La forma abbreviata dell'amplificatore operazionale è op-amp, che è un tipo di IC a stato solido. Il primo amplificatore operazionale è stato progettato da Fairchild Semiconductors nel 1963. È l'elemento costitutivo di base dell'analogico circuiti elettronici che eseguono diversi tipi di attività di elaborazione del segnale analogico. Questi circuiti integrati utilizzano il feedback esterno per regolare le loro funzioni e questi componenti sono utilizzati come dispositivi multiuso in vari strumenti elettronici. Consiste di due ingressi e due uscite, ovvero terminali invertenti e non invertenti. Questo amplificatore operazionale IC 741 è più comunemente utilizzato in vari circuiti elettrici ed elettronici. L'intento principale di questo amplificatore operazionale 741 è rafforzare i segnali AC e DC e per operazioni matematiche. Cerchiamo di essere chiari su questo amplificatore operazionale 741 conoscendone le proprietà, il diagramma dei pin, le specifiche ei concetti correlati.

Cos'è l'amplificatore operazionale IC 741?

Il termine amplificatore operazionale è la forma completa di un amplificatore operazionale ed è un tipo di IC ( circuiti integrati ). Un amplificatore operazionale è un amplificatore di tensione ad alto guadagno accoppiato in CC con un differenziale i / pe un singolo o / p. In questa struttura, un amplificatore operazionale genera un potenziale o / p che di solito è molte volte maggiore della differenza di potenziale tra i suoi terminali i / p.

Gli amplificatori operazionali avevano le loro radici nei computer analogici, dove venivano utilizzati per eseguire operazioni matematiche in diversi circuiti lineari, non lineari e dipendenti dalla frequenza. La popolarità di questo circuito integrato come base elemento fondamentale nei circuiti analogici è dovuto alla sua flessibilità. Per le sue caratteristiche, le caratteristiche sono determinate da un componente esterno e hanno anche una leggera dipendenza dai coefficienti di temperatura, altrimenti differenze di fabbricazione nell'IC stesso.

Al giorno d'oggi, gli amplificatori operazionali sono i circuiti integrati più comunemente usati. Il applicazioni di questi circuiti integrati includono una vasta gamma di dispositivi industriali, scientifici e di consumo. Il costo dei diversi amplificatori operazionali tipici è basso in un volume di produzione ragionevole, ma alcuni amplificatori operazionali ibridi e integrati con diverse condizioni di prestazioni possono costare oltre 100 dollari. Gli amplificatori operazionali possono essere imballati come apparati o usati come fondamenti di circuiti integrati più composti.

L'amplificatore operazionale è un tipo di amplificatore differenziale . Vari tipi di amplificatori differenziali includono l'amplificatore di strumentazione, l'amplificatore di isolamento, l'amplificatore di feedback negativo e l'amplificatore completamente differenziale. L'IC 741 si presenta come un 'piccolo chip'. Ma è generico. Devi conoscere le informazioni di base su questo.

“nome del dispositivo convertitore da dc a ac ”

Il Amplificatore operazionale IC 741 sembra un piccolo chip. Di seguito viene fornita la rappresentazione dell'amplificatore operazionale 741 IC che comprende otto pin. I pin più significativi sono 2,3 e 6, dove i pin 2 e 3 indicano terminali invertenti e non invertenti e il pin 6 indica la tensione di uscita. La forma triangolare nell'IC indica un circuito integrato op-amp.

La versione attuale del chip è indicata dal famoso amplificatore operazionale IC 741. La funzione principale di questo IC 741 è eseguire operazioni matematiche in vari circuiti. L'amplificatore operazionale IC 741 è costituito da vari stadi del transistor che comunemente hanno tre stadi come i / p differenziale, un o / p push-pull e uno stadio di guadagno intermedio.

