A műveleti erősítő rövid formája az op-amp, amely a szilárdtest IC egyik fajtája. Az első működési erősítőt a Fairchild Semiconductors tervezte 1963-ban. Ez az analóg alap építőköve elektronikus áramkörök amelyek különböző típusú analóg jelfeldolgozási feladatokat hajtanak végre. Ezek az IC-k külső visszacsatolást használnak működésük szabályozásához, és ezeket az alkatrészeket többcélú eszközként használják különféle elektronikus eszközökben. Két bemenetből és két kimenetből áll, nevezetesen invertáló és nem invertáló terminálokból. Ezt az IC 741 Op Amp-t használják leggyakrabban különböző elektromos és elektronikus áramkörökben. Ennek a 741 op-amp-nak a fő célja az AC és DC jelek megerősítése és matematikai műveletek végrehajtása. Tisztázzuk ezt a 741 Op Amp-t, ismerve annak tulajdonságait, csapdiagramját, specifikációit és a kapcsolódó fogalmakat.
Mi az IC 741 Op erősítő?
A műveleti erősítő kifejezés az op-amp teljes formája, és ez egyfajta IC ( integrált áramkörök ). Az op-amp egy DC-vel kapcsolt nagy nyereségű erősítő, differenciális i / p-vel és egyetlen o / p-vel. Ebben a struktúrában egy operációs erősítő olyan o / p potenciált generál, amely általában sokszor nagyobb, mint az i / p termináljai közötti potenciálkülönbség.
Az Op-Amps gyökerei az analóg számítógépek voltak, ahol matematikai műveletek végrehajtására használták őket, több lineáris, nem lineáris és frekvenciafüggő áramkörben. Ennek az IC-nek mint alapnak a népszerűsége építőelem analóg áramkörökben rugalmasságának köszönhető. Tulajdonságai, tulajdonságai miatt ezeket egy külső alkatrész határozza meg, és enyhén függnek a hőmérsékleti együtthatóktól, különben a gyártási különbségek magukban az IC-ben vannak.
Manapság a műveleti erősítők a leggyakrabban használt integrált áramkörök. A ezen IC-k alkalmazásai hatalmas számú ipari, tudományos és fogyasztói eszközt tartalmaz. A több tipikus op-amper költsége ésszerű gyártási volumenben alacsony, de néhány hibrid, integrált op-erősítő, eltérő teljesítmény-feltételekkel, több mint 100 dollárba kerülhet. A műveleti erősítők csomagolhatók készülékekként, vagy felhasználhatók összetettebb integrált áramkörök alapjaiként.
A műveleti erősítő az egyfajta differenciálerősítő . Különböző típusú differenciálerősítők közé tartozik a műszeres erősítő, az izolációs erősítő, a negatív visszacsatolású erősítő és a teljesen differenciál erősítő. Az IC 741 „kis chipnek” tűnik. De általános célú. Tudnia kell erről alapvető információkat.
A IC 741 műveleti erősítő úgy néz ki, mint egy kis chip. Az alábbiakban a 741 IC op-amp ábrázolása látható, amely nyolc csapot tartalmaz. A legjelentősebb csapok a 2,3 és a 6, ahol a 2 és 3 érintkezők invertáló és nem inverz érintkezőket, a 6-os tű pedig a kimeneti feszültséget jelöli. A háromszög alakú forma az IC-ben op-amp integrált áramkört jelent.
A chip jelenlegi verzióját a híres IC 741 op erősítő jelöli. Ennek az IC 741-nek a fő feladata matematikai műveletek elvégzése különböző áramkörökben. Az IC 741 op-amp a tranzisztor különféle szakaszaiból készül, amelyeknek általában három fokozata van, mint például a differenciális i / p, a push-pull o / p és a köztes erősítési fokozat.
Ez a műveleti erősítő nagy feszültségnövelési tartományt kínál, és ez különböző feszültségszinteken működhet, és ez a funkcionalitás lehetővé teszi az eszköz számára, hogy különféle integrátorokban, összegző típusú erősítőkben és másokban valósuljon meg. Még a készülék rövidzárlatkor történő védelmének jellemzői is vannak, és belső frekvencia-kompenzáló áramköri hálózattal rendelkezik. Ezt az IC-t háromféle formában lehet gyártani, ezek 8 tűs SOIC csomagolásban, 8 tűs Dual-in-line csomagolásban és TO5-8 formában lehetnek fémek.
