IC 741 Op Amp Nedir: Pin Diyagramı ve Çalışması

İşlemsel amplifikatörün kısa biçimi, bir tür katı hal IC'si olan op-amp'dir. İlk işlemsel amplifikatör, 1963 yılında Fairchild Semiconductors tarafından tasarlanmıştır. Bu, analogun temel yapı taşıdır. elektronik devreler farklı türde analog sinyal işleme görevlerini gerçekleştiren. Bu IC'ler, işlevlerini düzenlemek için dışarıdan geribildirim kullanır ve bu bileşenler, çeşitli elektronik cihazlarda çok amaçlı bir cihaz olarak kullanılır. Ters çeviren ve ters çevirmeyen terminaller olmak üzere iki giriş ve iki çıkıştan oluşur. Bu IC 741 Op Amp en çok çeşitli elektrik ve elektronik devrelerde kullanılır. Bu 741 op-amp'in ana amacı, AC ve DC sinyallerini ve matematiksel işlemleri güçlendirmektir. Bu 741 Op Amp'yi özelliklerini, pin diyagramını, teknik özelliklerini ve ilgili kavramları bilerek netleştirelim.

IC 741 Op Amp nedir?

Operasyonel amplifikatör terimi bir op-amp'in tam formudur ve bir tür IC'dir ( Entegre devreler ). Bir op-amp, bir diferansiyel i / p ve tek bir o / p ile DC-bağlı yüksek kazançlı bir voltaj amplifikatörüdür. Bu yapıda, işlemsel bir amplifikatör, genellikle i / p terminalleri arasındaki potansiyel farkından birçok kat daha büyük olan bir o / p potansiyeli üretir.

Op-Amp'lerin kökleri, çeşitli doğrusal, doğrusal olmayan ve frekansa bağlı devrelerde matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için kullandıkları analog bilgisayarlardadır. Bu IC'nin temel olarak popülaritesi analog devrelerde yapı taşı esnekliğinden kaynaklanmaktadır. Özellikleri nedeniyle, bunlar bir dış bileşen tarafından belirlenir ve ayrıca sıcaklık katsayılarına biraz bağımlıdır, aksi takdirde IC'nin kendisinde üretim farklılıkları vardır.

Günümüzde, işlemsel kuvvetlendiriciler en yaygın kullanılan entegre devrelerdir. bu IC'lerin uygulamaları çok çeşitli endüstriyel, bilimsel ve tüketici cihazlarını içerir. Birkaç tipik op-amp'in maliyeti makul üretim hacminde düşüktür, ancak farklı performans koşullarına sahip bazı hibrit, entegre op-amp'lerin maliyeti 100 doların üzerinde olabilir. İşlemsel yükselteçler aparat olarak paketlenebilir veya daha bileşik entegre devrelerin temelleri olarak kullanılabilir.

Operasyonel amplifikatör bir çeşit diferansiyel amplifikatör . Çeşitli diferansiyel amplifikatör türleri arasında enstrümantasyon amplifikatörü, izolasyon amplifikatörü, negatif geri besleme amplifikatörü ve tamamen diferansiyel amplifikatör bulunur. IC 741, 'küçük bir çip' gibi görünüyor. Ancak genel amaçlıdır. Bununla ilgili temel bilgileri bilmeniz gerekir.

IC 741 operasyonel amplifikatör küçük bir çip gibi görünüyor. 741 IC op-amp'in temsili, sekiz pim içeren aşağıda verilmiştir. En önemli pinler 2,3 ve 6'dır, burada pin 2 ve 3 ters çeviren ve ters çevirmeyen terminalleri belirtir ve pin 6 çıkış voltajını belirtir. IC'deki üçgen form, bir op-amp entegre devreyi belirtir.

Çipin mevcut versiyonu, ünlü IC 741 op amp ile belirtiliyor. Bu IC 741'in ana işlevi, çeşitli devrelerde matematiksel işlemler yapmaktır. IC 741 op-amp, diferansiyel i / p, bir itme-çekme o / p ve bir ara kazanç aşaması gibi genellikle üç aşamaya sahip olan transistörün çeşitli aşamalarından yapılır.

