Op-Amp IC-k - csapok beállítása, funkciók és működés

1. IC 741

A leggyakrabban használt op-amp az IC741. A 741 op-amp feszültségerősítő, invertálja a bemeneti feszültséget a kimeneten, szinte mindenhol megtalálható az elektronikus áramkörökben.

PIN konfiguráció:

Lássuk a 741 op-amper pin-konfigurációját és tesztelését. Általában ez a chip körül az óramutató járásával ellentétes irányban számozott. Ez egy 8 tűs IC. Kiváló teljesítményt nyújtanak az integrátorban, az összegző erősítőben és az általános visszacsatolási alkalmazásokban. Ezek nagy erősítésű op-amp feszültségek, az invertáló bemenet feszültsége majdnem megegyezik a Vin értékével.

Ez egy 8 tűs dual-in-line csomag, a fent látható pinout-tal.

1. tű: Eltolás null.

2. tű: Invertáló bemeneti terminál.

3. tű: Nem invertáló bemeneti terminál.

4. tű: –VCC (negatív feszültségellátás).

5. tű: Eltolás null.

6. tű: Kimeneti feszültség.

7. tű: + VCC (pozitív feszültségellátás).

8. tű: Nincs kapcsolat.

A 741-es erősítő fő csapai a pin2, pin3 és pin6. Az inverteres erősítőben pozitív feszültséget adunk az op-erősítő 2-es érintkezőjére, amelyet negatív feszültségként kapunk a kimeneten a 6-os csapon keresztül. Egy nem invertáló erősítőben pozitív feszültséget alkalmaznak az op-erősítő pin3-ra, amelyet a 6. tűn keresztül pozitív feszültségként kapunk. A nem invertáló erősítőben a polaritás ugyanaz marad. A Vcc általában 12-15 volt tartományban van. Két tápegység (+ Vcc / -Vcc) használata esetén azonos feszültségűek és szinte minden esetben ellentétes előjelűek. Ne feledje, hogy a műveleti erősítő nagy nyereségű, differenciális feszültségű erősítő. A 741-es műveleti erősítő esetében az erősítés legalább 100 000, és több mint egymillió (1 000 000) lehet. Ez egy fontos tény, amelyet emlékeznie kell, amikor a 741-et bekapcsolja egy áramkörbe.

Az IC741 op-amp-ot használó sokféle alkalmazási áramkör létezik, ezek összeadók, komparátorok, kivonók, integrátorok, differenciálók és feszültségkövetők.

Az alábbiakban bemutatunk néhány példát 741 IC alapú áramkörre. A 741-et azonban komparátorként és nem erősítőként használják. A kettő közötti különbség kicsi, de jelentős. Még akkor is, ha összehasonlítóként használják a 741 még mindig észleli gyenge jelek, hogy könnyebben felismerhetők legyenek. Az összehasonlító áramkör két bemeneti feszültséget hasonlít össze. Az egyik feszültséget referenciafeszültségnek, a másikat bemeneti feszültségnek nevezzük. Ez egy áramkör, amely összehasonlítja az op-amp egyik bemenetén alkalmazott jelfeszültséget a másik bemenetnél ismert referenciafeszültséggel. A 741-es erősítő ideális átviteli jellemzőkkel rendelkezik (kimenet ± Vsat), és a kimenetet a bemeneti feszültség 2 mV-os növekménye változtatja meg.

A 741 Op-amp áramköri rajz pin-konfigurációja

2. LM324

Az LM324 egy négyfokozatú erősítő integrált áramkör, nagy stabilitással, sávszélességgel, amelyet úgy terveztek, hogy egyetlen tápegységről, széles feszültségtartományban működjön. Van néhány különféle előnyük a standard működési erősítő típusokhoz képest az egyellátású alkalmazásokban. Ez egy 14 tűs kettős soros csomag, amely négy belső kompenzált és kétfokozatú működési erősítőt tartalmaz, az ábrán látható.