Questo amplificatore operazionale può offrire una vasta gamma di guadagno di tensione e questo può essere fatto funzionare a vari livelli di tensione e questa funzionalità consente al dispositivo di implementare in vari integratori, sommando il tipo di amplificatori e altri. Anche esso mantiene le caratteristiche di protezione del dispositivo al momento del cortocircuito e dispone di reti di circuiti di compensazione della frequenza interna. Questo IC può essere prodotto in tre forme e quelle sono in un pacchetto SOIC a 8 pin, in un pacchetto Dual-in-line a 8 pin e in metallo TO5-8.

741 DIP e To5

L'amplificatore operazionale IC 741 viene utilizzato in due metodi come invertente (-) e non invertente (+).

Gli amplificatori operazionali differenziali comprende una serie di FET o BJT. La rappresentazione di base di questo amplificatore operazionale è la seguente:

Diagramma dei pin

Il configurazione dei pin dell'amplificatore operazionale IC 741 è mostrato sotto. Il diagramma pin dell'amplificatore operazionale 741 e la funzionalità di ogni pin sono spiegate chiaramente nella sezione seguente.

Schema pin IC 741

Pin di alimentazione: pin 4 e 7

Il pin 4 e il pin 7 sono i terminali di alimentazione a tensione positiva e negativa. La potenza necessaria per il funzionamento dell'IC viene ricevuta da entrambi questi pin. Il livello di tensione tra questi pin può essere compreso tra 5 e 18 V.

Pin di uscita: Pin 6

L'uscita fornita dall'amplificatore operazionale IC 741 viene ricevuta da questo pin. La tensione di uscita ricevuta su questo pin si basa sull'approccio di feedback utilizzato e sul livello di tensione sui pin di ingresso.

Quando il valore di tensione sul pin 6 è alto, ciò corrisponde a una tensione di uscita simile alla tensione di alimentazione + ve. Allo stesso modo, quando il valore di tensione al pin 6 è basso, ciò corrisponde che la tensione di uscita è simile alla tensione di alimentazione -ve.

Pin di ingresso: Pin 2 e Pin 3

Questi sono i pin di ingresso per l'amplificatore operazionale. Il pin 3 è considerato l'ingresso invertente mentre il pin 3 è considerato il pin di ingresso non invertente. Quando il valore di tensione sul pin 2 >> pin 3, il che significa che l'ingresso invertente ha un valore di tensione alto, il segnale di uscita è basso.

Allo stesso modo, quando il valore di tensione sul pin 3 >> pin 2, il che significa che l'ingresso non invertente ha un valore di tensione alto, il segnale di uscita è alto.

Pin nulli offset: Pin 1 e Pin 5

Come discusso in precedenza, questo amplificatore operazionale ha un maggiore livello di guadagno di tensione. Per questo motivo, anche variazioni minime delle tensioni agli ingressi sia non invertenti che invertenti si verificano a causa delle anomalie nella procedura di costruzione o di altre anomalie mostreranno un impatto sull'uscita.

Per ovviare a ciò, un valore di offset della tensione da applicare al pin 1 e al pin 5, e ciò generalmente è ottenuto da un potenziometro.

Pin non connesso: Pin 8

È solo un pin che viene utilizzato per riempire il pin vuoto nell'amplificatore operazionale IC 741. Non ha alcun collegamento con nessuno dei circuiti interni o esterni.

Funzionamento dell'amplificatore operazionale IC 741

Questa sezione spiega chiaramente il concetto di schema interno e funzionamento dell'IC 741. Un tipico IC 741 è costruito con un circuito che è incluso con 11 resistenze e 20 transistor. Tutti questi transistor e resistori sono assimilati e collegati come un singolo chip monolitico. Con l'immagine rappresentata di seguito, le connessioni interne del componente possono essere facilmente comprese.

741 Circuito interno IC

Qui, per i transistor, Q1 e Q2, gli ingressi invertenti e non invertenti sono collegati corrispondentemente. Entrambi i transistor Q1 e Q2 funzionano come emettitori NPN dove queste uscite sono collegate a una coppia di transistor Q3 e Q4. Questi Q3 e Q4 funzionano come amplificatori a base comune. Questo tipo di configurazione isola gli ingressi che hanno una connessione con Q3 e Q4 e quindi elimina il probabile feedback del segnale che potrebbe verificarsi.