741 DIP és To5
Az IC 741 műveleti erősítőt kétféle módszerben alkalmazzák, például invertáló (-) és nem invertáló (+) módokban.
A differenciálmű erősítők FET-ekből áll vagy BJT-k. Ennek a műveleti erősítőnek az alapvető ábrázolása a következő:
Pin diagram
A az IC 741 operációs erősítő tűkonfigurációja alább látható. A op amp 741 tűs diagram és az egyes csapok működését az alábbi szakasz világosan elmagyarázza.
IC 741 tűs diagram
Tápegység csapjai: 4. és 7. tű
A 4. és a 7. érintkező a negatív és pozitív feszültségű tápellátás kapcsa. Az IC működéséhez szükséges energiát mindkét érintkező veszi fel. Az e csapok közötti feszültségszint 5-18 V tartományban lehet.
Kimeneti tű: 6. tű
Az IC 741 operációs erősítőtől kapott kimenetet erről a tűről kapja. Az ezen a csapon fogadott kimeneti feszültség az alkalmazott visszacsatolási megközelítésen és a bemeneti csapok feszültségszintjén alapul.
Ha a 6. érintkezőnél a feszültség értéke magas, ez megfelel annak, hogy a kimeneti feszültség hasonló a + ve tápfeszültséghez. Ugyanígy, ha a 6. érintkezőnél a feszültség értéke alacsony, ez megfelel annak, hogy a kimeneti feszültség hasonló a -ve tápfeszültséghez.
Bemeneti csapok: 2. és 3. tű
Ezek a műveleti erősítő bemeneti csapjai. A 3. tűt invertáló bemenetnek, míg a 3. tűt nem invertáló bemeneti tűnek tekintjük. Amikor a feszültség értéke a 2. és a 3. érintkezőnél, ami azt jelenti, hogy az invertáló bemenetnek magas feszültségértéke van, akkor a kimeneti jel alacsony.
Ugyanígy, amikor a feszültség értéke a 3. és a 2. érintkezőnél, ami azt jelenti, hogy a nem invertáló bemenetnek nagy feszültségértéke van, akkor a kimeneti jel magas.
Nullcsapok eltolása: 1. és 5. tű
Mint korábban tárgyaltuk, ennek a műveleti erősítőnek megnövekedett a feszültségerősítése. Emiatt a minimális feszültségváltozások mind a nem invertáló, mind az invertáló bemeneteknél, amelyek a konstrukciós eljárás rendellenességei vagy más rendellenességek miatt következnek be, hatással lesznek a kimenetre.
Ennek kiküszöbölésére az 1. és az 5. érintkezőnél alkalmazandó feszültség eltolási értéke, amelyet általában egy potenciométerrel lehet elérni.
Nincs csatlakoztatva: 8. tű
Ez csak egy tű, amelyet az üres csap kitöltésére használnak az IC 741 Op Amp-ben. Nincs kapcsolata egyetlen belső vagy külső áramkörrel sem.
Az IC 741 Op-Amp működése
Ez a szakasz világosan elmagyarázza a belső vázlata és az IC 741 működése. A tipikus IC 741 áramkört 11 ellenállás és 20 tranzisztor tartalmazza. Mindezek a tranzisztorok és ellenállások asszimilálódnak és egyetlen monolit chipként vannak összekapcsolva. Az alább ábrázolt képpel az alkatrész belső kapcsolatai könnyen érthetőek.
741 IC belső áramkör
Itt a Q1 és Q2 tranzisztorokhoz az invertáló és a nem invertáló bemenetek megfelelően vannak csatlakoztatva. Mind a Q1, mind a Q2 tranzisztor NPN-kibocsátóként működik, ahol ezek a kimenetek pár Q3 és Q4 tranzisztorhoz vannak csatlakoztatva. Ezek a Q3 és Q4 közös alap erősítőként működnek. Ez a fajta konfiguráció elkülöníti azokat a bemeneteket, amelyek kapcsolatban vannak a Q3-mal és Q4-kel, és így kiküszöbölik a lehetséges jel visszajelzéseket.
