Den korta formen på operationsförstärkaren är op-amp, vilket är en typ av halvledar-IC. Den första operationsförstärkaren är designad av Fairchild Semiconductors år 1963. Det är den grundläggande byggstenen för analog elektroniska kretsar som utför olika typer av analoga signalbehandlingsuppgifter. Dessa IC använder externa feedback för att reglera deras funktioner och dessa komponenter används som en universalanordning i olika elektroniska instrument. Den består av två ingångar och två utgångar, nämligen inverterande och icke-inverterande terminaler. Denna IC 741 Op Amp används oftast i olika elektriska och elektroniska kretsar. Huvudsyftet med denna 741 op-amp är att stärka AC & DC-signaler och för matematiska operationer. Låt oss vara tydliga om denna 741 Op Amp genom att känna till dess egenskaper, stiftdiagram, specifikationer och relaterade begrepp.

Vad är IC 741 Op Amp?

Termen operationsförstärkare är den fullständiga formen av en op-amp och det är en typ av IC ( integrerade kretsar ). En op-amp är en DC-kopplad högförstärkarspänningsförstärkare med en differentiell i / p och en enda o / p. I denna struktur genererar en operationsförstärkare en o / p-potential som vanligtvis är många gånger större än potentialskillnaden mellan dess i / p-terminaler.

Op-Amps hade sina rötter i analoga datorer, där de användes för att utföra matematiska operationer i flera, linjära, icke-linjära och frekvensberoende kretsar. Populariteten för denna IC som grundläggande byggsten i analoga kretsar beror på dess flexibilitet. På grund av dess egenskaper bestäms egenskaperna av en yttre komponent och har också ett litet beroende av temperaturkoefficienter, annars tillverkar skillnader i själva IC.

Numera är operationsförstärkare de mest använda integrerade kretsarna. De tillämpningar av dessa IC: er inkluderar ett enormt utbud av industriella, vetenskapliga och konsumentenheter. Kostnaden för flera typiska op-förstärkare är låg i rimlig produktionsvolym men vissa hybridintegrerade op-förstärkare med olika prestandaförhållanden kan kosta över 100 dollar. Operationsförstärkare kan packas som apparater eller användas som grundläggande för mer sammansatta integrerade kretsar.

Operationsförstärkaren är en typ av differentialförstärkare . Olika typer av differentialförstärkare inkluderar instrumentförstärkaren, isoleringsförstärkaren, den negativa återkopplingsförstärkaren och den helt differentiella förstärkaren. IC 741 ser ut som ett ”litet chip”. Men det är allmänt ändamål. Du måste veta grundläggande information om detta.

“vad är en trådlös sändtagare ”

De IC 741 operationsförstärkare ser ut som ett litet chip. Representationen av 741 IC op-amp ges nedan som består av åtta stift. De viktigaste stiften är 2,3 och 6, där stift 2 och 3 betecknar inverterande och icke-inverterande terminaler, och stift 6 betecknar utspänning. Den triangulära formen i IC betyder en op-amp integrerad krets.

Den nuvarande versionen av chipet betecknas av den berömda IC 741 op amp. Huvudfunktionen för denna IC 741 är att utföra matematiska operationer i olika kretsar. IC 741 op-amp är tillverkad av olika steg i transistorn som vanligtvis har tre steg som differentiell i / p, en push-pull o / p och ett mellanliggande förstärkningssteg.

Denna operationsförstärkare kan erbjuda ett stort spänningsförstärkningsområde och detta kan fås att fungera vid olika spänningsnivåer och denna funktion gör det möjligt för enheten att implementera i olika integratorer, summera typ av förstärkare och andra. Även den har egenskaperna för att skydda enheten vid kortslutning och har interna frekvenskompenserande kretsnät. Denna IC kan tillverkas i tre former och de finns i 8-stifts SOIC-förpackning, 8 stift Dual-in-line-paket och i TO5-8 kan metall bildas.

741 DIP och To5

IC 741 operationsförstärkaren används i två metoder såsom en inverterande (-) och en icke-inverterande (+).

De differentiella op-förstärkarna består av en uppsättning FET eller BJT. Den grundläggande representationen av denna operationsförstärkare är som nedan:

Stiftdiagram

De stiftkonfiguration för IC 741 operationsförstärkare visas nedan. De op amp 741 pin diagram och funktionerna för varje stift förklaras tydligt i avsnittet nedan.

IC 741 stiftdiagram

Strömförsörjningsstift: Stift 4 och 7

Stift 4 och stift 7 är de negativa och positiva spänningsanslutningarna. Kraften som krävs för att IC ska fungera tas emot från båda dessa stift. Spänningsnivån mellan dessa stift kan ligga i intervallet 5 - 18V.

