Op-Amp IC’s - Конфигурация на щифтове, функции и работа

1. IC 741

Най-често използваният операционен усилвател е IC741. Операционният усилвател 741 е усилвател на напрежение, той обръща входното напрежение на изхода, може да се намери почти навсякъде в електронните вериги.

Конфигурация на ПИН:

Нека видим конфигурацията на пина и тестването на 741 операционни усилватели. Обикновено това е номерирано обратно на часовниковата стрелка около чипа. Това е 8-пинов IC. Те осигуряват превъзходна производителност в интегратор, сумиращ усилвател и приложения за обща обратна връзка. Това са усилватели с високо усилване, напрежението на инвертиращия вход може да се поддържа почти равно на Vin.

Това е 8-пинов двуредов пакет с пиноут, показан по-горе.

Pin 1: Offset null.

ПИН 2: Обръщане на входния терминал.

ПИН 3: Неинвертиращ входен терминал.

Пин 4: –VCC (захранване с отрицателно напрежение).

ПИН 5: Нула на отместването.

Pin 6: Изходно напрежение.

Пин 7: + VCC (захранване с положително напрежение).

ПИН 8: Няма връзка.

Основните щифтове в операционния усилвател 741 са pin2, pin3 и pin6. При инвертиращ усилвател положително напрежение се прилага към щифт 2 на операционния усилвател, получаваме изход като отрицателно напрежение през щифт 6. Полярността е обърната. В неинвертиращ усилвател положително напрежение се прилага към pin3 на операционния усилвател, ние получаваме изход като положително напрежение през щифт 6. Полярността остава непроменена при неинвертиращия усилвател. Vcc обикновено е в диапазона от 12 до 15 волта. Когато се използват два захранвания (+ Vcc / -Vcc), те са с еднакво напрежение и с противоположен знак в почти всички случаи. Не забравяйте, че операционният усилвател е усилвател с диференциално напрежение с високо усилване. За 741 операционен усилвател печалбата е най-малко 100 000 и може да бъде повече от един милион (1 000 000). Това е важен факт, който ще трябва да запомните, докато поставяте 741 във верига.

Има много често срещани схеми за приложения, използващи IC741 оп-усилвател, те са суматор, компаратор, субтрактор, интегратор, диференциатор и последовател на напрежението.

По-долу е даден пример за 741 схеми, базирани на IC. 741 обаче се използва като компаратор, а не като усилвател. Разликата между двете е малка, но значителна. Дори ако се използва като сравнителен 741 все още открива слаби сигнали, за да могат да бъдат разпознати по-лесно. Сравнителят е схема, която сравнява две входни напрежения. Едното напрежение се нарича еталонно напрежение, а другото се нарича входно напрежение. Това е схема, която сравнява сигналното напрежение, приложено на единия вход на операционния усилвател, с известно референтно напрежение на другия вход. Операционният усилвател 741 има идеални трансферни характеристики (изход ± Vsat) и изходът се променя чрез увеличаване на входното напрежение от 2mV.

Конфигурация на щифта на 741 Op-amp схема

2. LM324

LM324 е интегрална схема с четири операционни усилвателя с висока стабилност, честотна лента, която е проектирана да работи от едно захранване при широк диапазон от напрежения. Те имат някои различни предимства пред стандартните операционни усилватели в приложения за едно захранване. Това е 14-пинов двоен вграден пакет, съдържа четири вътрешнокомпенсирани и двустепенни операционни усилватели, показани на фигурата.

LM324

• Пин 1, 7, 8 и 14 са изходите на компаратора
• Пин 2, 6, 9 и 13 са инвертиращите входове на компактора
• Пин 3, 5, 10 и 12 са неинвертиращи входове на компаратора
• Пин 11 е заземен (0V)
• Pin 4 е захранващо напрежение 5V

Характеристика:

• Вътрешно компенсирана честота за усилване на единството
• Голямо усилване на постояннотоково напрежение 100 dB
• Широка честотна лента 1 MHz
• Широк обхват на захранването: единично захранване 3V до 32V
• По същество независим от захранващото напрежение
• Диференциален диапазон на входното напрежение, равен на захранващото напрежение
• Голяма люлка на изходното напрежение 0V до V + - 1,5V

Потенциалните разделители на LM323 са свързани към инвертиращия и неинвертиращия входове на операционния усилвател, за да дадат известно напрежение на тези терминали. Захранващото напрежение е дадено на + V и –V е свързано към земята. Изходът на този компаратор ще бъде логически висок, ако входът на неинвертиращия терминал е по-голям от инвертиращия терминален вход на компаратора. Когато инвертиращият вход е повече от неинвертиращия, тогава ще бъде изведен логически нисък (0).