Bu operasyonel amplifikatör, yüksek bir voltaj kazancı aralığı sunabilir ve bu, çeşitli voltaj seviyelerinde çalışması için yapılabilir ve bu işlevsellik, cihazın çeşitli entegratörlerde, toplayıcı tip amplifikatörlerde ve diğerlerinde uygulanmasına izin verir. Kısa devre anında cihazı koruma özelliğine sahip olmasına rağmen dahili frekans dengeleme devre ağlarına sahiptir. Bu IC üç şekilde üretilebilir ve bunlar 8 pinli SOIC paketi, 8 pinli Dual-in-line paket ve TO5-8 metal formda olabilir.

741 DIP ve To5

IC 741 işlemsel amplifikatör, ters çevirme (-) ve ters çevirme (+) gibi iki yöntemde kullanılır.

Diferansiyel op-amp'ler bir dizi FET'den oluşur veya BJT'ler. Bu işlemsel yükselticinin temel temsili aşağıdaki gibidir:

Pin Şeması

IC 741 işlemsel yükselticinin pin konfigürasyonu aşağıda gösterilmiştir. op amp 741 pin şeması ve her bir pinin işlevselliği aşağıdaki bölümde açıkça açıklanmıştır.

IC 741 Pin Şeması

Güç Kaynağı Pimleri: Pin 4 ve 7

Pin 4 ve pin 7, negatif ve pozitif voltaj güç kaynağı terminalleridir. IC'nin çalışması için gereken güç bu iki pinden de alınır. Bu pinler arasındaki voltaj seviyesi 5 - 18V aralığında olabilir.

Çıkış Pimi: Pin 6

IC 741 op amp'den gelen çıkış bu pin üzerinden alınır. Bu pin üzerinden alınan çıkış voltajı, kullanılan geri besleme yaklaşımına ve giriş pinlerindeki voltaj seviyesine bağlıdır.

Pin 6'daki voltaj değeri yüksek olduğunda, bu çıkış voltajının + ve besleme voltajına benzer olduğu anlamına gelir. Aynı şekilde pin 6'daki voltaj değeri düşük olduğunda bu çıkış voltajının -ve besleme voltajına benzer olduğu anlamına gelir.

Giriş Pimleri: Pim 2 ve Pim 3

Bunlar, işlemsel amplifikatör için giriş pinleridir. Pim 3, ters çeviren giriş olarak kabul edilirken, pim 3, ters çevirmeyen giriş pini olarak kabul edilir. Pim 2 >> pim 3'teki voltaj değeri, ters çevirme girişinin yüksek voltaj değerine sahip olduğu anlamına gelirse, çıkış sinyali düşüktür.

Aynı şekilde pim 3 >> pim 2'deki voltaj değeri tersine çevrilemeyen girişin yüksek voltaj değerine sahip olduğu anlamına gelirse çıkış sinyali yüksektir.

Ofset Null Pimleri: Pin 1 ve Pin 5

Daha önce tartışıldığı gibi, bu operasyonel amplifikatör, artan bir voltaj kazancı seviyesine sahiptir. Bu nedenle, yapısal prosedürdeki anormallikler veya diğer anormallikler nedeniyle meydana gelen hem tersine çevirmeyen hem de ters çeviren girişlerdeki gerilimlerdeki en küçük değişiklikler bile çıktı üzerinde bir etki gösterecektir.

Bunun üstesinden gelmek için, pim 1 ve pim 5'te uygulanacak voltajın bir ofset değeri ve bu genellikle bir potansiyometre ile gerçekleştirilir.

Bağlı Değil Pin: Pin 8

IC 741 Op Amp'deki boş pimi doldurmak için kullanılan sadece bir pimdir. İç veya dış devrelerin hiçbiriyle bağlantısı yoktur.

IC 741 Op-Amp'ın Çalışması

Bu bölüm açıkça IC 741'in iç şematik ve çalışması. Tipik bir IC 741, 11 direnç ve 20 transistör içeren bir devre ile oluşturulur. Tüm bu transistörler ve dirençler asimile edilmiş ve tek bir monolitik çip olarak bağlanmıştır. Aşağıda tasvir edilen görüntü ile, bileşenin dahili bağlantıları kolayca anlaşılabilir.