Le fluttuazioni di tensione che si verificano agli ingressi dell'amplificatore operazionale potrebbero mostrare un impatto sul flusso di corrente del circuito interno e influire anche sulla gamma funzionale effettiva di qualsiasi transistor che si trova nel circuito. Quindi, per evitare che ciò accada, c'è stata l'implementazione di due mirror attuali. Le coppie di transistor (Q8, Q9) e (Q12, Q13) sono collegate in modo da formare circuiti a specchio.

“come funzionano i sensori di calore? ”

Poiché i transistor Q8 e Q12 sono i transistor di regolazione, impostano il livello di tensione sulla giunzione EB per la coppia corrispondente del transistor. Questo livello di tensione può essere regolato accuratamente ad alcuni decimali di millivolt e questa precisione consente solo il flusso di corrente necessario al circuito.

Un circuito a specchio sviluppato da Q8 e Q9 viene alimentato al circuito di ingresso mentre l'altro circuito a specchio sviluppato da Q12 e Q13 viene alimentato al circuito di uscita. Inoltre, l'altro circuito a specchio che è il terzo formato da Q10 e Q11 funziona come una connessione ad impedenza aumentata tra l'alimentazione e l'ingresso. Questa connessione offre un livello di tensione di riferimento che non mostra alcun effetto di carico sul circuito di ingresso.

Il transistor Q6 insieme alle resistenze 4.5K e 7.5K sarà sviluppato in un circuito di cambio del livello di tensione che diminuisce il livello di tensione dal circuito dell'amplificatore nella sezione di ingresso di Vin prima che venga passato al circuito successivo. Ciò si ottiene per eliminare qualsiasi tipo di variazione del segnale nella sezione dell'amplificatore di uscita. Mentre i transistor Q22, Q15 e Q19 sono progettati per funzionare come amplificatori di classe A e i transistor Q14, Q20 e Q17 si sviluppano come fase di uscita dell'amplificatore operazionale 741.

Per rimuovere qualsiasi tipo di anomalia nella fase di ingresso del circuito differenziale, i transistor Q5, Q6 e Q7 vengono utilizzati per formare una configurazione che ha Offset null + ve e -ve e livelli di ingressi invertenti e non invertenti corrispondentemente.

Integratore e differenziatore operazionale

Le sezioni seguenti spiegano la procedura sperimentale di integratore e differenziatore utilizzando la teoria dell'amplificatore operazionale IC 741.

Per conoscere l'amplificatore operazionale che funge da differenziatore e integratore, abbiamo bisogno di una breadboard, resistori di valore (10KΩ, 100KΩ, 1,5KΩ e 150Ω), RPS, un amplificatore operazionale IC 741, cavi da collegare, condensatori di valore (0,01 µF, 0,1 µF) e un oscilloscopio (CRO).

741 integratore

Di seguito è mostrato il circuito dell'integratore che utilizza l'amplificatore operazionale. Per formare un circuito integratore e per conoscere l'uscita, la connessione del circuito deve essere eseguita come spiegato nei passaggi seguenti:

Alla sezione di ingresso, applicare un'onda sinusoidale simmetrica con una frequenza di 1 kHz e un'ampiezza di 2 V che corrisponde alla tensione da picco a picco.
Collegare le sezioni di ingresso e uscita del circuito al canale CRO 1 e al canale 2. Questa connessione consente di osservare le forme d'onda generate.
Traccia le forme d'onda osservate su un grafico insieme ai valori simili osservati su CRO.
Quindi osserva sia i valori pratici che quelli teorici. Questo tipo di connessione consente di utilizzare l'amplificatore operazionale IC 741 come circuito integratore.