Работа на LM324:

• Когато мощността се прилага към неинвертиращ терминал, което е по-малко от инвертиращото напрежение на операционния усилвател, тогава изходът става нула, което означава, че няма токов поток. Защото вече знаем, че кога '+> - = 1' . Тук знакът „+“ обозначава неинвертиращ терминал, а ‘-’snig - инвертиращия терминал.
• Ако неинвертиращото напрежение е по-голямо от инвертиращото напрежение, тогава изходът ще бъде висок.
• В този изход на LM324 е вътрешно свързан към някакво съпротивление и той има някаква подредба вътре в интегралната схема, което прави голяма разлика за другите сравнителни устройства.
• Той е вътрешно изтеглен, така че няма нужда от резисторна връзка от захранването.

LM324 Крикуит

3. LM339

LM339 е най-често използваният компаратор, предназначен за използване при откриване на нива, ниско ниво на наблюдение и приложения за памет в автомобилни и индустриални електронни приложения. Той има четири вградени компаратора, сравнява две нива на входно напрежение и дава цифров изход, за да покаже по-голямото.

Освен това тези компаратори имат уникална характеристика, тъй като входният общ режим на напрежение включва земя, въпреки факта, че те се управляват от едно захранващо напрежение.

LM339

• Pin 1, 2, 13 и 14 са изходите на компаратора
• Pin 3 е захранващо напрежение 5V
• Пин 4, 6, 8 и 10 са инвертиращи входове на компаратора
• Пин 5, 7, 9 и 11 са неинвертиращи входове на компаратора
• Пин 12 е заземен (0V)

Характеристика:

• Операция със сигнал или двойно захранване
• Широк обхват на оперативно захранване (VCC = 2V ~ 36V)
  • Максимална оценка: 2 V до 36 V
  • Тествано до 30 V: Не-V устройства
• Входното честотно напрежение включва земя
• Изтичане на нисък захранващ ток (IF = 0.8mA)
• Отворени колекторни изходи за окабеляване и свързване
• Нисък входен ток на отклонение 25nA
• Ниско напрежение на насищане на изхода
• Изход, съвместим с TTL, DTL и CMOS логическа система
• Диференциален диапазон на входното напрежение, равен на захранващото напрежение

Потенциалните разделители на LM339 са свързани към инвертиращите и неинвертиращите входове на операционния усилвател, за да дадат известно напрежение на тези терминали. Захранващото напрежение е дадено на + V и –V е свързано към земята. Изходът на този компаратор ще бъде логически висок, ако входът на неинвертиращия терминал е по-голям от инвертиращия терминален вход на компаратора.

Работа на LM339:

• Когато мощността се прилага към неинвертиращ терминал, което е по-малко от инвертиращото напрежение на операционния усилвател, тогава изходът става нула, което означава, че няма токов поток. Защото вече знаем, че кога '+> - = 1' . Тук знакът „+“ обозначава неинвертиращ терминал, а ‘-’snig - инвертиращия терминал.
• Ако неинвертиращото напрежение е по-голямо от инвертиращото напрежение, тогава текущият поток ще бъде в устройството.
• LM339 действа като отворен колектор, поради което свързваме резистора от захранването, ако премахнем резистъра, тогава във веригата няма токов поток.

LM324 Крикуит

4. LM258

Операционните усилватели LM358 се използват в усилватели на преобразуватели, блокове за усилване на постоянен ток и всички конвенционални схеми за усилватели, които сега могат да бъдат по-лесно приложени в единични системи за захранване. Например, усилвателят LM358 може да се управлява директно от стандартното + 5V захранващо напрежение, което се използва като част от цифровите системи и лесно ще осигури необходимата интерфейсна електроника, без да се нуждае от допълнителни ± 15V захранвания.

Предлага се в 8-пинов DIP пакет, показан по-долу.

