpiiri, joka käyttää op-vahvistinta, on esitetty alla. Erottelupiirin muodostamiseksi ja ulostulon tuntemiseksi piirikytkentä on tehtävä alla olevien ohjeiden mukaisesti:
- Käytä tulo-osassa symmetristä kolmiotaalloa, jonka taajuus on 1 KHz ja amplitudi 2 V, joka on huipusta huippuun -jännite.
- Liitä piirin tulo- ja lähtöosuudet CRO-kanavaan 1 ja kanavaan 2. Tämä yhteys mahdollistaa generoitujen aaltomuotojen tarkkailun.
- Piirrä havaitut aaltomuodot kaavioon yhdessä CRO: lla havaittujen vastaavien arvojen kanssa.
- Noudata sitten sekä käytännön että teoreettisia arvoja. Tämän tyyppinen liitäntä sallii IC 741 -op-vahvistimen käytön integraattoripiirinä.
Integraattorin ja erottimen lähtöaallot
Avaa Loop-määritys
Helpoin tapa toteuttaa IC 741 Op Amp on käyttää sitä avoimen piirin kokoonpanossa. IC 741: n avoimen silmukan kokoonpano on käänteisessä ja ei-käänteisessä tilassa.
Käänteinen Op-vahvistin
IC 741: n op-vahvistimessa nasta 2 ja nasta 6 ovat tulo- ja lähtönastat. Kun jännite annetaan nastalle 2, voimme saada lähdön tappi 6: sta. Jos i / p-nastan 2 napaisuus on + Ve, niin o / p-nastasta 6 tuleva napaisuus on-Ve. Joten o / p on aina päinvastainen kuin i / p.
Käänteinen op-amp-piirikaavio on esitetty yllä ja käänteisen op-amp-piirin vahvistus lasketaan yleensä käyttämällä tätä kaavaa A = Rf / R1
Esimerkiksi, jos Rf on 100 kilon ohmia ja R1 on 10 kilon ohmia, voitto olisi -100 / 10 = 10 Jos i / p-jännite on 2,5 V, o / p-jännite olisi 2,5 × 10 = 25
Ei-käänteinen Op-vahvistin
IC 741: n toiminnallisessa vahvistimessa pin3 ja pin6 ovat sisääntulo- ja ulostulotapit. Kun jännite annetaan nastalle 3, voimme saada lähdön tappi 6: sta. Jos napaisuus on + Ve tulotapissa-3, niin o / p-nastasta 6 tuleva napaisuus on myös + Ve. Joten o / p ei ole päinvastainen.
Ei-kääntämätön piirikaavio on esitetty yllä ja tämän ei-kääntyvän piirin vahvistus lasketaan yleensä käyttämällä tätä kaavaa A = 1 + (Rf / R1)
Esimerkiksi, jos Rf on 100 kilon ohmia ja R1 on 25 kilon ohmia, voitto olisi 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 Jos i / p-jännite on 1, o / p-jännite olisi olla 1X5 = 5v
IC 741 Op-Amp -piirikaavio
Sovellukset sisältävät pääasiassa summaimen, vertailijan, vähennyslaskurin, jännitteen seuraajan, integraattorin ja erottimen. piirikaavio IC 741 -operaattorista on annettu alla. Seuraavassa piirissä IC 741-operaatiovahvistinta käytetään vertailijana . Vaikka käytimme sitä vertailuna, IC havaitsee silti heikot signaalit, jotta ne voidaan tunnistaa yksinkertaisemmin.
IC 741 -nastakonfiguraatio
Tekniset tiedot IC 741 Op-Amp
Alla olevat selitykset selittävät selkeästi IC 741: n toimintatoiminnot ja käyttäytymisen:
- Virtalähde: Tämän operatiivisen vahvistimen toiminnalle se vaatii vähintään 5 V: n jännitteen ja se pystyy käsittelemään jopa 18 V: n.
