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

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.


Конфигурация на щифта на 741 Op-amp диаграма





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 диаграма

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

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

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

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

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

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.

LM358 Верига5. 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

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

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.

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

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:

747 операционен усилвател

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.

OP-AMP ТЕСТЕР

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