LM358

Описание на щифта:

• Пин 1 и 7 са изходи на компаратора
• Пин 2 и 6 са инвертиращи входове
• Пин 3 и 5 са ​​неинвертиращи входове
• Пин 4 е заземен (GND)
• Пин 8 е VCC +

Характеристика:

• Вътрешно компенсирана честота за усилване на единството
• Голямо усилване на постояннотоково напрежение: 100 DB
• Широка честотна лента
• Широк обхват на захранването: единично захранване: 3V до 32V
• Много нисък източник на захранващ ток, по същество независим от захранващото напрежение
• Ниско входно компенсирано напрежение: 2 mV
• Входният общ режим на напрежение включва земя
• Диференциален диапазон на входното напрежение, равен на захранващото напрежение
• Източване на мощност, подходящо за работа на батерията

Предимства:

• Два вътрешнокомпенсирани операционни усилвателя
• Елиминира нуждата от двойни доставки
• Позволява директно засичане близо до GND и VOUT също отива към GND
• Съвместим с всички форми на логика
• Източване на мощност, подходящо за работа на батерията

Работа на LM358:

Инвертиращият вход на компаратора LM358, т.е. щифт 2 се дава на фиксираното напрежение, т.е. в съотношение 47k: 10k, а неинвертиращият вход на компаратора се изтегля надолу и се подава към сензорния терминал. Когато съпротивлението между положителното захранване и неинвертиращия вход е високо, в резултат неинвертиращият вход е по-малък от инвертиращия вход, което прави изхода на компаратора като логика ниско при pin1. И когато съпротивлението падне, наличното напрежение на неинвертиращия вход е по-високо от инвертиращия вход, така че изходът на компаратора е логически висок.

5. CA 3130 Op Amp

Това е отличен Op Amp, който изисква много ниски изисквания за входния ток. Изходът му ще бъде в нулево състояние в режим на изключване. CA3130 е 15MHz BiMOS IC с MOSFET входове и биполярен изход. MOSFET транзисторите присъстват във входовете, които осигуряват много висок входен импеданс. Входният ток може да бъде до 10pA. IC показва много висока скорост на изпълнение и съчетава предимството както на CMOS, така и на биполярни транзистори. Наличието на PMOS транзистори на входовете води до общ режим на капацитет на входното напрежение до 0,5 волта под отрицателната шина. Така че е идеален за приложения с едно захранване.

Изходът има CMOS транзисторна двойка, която люлее изходното напрежение в рамките на 10mV от всеки терминал на захранващото напрежение. IC CA3130 работи от 5 до 16 волта и може да бъде фазово компенсиран с един външен кондензатор. Той също така има клеми за регулиране на компенсираното напрежение и стробиране.

Мобилна верига за грешки, използвайки CA3130

6. CA 3140 Op Amp

Това е 4.5MHz BiMOS Op Amp с MOSFET входове и биполярен изход. В него има както транзистори PMOS, така и биполярни транзистори с високо напрежение. Има ли входове защитени MOSFET-та (PMOS), които осигуряват много висок входен импеданс, обикновено около 1,5T ома. Изискването за входен ток е много ниско около 10pA. Той показва много бърза реакция и висока скорост на изпълнение. Изходът има защита срещу повреда от късо съединение на товарния терминал. Входният етап има PMOS FET, който помага в общия режим на способност за входно напрежение до 0,5 волта. IC е вътрешно фазово компенсиран за стабилна работа. Той също така има терминали за допълнително отменяне на честотата и нулиране на отместването.

Алармена верига против торбички, използваща CA3140

7. TL071 Op Amp

Това е ниско ниво на шум Op Amp с JFET входове. Той работи в широко разпространен режим и консумира много малко ток. Изисква много ниско входно пристрастие и компенсирани токове. Изходът му е защитен от късо съединение и има много висока скорост на убиване от 13 V / us и показва работа без заключване. TL0 71 е идеален за вериги с висока точност и аудио предусилватели. TL071 и TL0 72 съдържат само един Op Amp вътре, докато TL074 е Quad OpAmp с 4 операционни усилвателя вътре.

Защитна схема за лаптоп, използваща ICTL0 71

8. TL082 Op Amp

Това е двоен OpAmp с отделни входове и изходи. Той има JFET входове и биполярни изходи. IC показва много висока скорост на убиване, ниско пристрастие на входа. Също така има нисък компенсиран ток и ниско компенсирано напрежение. Неговите входове могат да бъдат предубедени с много ниски входни токове. Изходът на IC е защитен от късо съединение. TL082 показва работа без заключване и има вътрешна компенсация на честотата.

9. LM 311 Op Amp

Това е единичен OPAMP, способен да управлява DTL, RTL, TTL или MOS вериги. Изходът му може да превключва до 50 волта и 50 mA ток. Работи при широк диапазон на захранващото напрежение от 5 до 30 волта и изисква само едно захранване. Той може директно да задвижва релета, соленоиди и т.н., ако текущото изискване е по-малко от 50 mA. ПИН връзката на LM311 е различна от другите OpAmps. Тук pin3 е инвертиращ вход и pin2 Неинвертиращ вход. Резултатът също е различен. Той има два изхода. Pin7 е положителният изход, който потапя ток, докато Pin 1 е отрицателният изход.

