Den korte formen til operasjonsforsterkeren er op-amp, som er en slags solid state IC. Den første operasjonsforsterkeren er designet av Fairchild Semiconductors i 1963. Det er den grunnleggende byggesteinen til analog elektroniske kretser som utfører forskjellige typer analoge signalbehandlingsoppgaver. Disse IC-ene bruker utvendig tilbakemelding for å regulere funksjonene, og disse komponentene brukes som en flerbruksenhet i forskjellige elektroniske instrumenter. Den består av to innganger og to utganger, nemlig inverterende og ikke-inverterende terminaler. Denne IC 741 Op Amp brukes ofte i forskjellige elektriske og elektroniske kretser. Hovedintensjonen med denne 741 op-amp er å styrke AC & DC signaler og for matematiske operasjoner. La oss være klare om denne 741 Op Amp ved å kjenne dens egenskaper, pin-diagram, spesifikasjoner og relaterte konsepter.
Hva er IC 741 Op Amp?
Begrepet operasjonsforsterker er den fulle formen for en op-amp, og det er en slags IC ( integrerte kretser ). En op-amp er en DC-koblet forsterker med høy forsterkning med en differensial i / p og en enkelt o / p. I denne strukturen genererer en operasjonsforsterker et o / p-potensial som vanligvis er mange ganger større enn potensialforskjellen mellom i / p-terminalene.
Op-Amps hadde sine røtter i analoge datamaskiner, der de ble brukt til å utføre matematiske operasjoner i flere, lineære, ikke-lineære og frekvensavhengige kretser. Populariteten til denne ICen som grunnleggende byggestein i analoge kretser skyldes sin fleksibilitet. På grunn av dets egenskaper bestemmes funksjonene av en utvendig komponent og har også en liten avhengighet av temperaturkoeffisienter, ellers produseres forskjeller i selve IC.
I dag er driftsforsterkere de mest brukte integrerte kretsene. De anvendelser av disse IC-ene inkluderer et enormt utvalg av industrielle, vitenskapelige og forbrukerenheter. Kostnaden for flere typiske op-forsterkere er lav i rimelig produksjonsvolum, men noen hybrid, integrerte op-forsterkere med forskjellige ytelsesforhold kan koste over 100 dollar. Operasjonsforsterkere kan pakkes som apparater, eller brukes som grunnleggende for mer sammensatte integrerte kretser.
Operasjonsforsterkeren er en slags differensialforsterker . Ulike typer differensialforsterkere inkluderer instrumentasjonsforsterkeren, isolasjonsforsterkeren, den negative tilbakemeldingsforsterkeren og den helt differensielle forsterkeren. IC 741 ser ut som en ‘liten chip’. Men det er generelt formål. Du må vite grunnleggende informasjon om dette.
De IC 741 operasjonsforsterker ser ut som en liten brikke. Representasjonen av 741 IC op-amp er gitt nedenfor som består av åtte pinner. De viktigste pinnene er 2,3 og 6, der pinne 2 og 3 betegner inverterende og ikke-inverterende terminaler, og pinne 6 betegner utgangsspenning. Den trekantede formen i IC betyr en integrert krets for forsterkere.
Den nåværende versjonen av brikken er betegnet av den berømte IC 741 op amp. Hovedfunksjonen til denne IC 741 er å gjøre matematiske operasjoner i forskjellige kretser. IC 741 op-amp er laget av forskjellige trinn i transistoren som ofte har tre trinn som differensial i / p, en push-pull o / p og et mellomliggende forsterkningstrinn.
Denne operasjonsforsterkeren kan tilby et høyt spenningsforsterkningsområde, og dette kan fås til å fungere på forskjellige spenningsnivåer, og denne funksjonaliteten gjør at enheten kan implementeres i forskjellige integratorer, summerende type forsterkere og andre. Selv den har egenskapene til å beskytte enheten på tidspunktet for kortslutning og har interne frekvenskompenserende kretsnettverk. Denne IC kan produseres i tre former, og de er i 8-pin SOIC-pakke, 8-pins Dual-in-line-pakke, og i TO5-8 kan metall dannes.
741 DIP og To5
IC 741 operasjonsforsterker brukes i to metoder som en inverterende (-) og en ikke-inverterende (+).
Differensialforsterkerne består av et sett med FET-er eller BJTs. Den grunnleggende representasjonen av denne operasjonsforsterkeren er som nedenfor:
Pin Diagram
De pin konfigurasjon av IC 741 operasjonsforsterker er vist nedenfor. De op amp 741 pin diagram og funksjonaliteten til hver pin er tydelig forklart i avsnittet nedenfor.
