Den korte form for operationsforstærkeren er op-amp, som er en slags solid-state IC. Den første operationelle forstærker er designet af Fairchild Semiconductors i år 1963. Det er den grundlæggende byggesten i analog elektroniske kredsløb der udfører forskellige typer analoge signalbehandlingsopgaver. Disse IC'er bruger ekstern feedback til at regulere deres funktioner, og disse komponenter bruges som en multifunktionsenhed i forskellige elektroniske instrumenter. Den består af to indgange og to udgange, nemlig inverterende og ikke-inverterende terminaler. Denne IC 741 Op Amp bruges mest i forskellige elektriske og elektroniske kredsløb. Hovedintentionen med denne 741 op-amp er at styrke AC & DC signaler og til matematiske operationer. Lad os være klare over denne 741 Op Amp ved at kende dens egenskaber, pin-diagram, specifikationer og relaterede begreber.
Hvad er IC 741 Op Amp?
Udtrykket operationel forstærker er den fulde form for en op-amp, og det er en slags IC ( integrerede kredsløb ). En op-amp er en DC-koblet høj forstærkningsspændingsforstærker med en differentiel i / p og en enkelt o / p. I denne struktur genererer en operationsforstærker et o / p potentiale, der normalt er mange gange større end potentialforskellen mellem dens i / p terminaler.
Op-Amps havde deres rødder i analoge computere, hvor de blev brugt til at udføre matematiske operationer i flere, lineære, ikke-lineære og frekvensafhængige kredsløb. Populariteten af denne IC som en grundlæggende byggesten i analoge kredsløb skyldes dets fleksibilitet. På grund af dets egenskaber bestemmes disse af en udvendig komponent og har også en lille afhængighed af temperaturkoefficienter, ellers fremstilles forskelle i selve IC'en.
I dag er driftsforstærkere de mest almindeligt anvendte integrerede kredsløb. Det anvendelser af disse IC'er inkluderer et enormt udvalg af industrielle, videnskabelige og forbrugsenheder. Omkostningerne ved de mange typiske op-forstærkere er lave i rimelig produktionsvolumen, men nogle hybrid, integrerede op-forstærkere med forskellige ydeevneforhold kan koste over 100 dollars. Operationsforstærkere kan pakkes som apparater eller bruges som fundament for mere sammensatte integrerede kredsløb.
Den operationelle forstærker er en slags differentialforstærker . Forskellige former for differentiale forstærkere inkluderer instrumentationsforstærkeren, isolationsforstærkeren, den negative feedbackforstærker og den fuldt differentiale forstærker. IC 741 ligner en 'lille chip'. Men det er generelt formål. Du skal have grundlæggende oplysninger om dette.
Det IC 741 operationsforstærker ligner en lille chip. Repræsentationen af 741 IC op-amp er givet nedenfor, som omfatter otte ben. De mest betydningsfulde ben er 2,3 og 6, hvor ben 2 og 3 angiver inverterende og ikke-inverterende terminaler, og ben 6 angiver udgangsspænding. Den trekantede form i IC betegner et op-amp integreret kredsløb.
Den aktuelle version af chippen er betegnet med den berømte IC 741 op-forstærker. Hovedfunktionen ved denne IC 741 er at udføre matematiske operationer i forskellige kredsløb. IC 741 op-amp er lavet af forskellige stadier i transistoren, som almindeligvis har tre trin som differentiel i / p, et push-pull o / p og et mellemliggende forstærkningstrin.
Denne funktionsforstærker kan tilbyde et stort interval af spændingsforstærkning, og dette kan fås til at fungere ved forskellige spændingsniveauer, og denne funktionalitet gør det muligt for enheden at implementere i forskellige integratorer, summerende type forstærkere og andre. Selv den har egenskaberne ved at beskytte enheden på tidspunktet for kortslutning og har interne frekvenskompenserende kredsløbsnetværk. Denne IC kan fremstilles i tre former, og de findes i 8-pin SOIC-pakke, 8-pins Dual-in-line-pakke og i TO5-8 kan metal dannes.
741 DIP og To5
IC 741 operationel forstærker bruges i to metoder, såsom en inverterende (-) og en ikke-inverterende (+).
De forskellige op-forstærkere består af et sæt FET'er eller BJT'er. Den grundlæggende repræsentation af denne operationsforstærker er som nedenfor:
Pin diagram
Det pin-konfiguration af IC 741 operationsforstærker er vist nedenfor. Det op amp 741 pin diagram og funktionaliteten af hver pin forklares tydeligt i nedenstående afsnit.