Utgångsstift: Stift 6

Utgången som levereras från IC 741 op-förstärkaren tas emot från denna stift. Utgångsspänningen som mottas vid denna stift baseras på återkopplingsmetoden som används och spänningsnivån vid ingångsstiften.

När spänningsvärdet vid stift 6 är högt motsvarar detta att utspänningen liknar + ve matningsspänningen. På samma sätt, när spänningsvärdet vid stift 6 är lågt, motsvarar detta att utspänningen liknar matningsspänningen.

Ingångsstift: Stift 2 och Stift 3

Detta är ingångsstiften för operationsförstärkaren. Stift 3 betraktas som den inverterande ingången medan stift 3 betraktas som den icke-inverterande ingångsstiftet. När spänningsvärdet vid stift 2 >> stift 3 vilket betyder att inverterande ingång har ett högt spänningsvärde, är utsignalen låg.

På samma sätt, när spänningsvärdet vid stift 3 >> stift 2 vilket innebär att icke-inverterande ingång har ett högt spänningsvärde, är utsignalen hög.

Offset Null Pins: Pin 1 och Pin 5

Som tidigare diskuterat har denna operationsförstärkare en ökad nivå av spänningsförstärkning. På grund av detta har även minimala variationer i spänningarna vid både icke-inverterande och inverterande ingångar hänt på grund av avvikelser i konstruktionsförfarandet eller andra avvikelser kommer att påverka utgången.

För att övervinna detta uppnås ett förskjutningsvärde för spänningen som ska appliceras vid stift 1 och stift 5, och detta uppnås vanligtvis med en potentiometer.

Ej ansluten stift: stift 8

Det är bara en stift som används för att fylla upp den tomma stiftet i IC 741 Op Amp. Den har ingen koppling till någon av de interna eller externa kretsarna.

Arbeta med IC 741 Op-Amp

Detta avsnitt förklarar tydligt begreppet internt schema och bearbetning av IC 741. En typisk IC 741 är konstruerad med en krets som ingår i 11 motstånd och 20 transistorer. Alla dessa transistorer och motstånd är assimilerade och anslutna som ett enda monolitiskt chip. Med den nedanstående bilden kan komponentens interna anslutningar lätt förstås.

741 IC Intern krets

Här, för transistorerna Q1 och Q2, är de inverterande och icke-inverterande ingångarna anslutna på motsvarande sätt. Både Q1- och Q2-transistorerna fungerar som NPN-sändare där dessa utgångar är anslutna till ett par Q3- och Q4-transistorer. Dessa Q3 och Q4 fungerar som gemensamma basförstärkare. Denna typ av konfiguration isolerar ingångarna som har en anslutning till Q3 och Q4 och eliminerar därmed sannolik signalåterkoppling som kan äga rum.

Spänningsfluktuationerna som sker vid ingångarna till operationsförstärkaren kan visa en inverkan på det interna kretsströmmen och påverkar också det effektiva funktionsområdet för alla transistorer som finns i kretsen. Så, för att eliminera detta sker, har det gjorts implementering av två aktuella speglar. Transistorpar (Q8, Q9) och (Q12, Q13) är anslutna på ett sätt för att bilda spegelkretsar.

Eftersom Q8- och Q12-transistorer är de regulerande transistorerna, ställer de in spänningsnivån vid EB-korsningen för deras motsvarande par av transistorn. Denna spänningsnivå kan regleras exakt till några decimaler av millivolt och denna noggrannhet tillåter endast nödvändigt strömflöde till kretsen.

En spegelkrets som utvecklas av Q8 och Q9 matas till ingångskretsen medan den andra spegelkrets som utvecklas av Q12 och Q13 matas till utgångskretsen. Den andra spegelkretsen, som är den tredje som bildas av Q10 och Q11, fungerar också som en ökad impedansförbindelse mellan -ve-matning och ingång. Denna anslutning erbjuder en referensnivå för spänning som inte visar någon belastningseffekt på ingångskretsen.

“vad är en datorport ”

Transistorn Q6 tillsammans med 4,5K och 7,5K motstånd kommer att utvecklas till en spänningsnivåförskjutningskrets som minskar spänningsnivån från förstärkarkretsen vid ingångssektionen av Vin innan den skickas till nästa krets. Detta uppnås för att eliminera alla typer av signalvariationer vid utgångsförstärkarsektionen. Medan Q22-, Q15- och Q19-transistorerna är utformade för att fungera som förstärkare i klass A och Q14-, Q20- och Q17-transistorerna utvecklas som utgångsfas för 741 Op Amp.