LM324

• Az 1., 7., 8. és 14. tű az összehasonlító kimenete
• A 2., 6., 9. és 13. érintkező a tömörítő invertáló bemenete
• A 3., 5., 10. és 12. tű a komparátor nem invertáló bemenete
• A 11. érintkező földelve (0 V)
• A 4. tű 5V tápfeszültség

Jellemzők:

• A belső frekvencia kompenzálja az egységnyereséget
• Nagy DC feszültségerősítés 100 dB
• Széles sávszélesség 1 MHz
• Széles tápellátási tartomány: Egyszeres tápfeszültség 3 V és 32 V között
• Lényegében független a tápfeszültségtől
• A bemeneti feszültségkülönbség-tartomány megegyezik a tápfeszültséggel
• Nagy kimeneti feszültség ingadozása 0 V és V + - 1,5 V között

Az LM323 potenciális elválasztói az op-amp invertáló és nem invertáló bemeneteihez vannak kapcsolva, hogy némi feszültséget adjanak ezeken a terminálokon. A tápfeszültséget + V kapja, és –V csatlakozik a földhöz. Ennek az összehasonlítónak a kimenete logikailag magas lesz, ha a nem invertáló terminál bemenet nagyobb, mint az összehasonlító inverteres terminál bemenete. Ha az invertáló bemenet meghaladja a nem invertáló bemenetet, akkor a logikai alacsony (0) lesz a kimenet.

Az LM324 működése:

• Ha a nem invertáló terminálra táplálják az energiát, amely kisebb, mint az op-amp inverteres feszültsége, akkor a kimenet nulla lesz, ami azt jelenti, hogy nincs áramáram. Mert azt már tudjuk, hogy mikor '+> - = 1' . Itt a ’+’ jel a nem invertáló terminált, a ’-’jel pedig az invertáló terminált jelöli.
• Ha a nem inverz feszültség nagyobb, mint az invertáló feszültség, akkor a kimenet magas lesz.
• Az LM324 ebben a kimenetében belsőleg kapcsolódik valamilyen ellenálláshoz, és van valamilyen elrendezése az IC-n belül, ami nagy különbséget jelent más komparátorokhoz képest.
• Belsőleg fel van húzva, így nincs szükség ellenállás-csatlakozásra a tápegységből.

LM324 Cricuit

3. LM339

Az LM339 egy leggyakrabban használt komparátor, amelyet szintérzékeléshez, alacsony szintű érzékeléshez és memória alkalmazásokhoz terveztek autóipari és ipari elektronikai alkalmazásokban. Négy beépített komparátorral rendelkezik, két bemeneti feszültségszintet hasonlít össze, és digitális kimenetet ad a nagyobbik megjelenítéséhez.

Ezeknek az összehasonlítóknak egyedülálló jellemzőjük van abban is, hogy a bemeneti közös üzemmódú feszültségtartomány magában foglalja a földet, annak ellenére, hogy egyetlen tápfeszültségről működnek.

LM339

• Az 1., 2., 13. és 14. tű az összehasonlító kimenete
• A 3. tű 5V tápfeszültség
• A 4., 6., 8. és 10. érintkező a komparátor invertáló bemenetei
• Az 5., 7., 9. és 11. tű a komparátor nem invertáló bemenete
• A 12. érintkező földelve van (0 V)

Jellemzők:

• Jel vagy kettős ellátás
• Széles működési tartomány (VCC = 2V ~ 36V)
  • Maximális érték: 2 V és 36 V között
  • 30 V-ra tesztelve: Nem V eszközök
• A bemeneti közös módú feszültség magában foglalja a testet is
• Alacsony tápfeszültség (IF = 0,8 mA)
• Nyissa meg a kollektoros kimeneteket a vezetékes és a csatlakozáshoz
• Alacsony bemeneti torzítóáram 25nA
• Alacsony kimeneti telítési feszültség
• Kimenet kompatibilis a TTL, DTL és CMOS logikai rendszerrel
• A bemeneti feszültségkülönbség-tartomány megegyezik a tápfeszültséggel

Az LM339 potenciális elválasztói az op-amp invertáló és nem invertáló bemeneteihez vannak kapcsolva, hogy némi feszültséget adjanak ezeken a terminálokon. A tápfeszültséget + V kapja, és –V csatlakozik a földhöz. Ennek az összehasonlítónak a kimenete logikailag magas lesz, ha a nem invertáló terminál bemenet nagyobb, mint az összehasonlító inverteres terminál bemenete.