IC 741 stiftdiagram
Strømforsyningsstifter: Stift 4 og 7
Pin 4 og pin 7 er de negative og positive spændingsterminaler. Den krævede effekt, der kræves for, at IC'en fungerer, modtages fra begge disse ben. Spændingsniveauet mellem disse ben kan være i området 5 - 18V.
Udgangsstift: Pin 6
Outputtet, der leveres fra IC 741 op-forstærkeren, modtages fra denne pin. Den udgangsspænding, der modtages ved denne stift, er baseret på den tilbagemeldingsmetode, der anvendes, og spændingsniveauet ved indgangsstifterne.
Når spændingsværdien ved pin 6 er høj, svarer dette til, at udgangsspændingen svarer til + ve-forsyningsspændingen. På samme måde svarer dette, når spændingsværdien ved pin 6 er lav, at udgangsspændingen svarer til forsyningsspændingen -ve.
Input Pins: Pin 2 og Pin 3
Dette er indgangsstifterne til operationsforstærkeren. Pin 3 betragtes som den inverterende input, mens pin 3 betragtes som den ikke-inverterende input pin. Når spændingsværdien ved pin 2 >> pin 3, hvilket betyder, at inverterende input har en høj spændingsværdi, er udgangssignalet lavt.
På samme måde, når spændingsværdien ved pin 3 >> pin 2, hvilket betyder, at ikke-inverterende input har en høj spændingsværdi, så er udgangssignalet højt.
Offset Null Pins: Pin 1 og Pin 5
Som tidligere diskuteret har denne operationsforstærker et øget niveau af spændingsforøgelse. På grund af dette er der endda minimale variationer i spændingerne ved både ikke-inverterende og inverterende indgange, der er sket på grund af abnormiteter i konstruktionsproceduren eller andre anomalier, der vil påvirke udgangen.
For at overvinde dette, en forskydningsværdi af den spænding, der skal påføres ved pin 1 og pin 5, og dette opnås generelt med et potentiometer.
Ikke tilsluttet pin: Pin 8
Det er bare en pin, der bruges til at fylde den tomme pin i IC 741 Op Amp. Det har ingen forbindelse til nogen af de interne eller eksterne kredsløb.
Arbejde med IC 741 Op-Amp
Dette afsnit forklarer klart begrebet intern skematisk og bearbejdning af IC 741. En typisk IC 741 er konstrueret med et kredsløb, der er inkluderet med 11 modstande og 20 transistorer. Alle disse transistorer og modstande assimileres og forbindes som en enkelt monolitisk chip. Med det nedenstående billede kan komponentens interne forbindelser let forstås.
741 IC Internt kredsløb
Her til transistorer, Q1 og Q2, er de inverterende og ikke-inverterende indgange tilsluttet tilsvarende. Både Q1- og Q2-transistorer fungerer som NPN-emittere, hvor disse udgange er forbundet til et par Q3- og Q4-transistorer. Disse Q3 og Q4 fungerer som almindelige baseforstærkere. Denne type konfiguration isolerer de indgange, der har forbindelse til Q3 og Q4, og eliminerer således sandsynlig signalfeedback, der kan finde sted.
Spændingsudsvingene, der finder sted ved de operationelle forstærkerindgange, kan vise en indflydelse på det interne kredsløbsstrøm og påvirker også det effektive funktionsområde for enhver transistor, der er i kredsløbet. Så for at eliminere dette, har der været implementering af to aktuelle spejle. Transistorparene (Q8, Q9) og (Q12, Q13) er forbundet på en måde til dannelse af spejlkredsløb.
Da Q8 og Q12 transistorer er de regulerende transistorer, indstiller de spændingsniveauet ved EB-krydset for deres tilsvarende par af transistoren. Dette spændingsniveau kan nøjagtigt reguleres til nogle decimaler af millivolt, og denne nøjagtighed tillader kun den nødvendige strømflow til kredsløbet.
Et spejlkredsløb, der er udviklet af Q8 og Q9, føres til indgangskredsløbet, mens det andet spejlkredsløb, der er udviklet af Q12 og Q13, føres til udgangskredsløbet. Også det andet spejlkredsløb, som er det tredje dannet af Q10 og Q11, fungerer som en øget impedansforbindelse mellem -ve forsyning og input. Denne forbindelse giver et referenceniveau for spænding, der ikke viser nogen belastningseffekt på indgangskredsen.
Transistoren Q6 sammen med 4.5K og 7.5K modstande vil blive udviklet til et spændingsniveauskifterkredsløb, der reducerer spændingsniveauet fra forstærkerkredsløbet ved indgangssektionen af Vin, før det sendes til det næste kredsløb. Dette opnås for at eliminere enhver form for signalvariationer ved outputforstærkerafsnittet. Mens Q22, Q15 og Q19 transistorer er designet til at fungere som klasse A forstærker, og Q14, Q20 og Q17 transistorer udvikler sig som outputfase af 741 Op Amp.