IC 741 Pin Diagram
Strømforsyningspinner: Pin 4 og 7
Pin 4 og pin 7 er de negative og positive spenningsterminalene. Kraften som kreves for at IC-en skal fungere, mottas fra begge disse pinnene. Spenningsnivået mellom disse pinnene kan være i området 5 - 18V.
Utgangsstift: Pin 6
Utgangen som leveres fra IC 741 op amp mottas fra denne pin. Utgangsspenningen som mottas på denne pinnen er basert på tilbakemeldingsmetoden som brukes og spenningsnivået ved inngangspinnene.
Når spenningsverdien på pin 6 er høy, tilsvarer dette at utgangsspenningen er lik + ve-forsyningsspenningen. På samme måte, når spenningsverdien på pin 6 er lav, tilsvarer dette at utgangsspenningen er lik forsyningsspenningen.
Inngangspinner: Pin 2 og Pin 3
Dette er inngangspinnene til operasjonsforsterkeren. Pinne 3 regnes som den inverterende inngangen, mens pinne 3 regnes som den ikke-inverterende inngangspinnen. Når spenningsverdien på pin 2 >> pin 3 som betyr at inverterende inngang har en høy spenningsverdi, er utgangssignalet lavt.
På samme måte, når spenningsverdien ved pin 3 >> pin 2 som betyr at ikke-inverterende inngang har en høy spenningsverdi, er utgangssignalet høyt.
Offset Null Pins: Pin 1 og Pin 5
Som tidligere diskutert, har denne operasjonsforsterkeren et økt nivå av spenningsforsterkning. På grunn av dette skjedde til og med minimale variasjoner i spenningene ved både ikke-inverterende og inverterende innganger, på grunn av abnormiteter i konstruksjonsprosedyren eller andre anomalier, en innvirkning på utgangen.
For å overvinne dette, en forskyvningsverdi av spenningen som skal påføres ved pin 1 og pin 5, og dette oppnås generelt med et potensiometer.
Ikke tilkoblet pin: Pin 8
Det er bare en pinne som brukes til å fylle opp den tomme pinnen i IC 741 Op Amp. Den har ingen forbindelse med noen av de interne eller eksterne kretsene.
Arbeid av IC 741 Op-Amp
Denne delen forklarer tydelig begrepet intern skjematisk og bearbeiding av IC 741. En typisk IC 741 er konstruert med en krets som er inkludert med 11 motstander og 20 transistorer. Alle disse transistorer og motstander er assimilert og koblet til som en enkelt monolitisk brikke. Med det nedenstående bildet kan komponentens interne forbindelser lett forstås.
741 IC Intern krets
Her, for transistorene, Q1 og Q2, er de inverterende og ikke-inverterende inngangene koblet tilsvarende. Både Q1- og Q2-transistorer fungerer som NPN-sendere der disse utgangene er koblet til et par Q3- og Q4-transistorer. Disse Q3 og Q4 fungerer som vanlige forsterkere. Denne typen konfigurasjon isolerer inngangene som har forbindelse med Q3 og Q4, og eliminerer dermed sannsynlig signaltilbakemelding som kan finne sted.
Spenningssvingningene som finner sted ved operasjonsforsterkerinngangene kan vise en innvirkning på den interne strømmen i kretsen og påvirker også det effektive funksjonsområdet til enhver transistor som er i kretsen. Så, for å eliminere dette, har det vært implementering av to aktuelle speil. Transistorparene (Q8, Q9) og (Q12, Q13) er koblet på en måte for å danne speilkretser.
Ettersom Q8 og Q12 transistorer er regulerende transistorer, setter de spenningsnivået ved EB-krysset for det tilsvarende paret av transistoren. Dette spenningsnivået kan reguleres nøyaktig til noen desimaler av millivolt, og denne nøyaktigheten tillater bare nødvendig strømføring til kretsen.
En speilkrets som er utviklet av Q8 og Q9 blir matet til inngangskretsen, mens den andre speilkretsen utviklet av Q12 og Q13 blir matet til utgangskretsen. Også den andre speilkretsen, som er den tredje som dannes av Q10 og Q11, fungerer som en økt impedansforbindelse mellom -ve forsyning og inngang. Denne tilkoblingen gir et referansenivå på spenningen som ikke viser belastningseffekt på inngangskretsen.
Transistoren Q6 sammen med 4.5K og 7.5K motstander vil bli utviklet til en spenningsnivåskiftekrets som reduserer spenningsnivået fra forsterkerkretsen ved inngangsseksjonen av Vin før den blir sendt til neste krets. Dette oppnås for å eliminere enhver form for signalvariasjoner ved utgangsforsterkerdelen. Mens Q22, Q15 og Q19 transistorer er designet for å fungere som forsterker i klasse A, og Q14, Q20 og Q17 transistorer utvikler seg som utgangsfase av 741 Op Amp.