741 IC İç Devre

Burada, Q1 ve Q2 transistörleri için, ters çeviren ve ters çevirmeyen girişler uygun şekilde bağlanır. Hem Q1 hem de Q2 transistörleri, bu çıkışların birkaç Q3 ve Q4 transistörüne bağlandığı NPN yayıcıları olarak işlev görür. Bu Q3 ve Q4 ortak tabanlı amplifikatörler olarak çalışır. Bu tip konfigürasyon, Q3 ve Q4 ile bağlantısı olan girişleri izole eder ve böylece meydana gelebilecek muhtemel sinyal geri beslemesini ortadan kaldırır.

İşlemsel amplifikatör girişlerinde meydana gelen voltaj dalgalanmaları, dahili devre akım akışı üzerinde bir etki gösterebilir ve ayrıca devrede bulunan herhangi bir transistörün etkili işlevsel aralığını etkiler. Bu nedenle, bunun gerçekleşmesini önlemek için, iki akım aynası uygulanmıştır. Transistör çiftleri (Q8, Q9) ve (Q12, Q13) ayna devreleri oluşturacak şekilde bağlanır.

Q8 ve Q12 transistörleri düzenleyici transistörler olduğundan, karşılık gelen transistör çifti için EB bağlantısındaki voltaj seviyesini ayarlarlar. Bu voltaj seviyesi, birkaç ondalık milivolta kadar doğru bir şekilde düzenlenebilir ve bu doğruluk, devreye yalnızca gerekli akım akışına izin verir.

Q8 ve Q9 tarafından geliştirilen bir ayna devresi giriş devresine beslenirken, Q12 ve Q13 tarafından geliştirilen diğer ayna devresi çıkış devresine beslenir. Ayrıca, Q10 ve Q11 tarafından oluşturulan üçüncü olan diğer ayna devresi, -ve kaynağı ile giriş arasında arttırılmış bir empedans bağlantısı olarak işlev görür. Bu bağlantı, giriş devresinde hiçbir yükleme etkisi göstermeyen bir referans voltaj seviyesi sunar.

Transistör Q6, 4.5K ve 7.5K dirençlerle birlikte, bir sonraki devreye geçmeden önce Vin tarafından giriş bölümündeki amplifikatör devresinden voltaj seviyesini düşüren bir voltaj seviyesi değiştirici devresi olarak geliştirilecektir. Bu, çıkış amplifikatörü bölümündeki her türlü sinyal varyasyonunu ortadan kaldırmak için elde edilir. Q22, Q15 ve Q19 transistörleri A sınıfı amplifikatör olarak çalışacak şekilde tasarlanırken, Q14, Q20 ve Q17 transistörleri 741 Op Amp'ın çıkış fazı olarak gelişir.

Diferansiyel devrenin giriş fazındaki her türlü anormalliği gidermek için, Ofset null + ve -ve'ye sahip bir konfigürasyon oluşturmak için Q5, Q6 ve Q7 transistörleri kullanılır ve buna göre ters çeviren ve ters çevirmeyen girişleri seviyelendirir.

Op-Amp Entegratörü ve Farklılaştırıcı

Aşağıdaki bölümler deneysel prosedürü açıklamaktadır. entegratör ve farklılaştırıcı, IC 741 op amp teorisini kullanarak.

Farklılaştırıcı ve entegratör olarak çalışan op amp hakkında bilgi sahibi olmak için, bir breadboard'a, değerli dirençlere (10KΩ, 100KΩ, 1.5KΩ ve 150Ω), RPS'ye, bir IC 741 işlemsel amplifikatöre, bağlanacak kablolara, değerli kondansatörlere (0.01µF, 0.1µF) ve bir osiloskop (CRO).

741 Entegratör

Op amp kullanan entegratör devresi aşağıda gösterilmiştir. Bir entegratör devresi oluşturmak ve çıkışı bilmek için, yapılacak devre bağlantısı aşağıdaki adımlarda açıklandığı gibi yapılır:

• Giriş bölümünde, tepeden tepeye voltaj olan 1 kHz frekansa ve 2V genliğe sahip simetrik bir sinüs dalgası uygulayın.
• Devrenin giriş ve çıkış bölümlerini CRO kanal 1 ve kanal 2'ye bağlayın. Bu bağlantı, oluşturulan dalga biçimlerinin gözlemlenmesine olanak tanır.
• CRO'da gözlemlenen benzer değerlerle birlikte gözlenen dalga formlarını bir grafik üzerinde çizin.
• Ardından hem pratik hem de teorik değerleri gözlemleyin. Bu bağlantı türü, IC 741 op amp'in bir entegratör devresi olarak kullanılmasına izin verir.