För att avlägsna alla typer av avvikelser vid ingångsfasen hos differentialkretsen används Q5-, Q6- och Q7-transistorer för att bilda en konfiguration som har offset null + ve och -ve och nivåer för inverterande och icke-inverterande ingångar på motsvarande sätt.

Op-Amp Integrator och Differentiator

Nedanstående avsnitt förklarar det experimentella förfarandet för integrator och differentiator med hjälp av IC 741 op amp teori.

För att veta om op-förstärkaren som fungerar som differentiator och integrator, behöver vi en brädbräda, motstånd av värde (10KΩ, 100KΩ, 1,5KΩ och 150Ω), RPS, en IC 741 operationsförstärkare, ledningar att ansluta, kondensatorer med värde (0.01µF, 0,1 uF) och ett oscilloskop (CRO).

741 Integrator

Integratorkretsen som använder en förstärkare visas nedan. För att bilda en integratorkrets och känna till utgången ska kretsanslutningen göras enligt nedanstående steg:

Vid ingångssektionen applicerar du en symmetrisk sinusvåg med en frekvens på 1 kHz och amplituden 2V som är topp till toppspänning.
Anslut kretsens in- och utgångssektioner till CRO-kanal 1 och kanal 2. Denna anslutning gör det möjligt att observera de genererade vågformerna.
Plotta de observerade vågformerna i en graf tillsammans med liknande värden som observerats på CRO.
Observera sedan både de praktiska och teoretiska värdena. Denna typ av anslutning gör att IC 741 op amp kan användas som en integratorkrets.

Differentieringskretsen som använder op-förstärkare visas nedan. För att bilda en differentieringskrets och för att känna till utgången, ska kretsanslutningen göras enligt nedanstående steg:

741 IC-differentierare

Vid ingångssektionen, applicera en symmetrisk triangulär våg med en frekvens på 1 KHz och amplitud på 2V som är topp till toppspänning.
Anslut kretsens in- och utgångssektioner till CRO-kanal 1 och kanal 2. Denna anslutning gör det möjligt att observera de genererade vågformerna.
Plotta de observerade vågformerna i en graf tillsammans med liknande värden som observerats på CRO.
Observera sedan både de praktiska och teoretiska värdena. Denna typ av anslutning gör att IC 741 op amp kan användas som en integratorkrets.

Integrations- och differentieringsutgångsvågor

Öppna loopkonfiguration

Det enklaste sättet att implementera IC 741 Op Amp är att fungera i konfigurationen med öppen slinga. De öppen slinga-konfiguration av IC 741 är i inverterande och icke-inverterande lägen.

En inverterande op-förstärkare

I en IC 741 op-förstärkare är pin2 och pin6 ingångs- och utgångsstiften. När spänningen ges till stift-2 kan vi få utgången från stift-6. Om polariteten för i / p pin-2 är + Ve, är polariteten som kommer från o / p pin6-Ve. Så o / p är alltid motsatt i / p.

Det inverterande op-amp-kretsschemat visas ovan och förstärkningen av den inverterande op-amp-kretsen beräknas vanligtvis med hjälp av denna formel A = Rf / R1

Till exempel, om Rf är 100 kilo ohm och R1 är 10 kilo ohm skulle förstärkningen vara -100 / 10 = 10 Om i / p-spänningen är 2,5 v skulle o / p-spänningen vara 2,5 × 10 = 25

Icke-inverterande op-förstärkare

I en IC 741 är operationsförstärkare pin3 och pin6 ingångs- och utgångsstift. När spänningen ges till stift3 kan vi få utgången från stift-6. Om polariteten är + Ve vid ingångsstiftet-3, så är polariteten som kommer från o / p-pin-6 också + Ve. Så o / p är inte motsatsen.

“högpassfilteröverföringsfunktion ”

Det icke-inverterande kretsschemat visas ovan och förstärkningen för denna icke-inverterande krets beräknas generellt med hjälp av denna formel A = 1 + (Rf / R1)

Om Rf till exempel är 100 kilo ohm och R1 är 25 kilo ohm skulle förstärkningen vara 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 Om i / p-spänningen är 1 så skulle o / p-spänningen vara 1X5 = 5v

IC 741 kretsschema för förstärkare

Applikationerna innehåller främst en adderare, komparator, subtraktor, spänningsföljare, integrator och differentiator. De kretsschema för IC 741 op amp anges nedan. I följande krets, IC 741 operationsförstärkare används som en komparator . Även om vi använde det som en komparator så observerar IC fortfarande de svaga signalerna så att de kan identifieras enklare.