A működési erősítő bemenetein bekövetkező feszültségingadozások hatással lehetnek az áramkör belső áramlására, és hatással lehetnek az áramkörben lévő bármely tranzisztor hatékony működési tartományára is. Ennek elkerülése érdekében tehát két jelenlegi tükröt valósítottak meg. A (Q8, Q9) és (Q12, Q13) tranzisztorpárok úgy vannak összekapcsolva, hogy tükrös áramköröket képezzenek.
Mivel a Q8 és Q12 tranzisztorok a szabályozó tranzisztorok, a megfelelő tranzisztorpárhoz beállítják a feszültségszintet az EB csomópontjában. Ez a feszültségszint néhány tizedes tizedesjegyig pontosan szabályozható, és ez a pontosság csak az áramhoz szükséges áramáramot engedi meg.
Az egyik tükör áramkört, amelyet a Q8 és Q9 fejlesztett ki, a bemeneti áramkörbe táplálják, míg a másik Q12 és Q13 által kifejlesztett tükör áramkört a kimeneti áramkörbe táplálják. Ezenkívül a másik tükör áramkör, amely a Q10 és Q11 által alkotott harmadik áramkör, megnövekedett impedancia kapcsolatként működik a -ve táp és bemenet között. Ez a kapcsolat referencia feszültségszintet kínál, és nem mutat terhelési hatást a bemeneti áramkörre.
A Q6 tranzisztort 4,5K és 7,5K ellenállásokkal együtt olyan feszültségszint váltó áramkörré fejlesztik, amely Vin csökkenti a bemeneti szakasz erősítő áramkörének feszültségszintjét, mielőtt átkerülne a következő áramkörbe. Ezt úgy lehet elérni, hogy kiküszöböljük a kimeneti erősítő szakasz bármilyen jelváltozását. Míg a Q22, Q15 és Q19 tranzisztorokat úgy tervezték, hogy A osztályú erősítőként működjenek, a Q14, Q20 és Q17 tranzisztorok a 741 Op erősítő kimeneti fázisaként fejlődnek.
Annak érdekében, hogy a differenciál áramkör bemeneti fázisában bármilyen rendellenességet eltávolítsunk, Q5, Q6 és Q7 tranzisztorokat alkalmazunk olyan konfiguráció kialakításához, amely null + ve és -ve eltolással rendelkezik, és ennek megfelelően inverz és nem invertáló bemeneteket tartalmaz.
Op-Amp integrátor és differenciál
Az alábbi szakaszok elmagyarázzák a integrátor és differenciátor az IC 741 op amp elmélet alkalmazásával.
A differenciálóként és integrátorként működő op erősítők ismeretéhez szükségünk van egy táblára, értékű ellenállásokra (10KΩ, 100KΩ, 1.5KΩ és 150Ω), RPS-re, egy IC 741 operációs erősítőre, vezetékek csatlakoztatására, kondenzátorok értékére (0.01µF, 0,1 uF) és egy oszcilloszkópot (CRO).
Az op erősítőt használó integrátor áramkör az alábbiakban látható. Az integráló áramkör kialakításához és a kimenet megismeréséhez az áramkör csatlakozását az alábbi lépésekben leírtak szerint kell elvégezni:
- A bemeneti szakaszban alkalmazzon 1 kHz frekvenciájú és 2 V amplitúdójú szimmetrikus szinuszhullámot, amely csúcs-csúcs feszültség.
- Csatlakoztassa az áramkör bemeneti és kimeneti szakaszait a CRO 1. és 2. csatornához. Ez a kapcsolat lehetővé teszi a generált hullámalak megfigyelését.
- Ábrázolja a megfigyelt hullámalakokat egy grafikonon a CRO-n megfigyelt hasonló értékekkel együtt.
- Ezután vegye figyelembe mind a gyakorlati, mind az elméleti értékeket. Ez a típusú csatlakozás lehetővé teszi az IC 741 op erősítő integrációs áramkörként való használatát.