Az LM339 működése:

• Ha a nem invertáló terminálra táplálják az energiát, amely kisebb, mint az op-amp inverteres feszültsége, akkor a kimenet nulla lesz, ami azt jelenti, hogy nincs áramáram. Mert azt már tudjuk, hogy mikor '+> - = 1' . Itt a ’+’ jel a nem invertáló terminált, a ’-’jel pedig az invertáló terminált jelöli.
• Ha a nem inverz feszültség nagyobb, mint az inverz feszültség, akkor az áramáram a készülékben lesz.
• Az LM339 nyitott kollektorként működik, ezért csatlakoztattuk az ellenállást az áramellátásból, ha eltávolítjuk az ellenállást, akkor az áramkörben nincs áram.

LM324 Cricuit

4. LM258

Az LM358 op-erősítőket átalakító erősítőkben, egyenáramú erősítő blokkokban és az összes hagyományos op-amp áramkörben használják, amelyek most könnyebben megvalósíthatók egyetlen tápegységekben. Például az LM358 op-amp közvetlenül működtethető a szokásos + 5 V-os tápfeszültségen kívül, amelyet a digitális rendszerek részeként használnak, és könnyen biztosítja a szükséges interfész-elektronikát anélkül, hogy szükség lenne a plusz ± 15 V-os tápegységekre.

8 tűs DIP csomagban kerül forgalomba, az alábbiakban látható.

LM358

PIN leírás:

• Az 1. és 7. tű az összehasonlító kimenete
• A 2. és 6. tű invertáló bemenetek
• A 3. és 5. érintkező nem invertáló bemenet
• A 4. csap földelve van (GND)
• A 8. tű VCC +

Jellemzők:

• A belső frekvencia kompenzálja az egységnyereséget
• Nagy egyenfeszültség-erősítés: 100 DB
• Széles sávszélesség
• Széles tápellátási tartomány: egyszeres táp: 3V - 32V
• Nagyon alacsony tápfeszültség-elvezetés, lényegében független a tápfeszültségtől
• Alacsony bemeneti eltolási feszültség: 2 mV
• A bemeneti közös módú feszültségtartomány magában foglalja a földet is
• A bemeneti feszültségkülönbség-tartomány megegyezik a tápfeszültséggel
• Az akkumulátor működtetésére alkalmas áramkimaradás

Előnyök:

• Két belső kompenzációjú erősítő
• Megszünteti a kettős ellátás szükségességét
• Lehetővé teszi a közvetlen érzékelést a GND közelében, és a VOUT is a GND-re megy
• Kompatibilis a logika minden formájával
• Az akkumulátor működtetésére alkalmas áramkimaradás

Az LM358 működése:

Az LM358 komparátor invertáló bemenetét, azaz a 2. csapot a rögzített feszültséghez, azaz 47k: 10k arányban kapjuk meg, és az összehasonlító nem invertáló bemenetét lehúzzuk, és az érzékelő terminálhoz kapjuk. Ha a pozitív táp és a nem invertáló bemenet közötti ellenállás magas, akkor a nem invertáló bemenet kisebb, mint az invertáló bemenet, ami az összehasonlító kimenetet logikailag alacsonyan tartja az 1. tűnél. És amikor az ellenállás csökken, elérhetővé teszi a nem invertáló bemenet feszültségét, mint az invertáló bemenet, így az összehasonlító kimenete logikailag magas.

5. CA 3130 Op Amp

Kiváló Op Amp, amely nagyon alacsony bemeneti áramigényt igényel. Kimenete kikapcsolt állapotban nulla állapotban lesz. A CA3130 a 15 MHz-es BiMOS IC MOSFET bemenetekkel és bipoláris kimenettel. A bemenetekben MOSFET tranzisztorok találhatók, amelyek nagyon magas impedanciát biztosítanak. A bemeneti áram lehet akár 10pA is. Az IC nagyon nagy teljesítményt mutat, és egyesíti a CMOS és a bipoláris tranzisztorok előnyeit. A PMOS tranzisztorok jelenléte a bemeneteknél a közös üzemmódú bemeneti feszültség kapacitását eredményezi, 0,5 V-ig a negatív sín alatt. Tehát ideális egyszállítási alkalmazásokban.