For å fjerne alle slags abnormiteter ved inngangsfasen til differensialkretsen, brukes Q5, Q6 og Q7-transistorer for å danne en konfigurasjon som har Offset null + ve og -ve og nivåer inverterende og ikke-inverterende innganger tilsvarende.
Op-Amp Integrator og Differentiator
Avsnittene nedenfor forklarer den eksperimentelle prosedyren for integrator og differensiator ved hjelp av IC 741 op amp teori.
For å vite om op-ampen som fungerer som differensierer og integrator, trenger vi et brødbord, motstander av verdi (10KΩ, 100KΩ, 1.5KΩ og 150Ω), RPS, en IC 741 operasjonsforsterker, ledninger å koble til, kondensatorer med verdi (0.01µF 0,1 µF), og et oscilloskop (CRO).
Integratorkretsen som bruker op amp er vist nedenfor. For å danne en integratorkrets og kjenne utgangen, må kretsforbindelsen gjøres som forklart i trinnene nedenfor:
- På inngangsseksjonen, bruk en symmetrisk sinusbølge med en frekvens på 1 kHz og amplitude på 2V som er topp til toppspenning.
- Koble kretsens inngangs- og utgangsseksjoner til CRO-kanal 1 og kanal 2. Denne tilkoblingen gjør det mulig å observere de genererte bølgeformene.
- Plott de observerte bølgeformene på en graf sammen med lignende verdier observert på CRO.
- Så observer både de praktiske og teoretiske verdiene. Denne typen tilkobling gjør at IC 741 op amp kan brukes som en integratorkrets.
Differensieringskretsen ved hjelp av op amp er vist nedenfor. For å danne en differensieringskrets og å kjenne utgangen, må kretsforbindelsen gjøres som forklart i trinnene nedenfor:
- På inngangsseksjonen, bruk en symmetrisk trekantbølge med en frekvens på 1 KHz og amplitude på 2V, som er topp til toppspenning.
- Koble kretsens inngangs- og utgangsseksjoner til CRO-kanal 1 og kanal 2. Denne tilkoblingen gjør det mulig å observere de genererte bølgeformene.
- Plott de observerte bølgeformene på en graf sammen med lignende verdier observert på CRO.
- Så observer både de praktiske og teoretiske verdiene. Denne typen tilkobling gjør at IC 741 op amp kan brukes som en integratorkrets.
Integrator- og differensieringsutgangsbølger
Åpne Loop Configuration
Den enkleste tilnærmingen til å implementere IC 741 Op Amp er å fungere i åpen loop-konfigurasjon. De åpen sløyfekonfigurasjon av IC 741 er i inverterende og ikke-inverterende modus.
En inverterende op-forsterker
I en IC 741 op amp er pin2 og pin6 inngangs- og utgangspinnene. Når spenningen er gitt til pin-2, kan vi få utgang fra pin-6. Hvis polariteten til i / p pin-2 er + Ve, så er polariteten som kommer fra o / p pin6-Ve. Så o / p er alltid motsatt av i / p.
Det inverterende op-amp kretsdiagrammet er vist ovenfor, og forsterkningen av den inverterende op-amp kretsen blir vanligvis beregnet ved å bruke denne formelen A = Rf / R1
For eksempel, hvis Rf er 100 kilo ohm og R1 er 10 kilo ohm, vil forsterkningen være -100 / 10 = 10 Hvis i / p-spenningen er 2,5 v, vil o / p-spenningen være 2,5 × 10 = 25
Ikke-inverterende op-forsterker
I en IC 741 er forsterker pin3 og pin6 inngangs- og utgangspinner. Når spenningen er gitt til pin3, kan vi få utgang fra pin-6. Hvis polariteten er + Ve ved inngangspinnen-3, er polariteten som kommer fra o / p pin-6 også + Ve. Så o / p er ikke det motsatte.
Det ikke-inverterende kretsdiagrammet er vist ovenfor, og forsterkningen av denne ikke-inverterende kretsen blir vanligvis beregnet ved å bruke denne formelen A = 1 + (Rf / R1)
For eksempel, hvis Rf er 100 kilo ohm og R1 er 25 kilo ohm, vil forsterkningen være 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 Hvis i / p-spenningen er 1, vil o / p-spenningen være være 1X5 = 5v
IC 741 kretsdiagram for forsterkere
Applikasjonene inkluderer hovedsakelig en adder, komparator, subtraktor, spenningsfølger, integrator og differensiator. De kretsskjema for IC 741 op amp er gitt nedenfor. I den følgende kretsen, IC 741 operasjonsforsterker brukes som en komparator . Selv om vi brukte det som en komparator, observerer IC fortsatt de svake signalene slik at de kan identifiseres enklere.