Az op amp-ot használó differenciáló áramkör az alábbiakban látható. A differenciáló áramkör kialakításához és a kimenet megismeréséhez az áramkör csatlakozását az alábbi lépésekben leírtak szerint kell elvégezni:
- A bemeneti szakaszon alkalmazzon egy szimmetrikus háromszög alakú hullámot, amelynek frekvenciája 1 KHz és amplitúdója 2 V, amely a csúcs és a csúcs közötti feszültség.
- Csatlakoztassa az áramkör bemeneti és kimeneti szakaszait a CRO 1. és 2. csatornához. Ez a kapcsolat lehetővé teszi a generált hullámalak megfigyelését.
- Ábrázolja a megfigyelt hullámalakokat egy grafikonon a CRO-n megfigyelt hasonló értékekkel együtt.
- Ezután vegye figyelembe mind a gyakorlati, mind az elméleti értékeket. Ez a típusú csatlakozás lehetővé teszi az IC 741 op erősítő integrációs áramkörként való használatát.
Integrátor és differenciáló kimeneti hullámok
Nyissa meg a hurok konfigurációját
Az IC 741 Op Amp megvalósításának legegyszerűbb megközelítése az, ha nyitott hurkú konfigurációban működik. A az IC 741 nyílt hurok konfigurációja invertáló és nem invertáló módban van.
Invertáló Op-erősítő
Az IC 741 op erősítőben a pin2 és a pin6 a bemeneti és kimeneti csap. Amikor a feszültség megkapja a 2-es csapot, akkor megkapjuk a kimenetet a 6-os tűtől. Ha az i / p pin-2 polaritása + Ve, akkor az o / p pin6 polaritása-Ve. Tehát az o / p mindig ellentétes az i / p-vel.
Az invertáló op-amp áramköri diagramot a fentiekben mutatjuk be, és az invertáló op-amp áramkör erősítését általában ennek a képletnek a segítségével számoljuk A = Rf / R1
Például, ha Rf 100 kiló ohm és R1 10 kiló ohm, akkor az erősítés -100 / 10 = 10 lenne. Ha az i / p feszültség 2,5 V, akkor az o / p feszültség 2,5 × 10 = 25
Nem invertáló Op-erősítő
Az IC 741 operációs erősítőben a pin3 és a pin6 bemeneti és kimeneti csapok. Amikor a feszültség megadódik a pin3-nak, akkor megkapjuk a kimenetet a pin-6-ból. Ha a polaritás + Ve a 3 bemeneti tűnél, akkor az o / p-6 tűtől származó polaritás szintén + Ve. Tehát az o / p nem ellentétes.
A nem inverz kapcsolási diagramot a fentiekben mutatjuk be, és ennek a nem inverz áramkörnek az erősítését általában ennek a képletnek a segítségével számoljuk A = 1 + (Rf / R1)
Például, ha Rf 100 kiló ohm, R1 pedig 25 kiló ohm, akkor az erősítés 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5. Ha az i / p feszültség 1, akkor az o / p feszültség legyen 1X5 = 5v
IC 741 Op-Amp áramkör diagram
Az alkalmazások főként összeadót, összehasonlítót, kivonót, feszültségkövetőt, integrátort és differenciálót tartalmaznak. A az IC 741 op erősítő kapcsolási rajza az alábbiakban adjuk meg. A következő áramkörben az IC A 741 műveleti erősítőt komparátorként használják . Még akkor is, ha összehasonlítóként használtuk, az IC továbbra is megfigyeli a gyenge jeleket, hogy egyszerűbben azonosíthatók legyenek.
IC 741 tűkonfiguráció
Az IC 741 Op-Amp. Specifikációi
Az alábbi specifikációk világosan elmagyarázzák az IC 741 működési funkcióit és viselkedését:
- Tápellátás: Ennek a működési erősítőnek a működéséhez legalább 5 V feszültségre van szükség, és akár 18 V-ot is képes kezelni.