For at fjerne enhver form for abnormiteter ved indgangsfasen af differentialkredsløbet anvendes Q5, Q6 og Q7-transistorer til at danne en konfiguration, der har Offset null + ve og -ve og niveauer for inverterende og ikke-inverterende input tilsvarende.
Op-Amp Integrator og Differentiator
Nedenstående afsnit forklarer den eksperimentelle procedure for integrator og differentiator ved hjælp af IC 741 op amp teori.
For at vide om op-forstærkeren, der fungerer som differentiator og integrator, har vi brug for et brødbræt, modstande af værdi (10KΩ, 100KΩ, 1,5KΩ og 150Ω), RPS, en IC 741 operationsforstærker, ledninger, der skal tilsluttes, kondensatorer med værdi 0,1 µF) og et oscilloskop (CRO).
Integratorkredsløbet ved hjælp af op amp er vist nedenfor. For at danne et integratorkredsløb og at kende output skal kredsløbsforbindelsen udføres som forklaret i nedenstående trin:
- På indgangssektionen skal du anvende en symmetrisk sinusbølge med en frekvens på 1 kHz og amplitude på 2V, som er top til topspænding.
- Forbind kredsløbets indgangs- og udgangssektioner til CRO-kanal 1 og kanal 2. Denne forbindelse gør det muligt at observere de genererede bølgeformer.
- Plot de observerede bølgeformer på en graf sammen med de lignende værdier observeret på CRO.
- Overhold derefter både de praktiske og teoretiske værdier. Denne type forbindelse gør det muligt at bruge IC 741 op forstærker som et integratorkredsløb.
Differentieringskredsløbet ved hjælp af op amp er vist nedenfor. For at danne et differentieringskredsløb og at kende output, skal kredsløbsforbindelsen udføres som forklaret i nedenstående trin:
- På indgangssektionen skal du anvende en symmetrisk trekantet bølge med en frekvens på 1 KHz og amplitude på 2V, som er top til top spænding.
- Forbind kredsløbets indgangs- og udgangssektioner til CRO-kanal 1 og kanal 2. Denne forbindelse gør det muligt at observere de genererede bølgeformer.
- Plot de observerede bølgeformer på en graf sammen med de lignende værdier observeret på CRO.
- Overhold derefter både de praktiske og teoretiske værdier. Denne type forbindelse gør det muligt at bruge IC 741 op forstærker som et integratorkredsløb.
Integrator- og differentieringsudgangsbølger
Åbn Loop Configuration
Den nemmeste metode til at implementere IC 741 Op Amp er at fungere i open-loop-konfigurationen. Det open loop-konfiguration af IC 741 er i inverterende og ikke-inverterende tilstande.
En inverterende op-forstærker
I en IC 741 op forstærker er pin2 og pin6 input og output pins. Når spændingen tildeles pin-2, kan vi få output fra pin-6. Hvis i / p pin-2's polaritet er + Ve, er polariteten, der kommer fra o / p pin6-Ve. Så o / p er altid modsat i / p.
Det inverterende op-amp kredsløbsdiagram er vist ovenfor, og forstærkningen af det inverterende op-amp kredsløb beregnes generelt ved hjælp af denne formel A = Rf / R1
For eksempel, hvis Rf er 100 kilo ohm og R1 er 10 kilo ohm, vil forstærkningen være -100 / 10 = 10 Hvis i / p-spændingen er 2,5 v, vil o / p-spændingen være 2,5 × 10 = 25
Ikke-inverterende op-forstærker
I en IC 741 operationel forstærker pin3 og pin6 er input og output pins. Når spændingen tildeles pin3, kan vi få output fra pin-6. Hvis polariteten er + Ve ved input pin-3, er polariteten, der kommer fra o / p pin-6, også + Ve. Så o / p er ikke det modsatte.
Det ikke-inverterende kredsløbsdiagram er vist ovenfor, og forstærkningen af dette ikke-inverterende kredsløb beregnes generelt ved hjælp af denne formel A = 1 + (Rf / R1)
For eksempel, hvis Rf er 100 kilo ohm og R1 er 25 kilo ohm, vil forstærkningen være 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 Hvis i / p spændingen er 1, ville o / p spændingen være 1X5 = 5v
IC 741 Op-Amp kredsløbsdiagram
Applikationerne inkluderer hovedsageligt en adder, komparator, subtraktor, spændingsfølger, integrator og differentiator. Det kredsløbsdiagram for IC 741 op amp er angivet nedenfor. I det følgende kredsløb IC 741 operationel forstærker bruges som komparator . Selvom vi brugte det som en komparator, observerer IC stadig de svage signaler, så de kan identificeres mere enkelt.