IC 741 Pin-konfigurasjon
Spesifikasjoner for IC 741 Op-Amp
Spesifikasjonene nedenfor forklarer klart driftsfunksjonaliteten og oppførselen til IC 741:
- Strømforsyning: For funksjonaliteten til denne operasjonsforsterkeren krever den en minimumsspenning på 5V, og den kan håndtere opptil 18V.
- Inngangsimpedans: Den har en rekkevidde på omtrent 2 megaohm
- Utgangsimpedans: Den har en rekkevidde på omtrent 75 ohm
- Slew Rate: Dette er også den avgjørende egenskapen ved valg av operasjonsforsterker for et høyt frekvensområde. Dette er definert som den maksimale endringen i utgangsspenning / tidsenhet. SR måles i volt / µsek og representeres som: SR = dVo / dt Med beregningen av svinghastighet kan man ganske enkelt kjenne til endringen i utgang der operasjonsforsterkeren varierer i samsvar med variasjonene i inngangsfrekvensnivået. SR blir variert med variasjonen i spenningsforsterkning, og dette blir vanligvis betegnet som enhetsforsterkning. Slew rate-verdien for op-amp er alltid jevn. Så når hellingens nødvendigheter av utgangsverdiene er mer enn svinghastigheten, skjer det forvrengning. For en IC 741 operasjonsforsterker er svinghastigheten 0,5V / mikrosek, som er minimal. På grunn av dette brukes ikke denne IC for økte frekvensområder som i komparatorer, filtre og oscillatorer.
- Spenningsforsterkning: Spenningsforsterkningen er 2.00.000 for et minimalt frekvensområde
- Input offset range: Denne IC 741 Op Amp har et input offset range på mellom 2 - 6 mV
- Utgangsbelastning: Det anbefalte området er> 2 kilo ohm
- Transient Response: Dette er det avgjørende aspektet som brukes for å velge en operasjonsforsterker i flere applikasjoner. Sammen med steady-state tilbakemelding inkluderer op-amp hele responsen til den praktiske kretsen. Tilbakemeldingsseksjonen der en jevn verdi oppnås før mottak av utgangsverdien blir betegnet som forbigående respons. Når den når denne verdien, forblir den faste verdien på dette punktet, og det fordi dette kalles et jevnt nivå. Denne jevne fasen er ikke basert på tid. Attributtene til denne forbigående responsen består av overskuddsprosent og stigetid. Den har et omvendt forhold til enhetsgevinstbåndbredden til operasjonsforsterkeren.
For at driftsforsterkeren skal fungere som en spenningsforsterker, anbefales de økte verdiene for inngangsimpedans og lav utgangsimpedans.
741 Op-Amp-egenskaper
Karakteristikkene til IC 741 operasjonsforsterker inkluderer følgende
- Inngangsimpedansen til IC 741 op amp er over 100kilo-ohm.
- O / p av 741 IC op amp er under 100 ohm.
- Frekvensområdet for forsterkeresignaler for IC 741 op amp er fra 0Hz - 1MHz.
- Offsetstrømmen og offset-spenningen til IC 741 op amp er lav
- Spenningsforsterkningen til IC 741 er omtrent 2.000.000.
741 Op-Amp-applikasjoner
Det er mange elektroniske kretser som er bygget med IC 741 op amp, nemlig Voltage follower, analog til digital omformer , prøve og hold krets, spenningen til strøm og strøm til spenningskonvertering, summerende forsterker osv. Anvendelsene til IC 741 operasjonsforsterker inkluderer følgende.
- Variabel lydfrekvensoscillator ved bruk av IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp-basert justerbar Ripple RPS
- Lydblanding for fire kanaler ved bruk av IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp og LDR basert lysbryter
- DC volt polaritetsmåler ved bruk av IC 741 Op-Amp
- e-romtermometer ved bruk av IC 741 Op Amp
- Lytte til feil med IC 741 Op-Amp
- Mikrofonforsterker ved bruk av IC 741 Op-Amp
- IC 741 Op-Amp tester
- Dette er den baserte beskyttelsen av kortslutning RPS
- Termisk berøringsbryter ved bruk av IC 741 Op Amp
- Konvertering av V til F ved bruk av IC 741 Op Amp
- IC 741 Op Amp-basert generasjon av lydlyd
Infographics of 741 Op Amp
Dette handler om IC 741 Op Amp-opplæringen som inkluderer grunnleggende om operasjonsforsterker, pin-diagram, kretsskjema, spesifikasjoner, egenskaper og dets applikasjoner. Videre, spørsmål angående dette konseptet eller 741 op-amp-prosjekter, vennligst gi din tilbakemelding ved å kommentere i kommentarfeltet nedenfor. Her er et spørsmål til deg. Hva er