- Bemeneti impedancia: Tartománya körülbelül 2 megaohm
- Kimeneti impedancia: Körülbelül 75 ohm tartományú
- Forgási sebesség: Ez a döntő tulajdonság a működési erősítő kiválasztásakor is magas frekvenciatartományra. Ez a kimeneti feszültség / időegység maximális változása. Az SR értékét voltban / µsec-ben mérjük, és a következőképpen ábrázoljuk: SR = dVo / dt. A megfordulási sebesség kiszámításával egyszerűen meg lehet tudni a kimenet változását, ahol a műveleti erősítő a bemeneti frekvencia szintjének változásainak megfelelően változik. Az SR változik a feszültségnövekedés változásával, és ezt általában egységnyereségnek nevezik. Az op-amp fordulatszám-értéke mindig állandó. SO, ha a kimeneti értékek meredekségi szükségletei meghaladják a fordulatszámot, akkor torzulás következik be. IC 741 operációs erősítő esetén a megfordítási sebesség 0,5 V / mikroszekundum, ami minimális. Emiatt ezt az IC-t nem használják megnövelt frekvenciatartományokra, mint például komparátorokban, szűrőkben és oszcillátorokban.
- Feszültségerősítés: A feszültségerősítés minimális frekvenciatartomány esetén 2.00.000
- Bemeneti eltolási tartomány: Ennek az IC 741 Op Amp-nek a bemeneti eltolási tartománya 2 - 6 mV között van
- Kimeneti terhelés: Az ajánlott tartomány> 2 Kilo Ohm
- Átmeneti válasz: Ez a döntő szempont, amelyet az operációs erősítő kiválasztásakor használnak több alkalmazásban. Az állandó állapotú visszacsatolással együtt az op-amp magában foglalja a gyakorlati áramkör teljes válaszát. A visszacsatolási szakaszt, ahol a kimeneti érték vétele előtt állandó értéket érünk el, tranziens válasznak nevezzük. Amint eléri ezt az értéket, az állandó érték ezen a ponton marad és így, mert ezt stabil szintnek nevezzük. Ez az állandó szakasz nem az időn alapszik. Ennek az átmeneti válasznak a tulajdonságai a túllépés százalékában és az emelkedési időben állnak. Fordított összefüggésben van a műveleti erősítő egység-nyereség sávszélességével.
Ahhoz, hogy a műveleti erősítő feszültségerősítőként működjön, ajánlott a megnövelt bemeneti impedancia és az alacsony kimeneti impedancia értékek.
741 Op-Amp jellemzők
Az IC 741 operációs erősítő jellemzői a következők
- Az IC 741 op erősítő bemeneti impedanciája meghaladja a 100 kilo-ohmot.
- A 741 IC op erősítő o / p értéke 100 ohm alatt van.
- Az IC 741 op erősítő erősítőjeleinek frekvenciatartománya 0Hz-1MHz között van.
- Az IC 741 op erősítő eltolási árama és eltolási feszültsége alacsony
- Az IC 741 feszültségnövekedése körülbelül 2 000 000.
741 Op-Amp alkalmazás
Sok elektronikus áramkör épül IC 741 op erősítővel, nevezetesen Feszültségkövetővel, analóg-digitális átalakító , minta és tartás áramkör, a feszültség áramra és az áram feszültség átalakítására, összegző erősítő stb. Az IC 741 operációs erősítő alkalmazásai a következők.
- Változtatható hangfrekvenciás oszcillátor az IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp alapú állítható Ripple RPS
- Hangkeverék négy csatornához IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp és LDR alapú automatikus fénykapcsoló
- DC feszültségű polaritásmérő IC 741 Op-Amp
- e-szoba hőmérő IC 741 Op Amp
- Bug hallgatása az IC 741 Op-Amp segítségével
- Mikrofonerősítő IC 741 Op-Amp
- IC 741 Op-Amp Tester
- Ez a rövidre zárt RPS védelme
- Termikus érintőkapcsoló az IC 741 Op Amp
- V átalakítása F-be IC 741 Op Amp segítségével
- IC 741 Op Amp alapú szélhanggenerálás
Infographics of 741 Op Amp
Ez az IC 741 Op Amp oktatóanyagról szól, amely tartalmazza a műveleti erősítő alapjait, a csapdiagramot, a kapcsolási rajzot, a specifikációkat, a jellemzőket és az alkalmazásokat. Továbbá, ha bármilyen kérdése van ezzel a koncepcióval vagy 741 op-amp projekttel kapcsolatban, kérjük, adja meg visszajelzését az alábbi megjegyzés részben kommentálva. Itt van egy kérdés az Ön számára. Mi a