A kimenet CMOS tranzisztorpárral rendelkezik, amely a kimeneti feszültséget mindkét tápfeszültség terminál 10 mV-os tartományában ingatja. Az IC CA3130 5-16 voltos feszültség alatt áll, és egyetlen külső kondenzátorral fáziskompenzálható. Sorkapcsaival is rendelkezik az offset feszültségének és a stroboszkóp beállításához.

Mobile Bug Circuit a CA3130 segítségével

6. CA 3140 Op Amp

Ez a 4,5 MHz-es BiMOS Op erősítő MOSFET bemenetekkel és bipoláris kimenettel. Mind a PMOS, mind a nagyfeszültségű bipoláris tranzisztorok benne vannak. A bemenetek kapu védett MOSFET-ekkel (PMOS) rendelkeznek, amelyek nagyon magas bemeneti impedanciát biztosítanak, általában 1,5T Ohm körül. A bemeneti áramigény nagyon alacsony 10pA körül. Nagyon gyors reakciót és nagy teljesítményt mutat. A kimenet védelmet nyújt a terhelés érintkezőjének rövidzárlata által okozott károkkal szemben. A bemeneti fokozat PMOS FET-el rendelkezik, amely a közös módú bemeneti feszültség képességét olyan alacsony, mint 0,5 V. Az IC belső fázisban kompenzálva van a stabil működésért. Rendelkezik továbbá terminálokkal a további frekvenciagörgetéshez és az eltolás nullálásához.

Zacskó elleni elkapási riasztási áramkör a CA3140 segítségével

7. TL071 Op Amp

Alacsony zajszintű Op Amp, JFET bemenetekkel. Széles közös üzemmódban működik, és nagyon kevés áramot fogyaszt. Nagyon alacsony bemeneti torzítást és eltolt áramokat igényel. Kimenete rövidzárlatvédett, nagyon magas fordulatszáma (13 V / us), és reteszelésmentesen működik. A TL0 71 ideális nagy hűségű és audio előerősítő áramkörökhöz. A TL071 és a TL0 72 csak egy Op Amp-ot tartalmaz, míg a TL074 egy Quad OpAmp, benne 4 operációs erősítővel.

Laptop védő áramkör ICTL0 71 használatával

8. TL082 Op Amp

Ez egy kettős OpAmp, külön be- és kimenettel. JFET és bipoláris kimenetekkel rendelkezik. Az IC nagyon magas fordulatszámú, alacsony bemeneti torzítást mutat. Alacsony offszetárama és alacsony offszetfeszültsége is van. Bemenetei torzíthatók nagyon alacsony bemeneti áramokkal. Az IC kimenete rövidzárlat védett. A TL082 reteszelés nélküli működést mutat és rendelkezik belső frekvenciakompenzációval.

9. LM 311 Op Amp

Ez egyetlen OPAMP, amely képes DTL, RTL, TTL vagy MOS áramkörök vezetésére. Kimenete akár 50 V és 50 mA áramot is képes váltani. Tápfeszültségek széles tartományában működik, 5-30 V között, és csak egyetlen tápfeszültséget igényel. Közvetlenül képes a relék, mágnesszelepek stb. Meghajtására, ha az áramigény kevesebb, mint 50 mA. Az LM311 tűkapcsolata eltér a többi OpAmps-től. Itt a pin3 invertáló bemenet és a pin2 nem invertáló bemenet. A kimenet is más. Két kimenete van. A Pin7 a pozitív kimenet, amely elsüllyeszti az áramot, míg az 1. Pin a negatív kimenet.

A 7. érintkező az NPN kimeneti tranzisztor kollektorához van csatlakoztatva. A Pin1 képezi a kimeneti tranzisztor emitterét. Normál esetben a kimeneti tranzisztor kikapcsolt állapotban van, és kollektorát a Vcc-re húzzák. Ha az alapja nagyobb, mint 0,7 volt, akkor telítődik és bekapcsol. Ez elsüllyeszti az áramot, és a terhelés bekapcsol. Tehát a többi OpAmps-szel ellentétben az LM311 elsüllyeszti az áramot, és a kimenet alacsony lesz, amikor beindul.