Di seguito è mostrato il circuito differenziatore che utilizza l'amplificatore operazionale. Per formare un circuito differenziatore e conoscere l'uscita, la connessione del circuito deve essere eseguita come spiegato nei passaggi seguenti:

741 IC Differenziatore

Alla sezione di ingresso, applicare un'onda triangolare simmetrica avente una frequenza di 1 KHz e un'ampiezza di 2 V che corrisponde alla tensione da picco a picco.
Collegare le sezioni di ingresso e uscita del circuito al canale CRO 1 e al canale 2. Questa connessione consente di osservare le forme d'onda generate.
Traccia le forme d'onda osservate su un grafico insieme ai valori simili osservati su CRO.
Quindi osserva sia i valori pratici che quelli teorici. Questo tipo di connessione consente di utilizzare l'amplificatore operazionale IC 741 come circuito integratore.

Onde di output dell'integratore e del differenziatore

Configurazione ad anello aperto

L'approccio più semplice per implementare l'amplificatore operazionale IC 741 è farlo funzionare nella configurazione ad anello aperto. Il configurazione ad anello aperto di IC 741 è in modalità invertente e non invertente.

“cosa fa un circuito integrato? ”

Un amplificatore operazionale invertente

In un amplificatore operazionale IC 741, pin2 e pin6 sono i pin di ingresso e uscita. Quando la tensione è data al pin-2, possiamo ottenere l'uscita dal pin-6. Se la polarità del pin 2 i / p è + Ve, la polarità che proviene dal pin 6 o / p è Ve. Quindi l'o / p è sempre opposto all'i / p.

Lo schema del circuito dell'amplificatore operazionale invertente è mostrato sopra e il guadagno del circuito dell'amplificatore operazionale invertente viene generalmente calcolato usando questa formula A = Rf / R1

Ad esempio, se Rf è 100 kilo ohm e R1 è 10 kilo ohm, il guadagno sarebbe -100 / 10 = 10 Se la tensione i / p è 2,5 V la tensione o / p sarebbe 2,5 × 10 = 25

Amplificatore operazionale non invertente

In un amplificatore operazionale IC 741 pin3 e pin6 sono pin di ingresso e uscita. Quando la tensione viene data al pin3, possiamo ottenere l'uscita dal pin-6. Se la polarità è + Ve al pin di ingresso 3, anche la polarità che proviene dal pin o / p 6 è + Ve. Quindi l'o / p non è l'opposto.

Lo schema del circuito non invertente è mostrato sopra e il guadagno di questo circuito non invertente viene generalmente calcolato utilizzando questa formula A = 1 + (Rf / R1)

Ad esempio, se Rf è 100 kilo ohm e R1 è 25 kilo ohm, il guadagno sarebbe 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 Se la tensione i / p è 1, la tensione o / p sarebbe essere 1X5 = 5v

Schema del circuito dell'amplificatore operazionale IC 741

Le applicazioni includono principalmente un sommatore, un comparatore, un sottrattore, un inseguitore di tensione, un integratore e un differenziatore. Il schema elettrico dell'amplificatore operazionale IC 741 è dato di seguito. Nel seguente circuito, IC L'amplificatore operazionale 741 viene utilizzato come comparatore . Anche se lo abbiamo usato come comparatore, l'IC osserva ancora i segnali deboli in modo che possano essere identificati più semplicemente.

Configurazione pin IC 741

Specifiche dell'amplificatore operazionale IC 741

Le specifiche seguenti spiegano chiaramente la funzionalità operativa e il comportamento dell'IC 741:

Alimentazione: per la funzionalità di questo amplificatore operazionale, richiede una tensione minima di 5V e può gestire fino a 18V.
Impedenza di ingresso: ha una gamma di circa 2 megaohm
Impedenza di uscita: ha una gamma di circa 75 ohm
Slew Rate: questo è anche l'attributo cruciale nella scelta dell'amplificatore operazionale per un'alta gamma di frequenze. Questa è definita come la variazione massima della tensione di uscita / unità di tempo. SR è misurato in volt / µsec e rappresentato come: SR = dVo / dt Con il calcolo della velocità di risposta, si può semplicemente conoscere la variazione in uscita dove l'amplificatore operazionale varia in base alle variazioni del livello di frequenza di ingresso. L'SR varia con la variazione del guadagno di tensione e questo è generalmente definito come guadagno unitario. Il valore della velocità di variazione per l'amplificatore operazionale è sempre stabile. COSÌ, quando le necessità di pendenza dei valori di uscita sono maggiori della velocità di variazione, si verifica una distorsione. Per un amplificatore operazionale IC 741, la velocità di variazione è di 0,5 V / microsec, che è minima. Per questo motivo, questo circuito integrato non viene utilizzato per gamme di frequenza maggiori come in comparatori, filtri e oscillatori.
Guadagno di tensione: il guadagno di tensione è 2.00.000 per un intervallo minimo di frequenze
Gamma di offset di ingresso: questo amplificatore operazionale IC 741 ha una gamma di offset di ingresso compresa tra 2 e 6 mV
Carico in uscita: l'intervallo consigliato è> 2 Kilo Ohm
Risposta ai transienti: questo è l'aspetto cruciale utilizzato per la scelta di un amplificatore operazionale in più applicazioni. Insieme al feedback di stato stazionario, l'amplificatore operazionale include l'intera risposta del circuito pratico. La sezione di feedback in cui si ottiene un valore costante prima di ricevere il valore di uscita viene definita risposta transitoria. Una volta raggiunto questo valore, il valore costante rimane in quel punto e quindi perché questo è chiamato un livello costante. Questa fase stabile non è basata sul tempo. Gli attributi di questa risposta transitoria sono costituiti dalla percentuale di overshoot e dal tempo di salita. Ha una relazione inversa con la larghezza di banda del guadagno unitario dell'amplificatore operazionale.

Affinché l'amplificatore operazionale funzioni come un amplificatore di tensione, si consigliano valori di impedenza di ingresso maggiore e valori di impedenza di uscita bassi.

Caratteristiche dell'amplificatore operazionale 741

Le caratteristiche dell'amplificatore operazionale IC 741 includono quanto segue

L'impedenza di ingresso dell'amplificatore operazionale IC 741 è superiore a 100 kilo-ohm.
L'o / p dell'amplificatore operazionale 741 IC è inferiore a 100 ohm.
La gamma di frequenza dei segnali dell'amplificatore per l'amplificatore operazionale IC 741 va da 0Hz a 1MHz.
La corrente di offset e la tensione di offset dell'amplificatore operazionale IC 741 sono basse
Il guadagno di tensione dell'IC 741 è di circa 2.00.000.

741 Applicazioni Op-Amp

Ci sono molti circuiti elettronici costruiti con l'amplificatore operazionale IC 741, vale a dire il seguace di tensione, convertitore da analogico a digitale , campiona e mantieni il circuito, la conversione da tensione a corrente e corrente in tensione, amplificatore sommatore , ecc. Le applicazioni dell'amplificatore operazionale IC 741 includono quanto segue.

Oscillatore a frequenza audio variabile che utilizza l'amplificatore operazionale IC 741
RPS di ondulazione regolabile basato sull'amplificatore operazionale IC 741
Miscela audio per quattro canali utilizzando l'amplificatore operazionale IC 741
Interruttore automatico basato su IC 741 Op Amp e LDR
Misuratore di polarità volt CC utilizzando l'amplificatore operazionale IC 741
Termometro per ambienti elettronici con IC 741 Op Amp
Ascolto di bug utilizzando IC 741 Op-Amp
Amplificatore per microfono che utilizza l'amplificatore operazionale IC 741
Tester operazionale IC 741
Questa è la protezione basata sul corto circuito RPS
Interruttore tattile termico che utilizza l'amplificatore operazionale IC 741
Conversione di V in F utilizzando IC 741 Op Amp
Generazione del suono del vento basata sull'amplificatore operazionale IC 741

Infografiche di 741 Op Amp

Informazioni su IC 741 - L

Questo riguarda il tutorial dell'amplificatore operazionale IC 741 che include le basi dell'amplificatore operazionale, il diagramma dei pin, lo schema del circuito, le specifiche, le caratteristiche e le sue applicazioni. Inoltre, per qualsiasi domanda riguardante questo concetto o 741 progetti di amplificatori operazionali, si prega di fornire il proprio feedback commentando nella sezione commenti qui sotto. Ecco una domanda per te. Quale è