Пин 7 е свързан към колектора на изходния транзистор NPN. Pin1 образува излъчвателя на изходния транзистор. Обикновено изходният транзистор е в изключено състояние и неговият колектор ще бъде изтеглен към Vcc. Ако основата му получи повече от 0,7 волта, той се насища и включва. Това потъва ток и натоварването се включва. Така че за разлика от други OpAmps, LM311 поглъща тока и изходът се понижава, когато се задейства.

Тактова схема на часовника с помощта на IC LM 311. Релето се включва, когато пристигне зададеното време в часовника

10. IC 747

747 е двоен оперативен усилвател с общо предназначение, съдържащ два 741 операционни усилвателя. Двата операционни усилвателя имат обща мрежа за отклонение и захранващи кабели. В противен случай работата им е напълно независима. Характеристиките на операционния усилвател не са блокиране, когато обхватът на общия режим на въвеждане е надвишен, свобода от трептения. Това е 14-пинов двулинеен пакет (DIP), показан на фигурата по-долу:

Pin описание на 747 Op-amp:

ПИН1 - Обръщане на входния терминал на op-amp1

Pin2 - Неинвертиращ входен терминал на op-amp1

Pin3 - Офсетен нулев терминал op-amp1

Pin4 - Отрицателно захранващо напрежение (-V)

ПИН5 - Офсет нулев терминал на op-amp2

Pin6 - Неинвертиращ входен терминал на op-amp2

Pin7 - Обръщане на входния терминал на op-amp2

ПИН8 - Офсет нулев терминал на op-amp2

Pin9 - Положително захранващо напрежение (+ V) на op-amp2

ПИН10 - Изход на op-amp2

ПИН11 - Няма връзка (NC)

ПИН13 - Положително захранващо напрежение на op-amp1

ПИН 14 - Офсет нулев терминал на op-amp1

Характеристики на 747 операционен усилвател:

• Двойно захранващо напрежение ± 1,5V до ± 15V
• Не се изисква честотна компенсация
• Защита от късо съединение
• Широки обхватни и диференциални обхвати на напрежението
• Ниска консумация на енергия
• Печалбата на единството е стабилна
• Без заключване
• Балансирано отместване нула
• Захранващият ток е по-малък от 300 μA на усилвател при 5 V

Как да тествате Op Amp IC?

Операционните усилватели са широко използвани в електронните схеми като усилватели, компаратори, последовател на напрежение, сумиращ усилвател и др. Повечето от често използваните усилватели като 741, TL071, CA3130, CA3140 и др. Имат същите конфигурации на щифтове. Следователно този тестер е полезен за проверка на работата на усилвателя по време на отстраняване на проблеми или обслужване. Това е лесен за направа инструмент, който е от съществено значение в работната маса на любител или техник.

Тестерът е свързан около 8-пинов интегрален модул, в който може да се вмъкне IC, който трябва да се тества. Пин 2 (инвертиращ вход на IC) е свързан към потенциален разделител R2, R3, който дава наполовина захранващо напрежение на щифт 2. Пин 3 (Няма инвертиращ вход) на IC база е свързан към VCC чрез R1 и превключвател Push to on. Изходният щифт 6 се използва за свързване на светодиода на визуалния индикатор чрез резистора за ограничаване на тока R4.

Дизайнът е компаратор на напрежение. Поставете IC в гнездото с правилна ориентация. Вдлъбнатината от лявата страна на IC трябва да съвпада с прореза в основата на IC. В този режим на сравнение изходът на IC1 става висок, когато неговият щифт 3 получава по-високо напрежение от щифт 2. Тук щифт 2 получава 4,5 волта (ако батерията е 9V) и щифт 3, 0 волта.

Така изходът остава нисък и светодиодът ще бъде тъмен. Когато се натисне S1, щифт 3 получава по-високо напрежение от щифт 2 и изходът на IC се превръща високо, за да светне светодиода. Това показва, че веригата вътре в интегралната схема работи.

Тестване на топологии:

Има три тестови топологии в операционния усилвател

• Двата контура за тестване на операционния усилвател
• Цикъл за самопроверка
• Три на усилвател

Сега имате представа за конфигурацията на щифтовете и за opam IC, ако има въпроси по тази тема или по електрическите и електронни проекти оставете коментарите по-долу.

Видео, показващо сравнение на първите 4 интегрални схеми