Op amp kullanan farklılaştırıcı devresi aşağıda gösterilmiştir. Bir farklılaştırıcı devresi oluşturmak ve çıkışı bilmek için aşağıdaki adımlarda açıklandığı gibi yapılacak devre bağlantısı:

741 IC Farklılaştırıcı

• Giriş bölümünde, tepeden tepeye voltaj olan 1 KHz frekansa ve 2V genliğe sahip simetrik üçgen bir dalga uygulayın.
• Devrenin giriş ve çıkış bölümlerini CRO kanal 1 ve kanal 2'ye bağlayın. Bu bağlantı, oluşturulan dalga biçimlerinin gözlemlenmesine olanak tanır.
• CRO'da gözlemlenen benzer değerlerle birlikte gözlenen dalga formlarını bir grafik üzerinde çizin.
• Ardından hem pratik hem de teorik değerleri gözlemleyin. Bu bağlantı türü, IC 741 op amp'in bir entegratör devresi olarak kullanılmasına izin verir.

Entegratör ve Farklılaştırıcı Çıkış Dalgaları

Açık Döngü Yapılandırması

IC 741 Op Amp'yi uygulamanın en kolay yolu, onu açık döngü konfigürasyonunda çalıştırmaktır. IC 741'in açık döngü konfigürasyonu ters çeviren ve ters çevirmeyen modlardadır.

Tersine Çeviren Op-Amplifikatör

Bir IC 741 op amp'de pin2 ve pin6 giriş ve çıkış pinleridir. Pin-2'ye voltaj verildiğinde çıkışı pin-6'dan alabiliriz. İ / p pin-2'nin polaritesi + Ve ise, o / p pininden6 gelen polarite-Ve'dir. Yani o / p her zaman i / p'nin karşısındadır.

Ters çeviren op-amp devre şeması yukarıda gösterilmiştir ve ters çeviren op-amp devresinin kazancı genellikle bu formül kullanılarak hesaplanır A = Rf / R1

Örneğin, Rf 100 kilo ohm ve R1 10 kilo ohm ise, kazanç -100 / 10 = 10 olacaktır. İ / p voltajı 2,5v ise, o / p voltajı 2,5 × 10 = 25 olacaktır.

Tersine Çevrilmeyen Op-Amplifikatör

Bir IC 741 işlemsel yükselticide pin3 ve pin6 giriş ve çıkış pinleridir. Pin3'e voltaj verildiğinde çıkışı pin-6'dan alabiliriz. Giriş pin-3'te polarite + Ve ise o / p pin-6'dan gelen polarite de + Ve'dir. Yani o / p tersi değildir.

Tersine çevirmeyen devre şeması yukarıda gösterilmiştir ve bu ters çevirmeyen devrenin kazancı genellikle bu formül kullanılarak hesaplanır A = 1 + (Rf / R1)

Örneğin, Rf 100 kilo ohm ise ve R1 25 kilo ohm ise, kazanç 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 olacaktır. İ / p voltajı 1 ise o / p voltajı olacaktır. 1X5 = 5v olmak

IC 741 Op-Amp Devre Şeması

Uygulamalar temel olarak bir toplayıcı, karşılaştırıcı, çıkarıcı, voltaj izleyici, Entegratör ve farklılaştırıcı içerir. IC 741 op amp devre şeması aşağıda verilmiştir. Aşağıdaki devrede, IC 741 işlemsel amplifikatör, karşılaştırıcı olarak kullanılır . Bunu bir karşılaştırıcı olarak kullansak bile, IC hala zayıf sinyalleri gözlemler, böylece daha basit bir şekilde tanımlanabilirler.

IC 741 Pin Yapılandırması

IC 741 Op-Amp'in Özellikleri

Aşağıdaki özellikler, IC 741'in çalışma işlevselliğini ve davranışını açıkça açıklamaktadır:

• Güç kaynağı: Bu operasyonel amplifikatörün işlevselliği için minimum 5V voltaj gerektirir ve 18V'a kadar kaldırabilir.
• Giriş Empedansı: Yaklaşık 2 megaohm aralığına sahiptir
• Çıkış Empedansı: Yaklaşık 75 ohm aralığına sahiptir
• Dönüş Hızı: Bu aynı zamanda yüksek bir frekans aralığı için işlemsel amplifikatör seçiminde çok önemli bir özelliktir. Bu, çıkış voltajındaki / zaman birimindeki maksimum değişiklik olarak tanımlanır. SR, volt / µsn cinsinden ölçülür ve şu şekilde temsil edilir: SR = dVo / dt Çevirme oranının hesaplanmasıyla, işlemsel amplifikatörün giriş frekansı seviyesindeki değişikliklere göre değişiklik gösterdiği çıktıdaki değişiklik kolayca öğrenilebilir. SR, voltaj kazancındaki değişime göre değişir ve bu genellikle birlik kazancı olarak adlandırılır. Op-amp için dönüş hızı değeri her zaman sabittir. Yani çıktı değerlerinin eğim gereksinimleri dönüş hızından fazla olduğunda distorsiyon meydana gelir. Bir IC 741 işlemsel amplifikatör için, dönüş hızı minimum olan 0,5 V / mikro saniyedir. Bu nedenle, bu IC, karşılaştırıcılar, filtreler ve osilatörlerde olduğu gibi artan frekans aralıkları için kullanılmaz.
• Gerilim kazancı: Minimum frekans aralığı için gerilim kazancı 2.00.000'dir
• Giriş ofset aralığı: Bu IC 741 Op Amp, 2 - 6 mV arasında bir giriş ofset aralığına sahiptir.
• Çıkış Yükü: Önerilen aralık> 2 Kilo Ohm'dur
• Geçici Yanıt: Bu, birden fazla uygulamada işlemsel bir amplifikatör seçmek için kullanılan çok önemli bir husustur. Kararlı durum geri bildirimi ile birlikte op-amp, pratik devrenin tüm yanıtını içerir. Çıkış değeri alınmadan önce sabit bir değerin elde edildiği geri besleme bölümü, geçici yanıt olarak adlandırılır. Bu değere ulaştığında, sabit değer o noktada kalır ve bu nedenle buna sabit seviye denir. Bu sabit aşama zamana bağlı değildir. Bu geçici tepkinin öznitelikleri, aşma yüzdesi ve yükselme süresinden oluşur. İşlemsel yükselticinin birlik-kazanç bant genişliği ile ters bir ilişkisi vardır.

İşlemsel amplifikatörün bir voltaj amplifikatörü olarak çalışması için, daha sonra artırılmış giriş empedansı ve düşük çıkış empedansı değerleri önerilir.

741 Op-Amp Karakteristikleri

IC 741 işlemsel amplifikatörün özellikleri aşağıdakileri içerir

• IC 741 op amp'in Giriş empedansı 100 kilo-ohm'un üzerinde.
• 741 IC op amp'in o / p'si 100 ohm'un altında.
• IC 741 op amp için amplifikatör sinyallerinin frekans aralığı 0Hz - 1MHz arasındadır.
• IC 741 op amp'in ofset akımı ve ofset voltajı düşük
• IC 741'in voltaj kazancı yaklaşık 2.00.000'dir.

741 Op-Amp Uygulamaları

IC 741 op amp, yani Gerilim takipçisi ile inşa edilmiş birçok elektronik devre vardır, analogtan dijitale dönüştürücü örnekleme ve tutma devresi, gerilimi akıma ve akımı gerilime çevirme, toplama kuvvetlendirici , vb. IC 741 işlemsel yükselticinin uygulamaları aşağıdakileri içerir.

• IC 741 Op Amp kullanan değişken ses frekansı osilatörü
• IC 741 Op Amp tabanlı Ayarlanabilir Ripple RPS
• IC 741 Op Amp kullanarak Dört kanal için ses karışımı
• IC 741 Op Amp ve LDR tabanlı otomatik ışıkla çalışan anahtar
• IC 741 Op-Amp kullanarak DC volt polarite ölçer
• IC 741 Op Amp kullanan e-oda termometresi
• IC 741 Op-Amp kullanarak Hata Dinleme
• IC 741 Op-Amp kullanan Mikrofon Amplifikatörü
• IC 741 Op-Amp Test Cihazı
• Bu, Temel Kısa Devre RPS Korumasıdır
• IC 741 Op Amp Kullanan Termal Dokunmatik Anahtar
• IC 741 Op Amp kullanarak V'nin F'ye dönüştürülmesi
• IC 741 Op Amp tabanlı Rüzgar Sesi Üretimi

741 Op Amp İnfografikleri