Óra időzítő áramkör az IC LM 311 segítségével. A relé bekapcsol, amikor elérkezik az órában beállított idő

10. IC 747

A 747 általános célú kettős műveleti erősítő, amely két 741 op-ampert tartalmaz. A két operációs erősítő közös előfeszítő hálózattal és tápvezetékekkel rendelkezik. Egyébként működésük teljesen független. Az op-amp jellemzői nem záródnak ki, ha a bemeneti közös mód tartománya túllépi, mentes a rezgéstől. Ez egy 14 tűs dual-line csomag (DIP), amelyet az alábbi ábra mutat:

A 747 Op-amp kitűzőjének leírása:

Pin1 - Az op-amp1 bemeneti termináljának inverzje

Pin2 - Az op-amp1 nem invertáló bemeneti terminálja

Pin3 - Off-null terminál op-amp1

Pin4 - Negatív tápfeszültség (-V)

Pin5 - Az op-amp2 null terminálja

Pin6 - Az op-amp2 nem invertáló bemeneti terminálja

Pin7 - Az op-amp2 bemeneti termináljának invertálása

Pin8 - Az op-amp2 null terminálja

Pin9 - Az op-amp2 pozitív tápfeszültsége (+ V)

Pin10 - Az op-amp2 kimenete

Pin11 - Nincs kapcsolat (NC)

Pin13 - Az op-amp1 pozitív tápfeszültsége

Pin14 - Az op-amp1 null terminálja offset

A 747 op-amp jellemzői:

• Kettős tápfeszültség ± 1,5 V - ± 15 V
• Nincs szükség frekvenciakompenzációra
• Rövidzárlat elleni védelem
• Széles közös módú és differenciális feszültségtartományok
• Alacsony energia fogyasztás
• Az egységnyereség stabil
• Nincs reteszelés
• Kiegyensúlyozott eltolás null
• A tápfeszültség kevesebb mint 300 μA erősítőnként, 5 V mellett

Hogyan tesztelhetünk egy Op Amp IC-t?

A működési erősítőket széles körben használják az elektronikus áramkörökben, mint erősítők, komparátorok, feszültségkövetők, összegző erősítők stb. A legtöbb általánosan használt Op erősítő, mint a 741, TL071, CA3130, CA3140 stb. Ezért ez a tesztelő hasznos az Op Amp működésének ellenőrzésére hibaelhárítás vagy szervizelés közben. Könnyen elkészíthető eszköz, amely elengedhetetlen a hobbi vagy technikus munkapadjában.

A teszter egy 8 tűs IC alap körül van bekötve, amelybe a vizsgálandó IC beilleszthető. A 2. érintkező (az IC invertáló bemenete) egy R2, R3 potenciálosztóra van csatlakoztatva, amely a 2. tápfeszültség felét adja. A 6-os kimeneti tűt a vizuális jelző LED csatlakoztatására használják az R4 áramkorlátozó ellenálláson keresztül.

A kialakítás feszültség-összehasonlító. Helyezze az IC-t az aljzatba helyes irányban. Az IC bal oldalán lévő bevágásnak meg kell egyeznie az IC alapjának bevágásával. Ebben az összehasonlító módban az IC1 kimenete magasra emelkedik, ha a 3 érintkezője nagyobb feszültséget kap, mint a 2. érintkező. Itt a 2. érintkező 4,5 V-ot kap (ha az akkumulátor 9 V), és a 3-as 0, 0 V-ot.

Tehát a kimenet alacsony marad, és a LED sötét lesz. Az S1 megnyomásakor a 3. érintkező nagyobb feszültséget kap, mint a 2. érintkező, és az IC kimenete magasra fordul, hogy világítson a LED. Ez azt jelzi, hogy az IC-ben lévő áramkör működik.

A topológiák tesztelése:

Az op amp-ban három teszt topológia létezik

• A két műveleti erősítő teszt hurok
• Önteszt hurok
• Három erősítő hurok

Most van egy ötlete a tűk konfigurációjáról és az opam IC-kről, ha bármilyen kérdés merül fel ebben a témában, vagy az elektromos és elektronikus projektek hagyja az alábbi megjegyzéseket.

Videó az első 4 IC összehasonlításával