IC 741 stiftkonfiguration

Specifikationer för IC 741 Op-Amp

Nedanstående specifikationer förklarar tydligt driftsfunktionaliteten och beteendet hos IC 741:

Strömförsörjning: För funktionaliteten hos denna operationsförstärkare kräver den en minsta spänning på 5V och den kan hantera upp till 18V.
Ingångsimpedans: Den har ett intervall på cirka 2 megaohm
Utgångsimpedans: Den har ett intervall på cirka 75 ohm
Slew Rate: Detta är också det avgörande attributet vid val av operationsförstärkare för ett högt frekvensområde. Detta definieras som den maximala förändringen i utspänning / tidsenhet. SR mäts i volt / µsek och representeras som: SR = dVo / dt Med beräkningen av svänghastighet kan man helt enkelt känna till utgångsförändringen där operationsförstärkaren varierar i enlighet med variationerna i ingångsfrekvensnivån. SR blir varierad med variationen i spänningsförstärkning och detta kallas vanligtvis som enhetsförstärkning. Värde för op-amp är alltid konstant. SÅ, när lutningsförutsättningarna för utgångsvärdena är mer än svänghastigheten, så sker det snedvridning. För en IC 741 operationsförstärkare är svänghastigheten 0,5V / mikrosek, vilket är minimalt. På grund av detta används denna IC inte för ökade frekvensområden som i komparatorer, filter och oscillatorer.
Spänningsförstärkning: Spänningsförstärkningen är 2 000 000 för ett minimalt frekvensområde
Ingångsförskjutningsområde: Denna IC 741 Op Amp har ett ingångsförskjutningsområde mellan 2 - 6 mV
Utgångsbelastning: Det rekommenderade intervallet är> 2 kilo ohm
Transient Response: Detta är den avgörande aspekten som används för att välja en operationsförstärkare i flera applikationer. Tillsammans med återkopplingen i steady state inkluderar op-amp hela responsen i den praktiska kretsen. Återkopplingsavsnittet där ett stabilt värde uppnås innan mottagandet av utgångsvärdet kallas det övergående svaret. När den väl har nått det här värdet förblir det konstanta värdet vid den punkten och det beror på att det kallas en stabil nivå. Denna stadiga fas baseras inte på tid. Attributen för detta övergående svar består av överskottsprocent och stigningstid. Den har en omvänd relation till enhetsförstärkningsbandbredden hos operationsförstärkaren.

För att operationsförstärkaren ska fungera som en spänningsförstärkare rekommenderas de ökade ingångsimpedans- och lågutgångsimpedansvärdena.

741 Op-Amp-egenskaper

Egenskaperna hos IC 741 operationsförstärkaren inkluderar följande

Ingångsimpedansen för IC 741 op-förstärkaren är över 100kilo-ohm.
O / p för 741 IC op förstärkaren är under 100 ohm.
Frekvensområdet för förstärkarsignaler för IC 741 op amp är från 0Hz - 1MHz.
Förskjutningsströmmen och förskjutningsspänningen för IC 741 op amp är låg
Spänningsförstärkningen för IC 741 är cirka 2 000 000.

741 Op-Amp-applikationer

Det finns många elektroniska kretsar byggda med IC 741 op amp, nämligen Voltage follower, analog till digital omvandlare , sampla och håll krets, spänningen till ström och ström till spänningsomvandling, summeringsförstärkare etc. Applikationerna för IC 741 operationsförstärkaren inkluderar följande.

Variabel ljudfrekvensoscillator med IC 741 Op Amp
IC 741 Op Amp-baserad justerbar Ripple RPS
Ljudblandning för fyra kanaler med IC 741 Op Amp
IC 741 Op Amp och LDR-baserad automatisk ljusmanöverdon
DC-volt polaritetsmätare med IC 741 Op-Amp
e-rumstermometer med IC 741 Op Amp
Lyssna på Bug med IC 741 Op-Amp
Mikrofonförstärkare med IC 741 Op-Amp
IC 741 Op-Amp-testare
Detta är det baserade skyddet för kortslutning RPS
Termisk pekbrytare med IC 741 Op Amp
Omvandling av V till F med IC 741 Op Amp
IC 741 Op Amp-baserad Wind Sound Generation

Infographics of 741 Op Amp

Om IC 741 - Operationsförstärkaren 741

Det här handlar om IC 741 Op Amp-handledning som innehåller grunderna för operationsförstärkare, stiftdiagram, kretsschema, specifikationer, egenskaper och dess applikationer. Vidare, alla frågor angående detta koncept eller 741 op-amp-projekt, vänligen ge din feedback genom att kommentera i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig. Vad är