- Tulon impedanssi: Sen alue on noin 2 megaohmia
- Lähtöimpedanssi: Sen alue on noin 75 ohmia
- Käännösnopeus: Tämä on myös ratkaiseva ominaisuus valittaessa operatiivista vahvistinta suurille taajuuksille. Tämä määritetään lähtöjännitteen / aikayksikön suurimmaksi muutokseksi. SR mitataan voltteina / µsek ja se esitetään muodossa: SR = dVo / dt Laskennanopeuden laskennassa voidaan yksinkertaisesti tietää ulostulomuutos, jossa operatiivinen vahvistin vaihtelee tulotaajuustason vaihtelujen mukaisesti. SR vaihtelee jännitteen vahvistuksen vaihtelun mukaan, ja tätä kutsutaan yleensä yhtenäisyyden vahvistukseksi. Op-vahvistimen tappionopeus on aina vakaa. SO, kun lähtöarvojen kaltevuusvaatimukset ovat suurempia kuin taitettu nopeus, tapahtuu vääristymä. Operatiivisen IC 741 -vahvistimen tapausnopeus on 0,5 V / mikrosekunti, mikä on minimaalista. Tämän vuoksi tätä IC: tä ei käytetä suuremmilla taajuusalueilla, kuten vertailijoissa, suodattimissa ja oskillaattoreissa.
- Jännitevahvistus: Jännitevahvistus on 2 000 000 pienimmällä taajuusalueella
- Tulon siirtymäalue: Tällä IC 741 Op Amp: lla on tulon siirtymäalue välillä 2 - 6 mV
- Lähtökuorma: Suositeltu alue on> 2 Kilo ohmia
- Transient Response: Tämä on ratkaiseva näkökohta, jota käytetään operatiivisen vahvistimen valinnassa useissa sovelluksissa. Yhdessä vakaan tilan palautteen kanssa op-amp sisältää koko käytännön piirin vastauksen. Takaisinkytkentäosaa, jossa vakioarvo saavutetaan ennen lähtöarvon vastaanottamista, kutsutaan ohimeneväksi vasteeksi. Kun se saavuttaa tämän arvon, vakaa arvo pysyy siinä kohdassa ja niin, koska tätä kutsutaan tasaiseksi tasoksi. Tämä vakaa vaihe ei perustu aikaan. Tämän ohimenevän vastauksen ominaisuudet koostuvat ylitysprosentista ja nousuaikasta. Sillä on käänteinen suhde operatiivisen vahvistimen yhtenäisyyden vahvistamisen kaistanleveyteen.
Jotta operatiivinen vahvistin toimisi jännitevahvistimena, suositellaan suurempaa tuloimpedanssia ja matalaa lähtöimpedanssiarvoa.
741 Op-Amp-ominaisuutta
Operatiivisen vahvistimen IC 741 ominaisuudet sisältävät seuraavat
- IC 741 -op-vahvistimen tuloimpedanssi on yli 100 kilo-ohmia.
- 741 IC: n op-vahvistimen o / p on alle 100 ohmia.
- IC 741 -operaatiovahvistimen vahvistinsignaalien taajuusalue on 0 Hz - 1 MHz.
- IC 741 -operaattorin siirtovirta ja siirtojännite ovat matalat
- IC 741: n jännitevahvistus on noin 2 000 000.
741 Op-Amp -sovellusta
On monia elektronisia piirejä, jotka on rakennettu IC 741 -op-vahvistimella, nimittäin Jännitteen seuraaja, analogia-digitaalimuunnin , näyte- ja pitopiiri, jännite virtaan ja virta jännitteen muuntamiseen, summaava vahvistin jne. Operatiivisen vahvistimen IC 741 sovellukset sisältävät seuraavat.
- Vaihteleva äänitaajuusoskillaattori IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp -pohjainen säädettävä Ripple RPS
- Audioseos neljälle kanavalle käyttäen IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp ja LDR-pohjainen automaattinen valokytkin
- Tasajännitemittari IC 741 Op-Amp
- e-huonelämpömittari käyttäen IC 741 Op Amp
- Virheen kuuntelu IC 741 Op-Amp: lla
- Mikrofonivahvistin IC 741 Op-Amp
- IC 741 Op-Amp-testeri
- Tämä on oikosulkusuojauksen perustuva suojaus
- Lämpökosketuskytkin IC 741 Op Amp
- V: n muuntaminen F: ksi käyttämällä IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp -pohjainen tuulen äänen tuottaminen
Infografiikat tuotteesta 741 Op Amp
Tämä koskee IC 741 Op Amp -opetusohjelmaa, joka sisältää operatiivisen vahvistimen perustiedot, pin-kaavion, piirikaavion, tekniset tiedot, ominaisuudet ja sen sovellukset. Lisäksi, jos sinulla on kysyttävää tästä konseptista tai 741 op-amp -projektista, anna palautteesi kommentoimalla alla olevassa kommenttiosassa. Tässä on kysymys sinulle. Mikä on