IC 741 Pin-konfiguration
Specifikationer for IC 741 Op-Amp
Nedenstående specifikationer forklarer klart driftsfunktionalitet og opførsel af IC 741:
- Strømforsyning: For funktionaliteten af denne operationsforstærker kræver den en minimumspænding på 5V, og den kan klare op til 18V.
- Indgangsimpedans: Den har en rækkevidde på ca. 2 megaohm
- Udgangsimpedans: Den har en rækkevidde på ca. 75 ohm
- Slew Rate: Dette er også den afgørende egenskab ved valg af operationsforstærker til et stort frekvensområde. Dette defineres som den maksimale ændring i udgangsspænding / tidsenhed. SR måles i volt / µsek og repræsenteres som: SR = dVo / dtMed beregningen af svinghastighed kan man simpelthen kende ændringen i output, hvor operationsforstærkeren varierer i overensstemmelse med variationerne i indgangsfrekvensniveau. SR bliver varieret med variationen i spændingsforstærkning, og dette betegnes generelt som enhedsforstærkning. Slew rate-værdien for op-amp er altid stabil. Så når udgangsværdiernes hældningsbehov er mere end svinghastigheden, sker der forvrængning. For en IC 741 operationsforstærker er svinghastigheden 0,5V / mikrosek, hvilket er minimal. På grund af dette bruges denne IC ikke til øgede frekvensområder som i komparatorer, filtre og oscillatorer.
- Spændingsforstærkning: Spændingsforstærkningen er 2.00.000 for et minimalt frekvensområde
- Input offset rækkevidde: Denne IC 741 Op Amp har et input offset interval mellem 2 - 6 mV
- Outputbelastning: Det anbefalede interval er> 2 kilo ohm
- Transient Response: Dette er det afgørende aspekt, der bruges til at vælge en operationsforstærker i flere applikationer. Sammen med feedback fra steady state inkluderer op-amp hele reaktionen fra det praktiske kredsløb. Feedbackafsnittet, hvor der opnås en stabil værdi inden modtagelse af outputværdien, betegnes som det forbigående respons. Når den når denne værdi, forbliver den faste værdi på det tidspunkt, og det fordi det kaldes et stabilt niveau. Denne faste fase er ikke baseret på tid. Attributterne for dette forbigående respons består af overskridelsesprocent og stigetid. Det har et omvendt forhold til enhedsforstærkningsbåndbredden for den operationelle forstærker.
For at operationsforstærkeren skal fungere som en spændingsforstærker, anbefales de øgede indgangsimpedanser og lave udgangsimpedansværdier.
741 Op-Amp-egenskaber
IC 741-operationsforstærkerens karakteristika inkluderer følgende
- Indgangsimpedansen på IC 741 op-forstærkeren er over 100kilo-ohm.
- O / p af 741 IC op forstærker er under 100 ohm.
- Frekvensområdet for forstærkersignaler til IC 741 op amp er fra 0Hz - 1MHz.
- Forskydningsstrømmen og offset-spændingen på IC 741 op forstærkeren er lav
- IC 741's spændingsforstærkning er ca. 2.00.000.
741 Op-Amp-applikationer
Der er mange elektroniske kredsløb, der er bygget med IC 741 op amp, nemlig Voltage follower, analog til digital konverter , prøve og hold kredsløb, spændingen til strøm og strøm til spændingskonvertering, summerende forstærker osv. Anvendelserne af IC 741 operationel forstærker inkluderer følgende.
- Variabel lydfrekvensoscillator ved hjælp af IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp-baseret justerbar Ripple RPS
- Audioblanding til fire kanaler ved hjælp af IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp og LDR-baseret automatisk lysbetjent switch
- DC volt polaritetsmåler ved hjælp af IC 741 Op-Amp
- e-rumtermometer ved hjælp af IC 741 Op Amp
- Lytning af fejl ved hjælp af IC 741 Op-Amp
- Mikrofonforstærker ved hjælp af IC 741 Op-Amp
- IC 741 Op-Amp-tester
- Dette er den baserede beskyttelse af kortslutning RPS
- Termisk berøringsafbryder ved hjælp af IC 741 Op Amp
- Konvertering af V til F ved hjælp af IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp-baseret generering af vindlyd
Infographics of 741 Op Amp
Dette handler om IC 741 Op Amp-tutorial, der inkluderer de grundlæggende operationelle forstærker, pin-diagram, kredsløbsdiagram, specifikationer, egenskaber og dets applikationer. Yderligere, hvis du har spørgsmål vedrørende dette koncept eller 741 op-amp-projekter, bedes du give din feedback ved at kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørgsmål til dig. Hvad er
