Op-Amp IC's - Pin Configuration, Features & Working

1. IC 741

Nejčastěji používaným operačním zesilovačem je IC741. Operační zesilovač 741 je napěťový zesilovač, invertuje vstupní napětí na výstupu, lze jej najít téměř všude v elektronických obvodech.

Konfigurace kolíku:

Podívejme se na konfiguraci pinů a testování 741 operačních zesilovačů. Obvykle se jedná o očíslované proti směru hodinových ručiček kolem čipu. Jedná se o 8kolíkový IC. Poskytují vynikající výkon v aplikacích integrátorů, sčítacích zesilovačů a obecných zpětných vazeb. Jedná se o operační zesilovač s vysokým ziskem, napětí na invertujícím vstupu lze udržovat téměř na stejné úrovni jako Vin.

Jedná se o 8kolíkový balíček dual-in-line s pinem zobrazeným výše.

Pin 1: Offset null.

Pin 2: Invertující vstupní svorka.

Pin 3: Neinvertující vstupní svorka.

Pin 4: –VCC (záporné napětí).

Pin 5: Offset null.

Pin 6: Výstupní napětí.

Pin 7: + VCC (kladné napětí).

Pin 8: Žádné připojení.

Hlavní piny v operačním zesilovači 741 jsou pin2, pin3 a pin6. V invertujícím zesilovači je kladné napětí přivedeno na pin2 operačního zesilovače, který dostaneme jako záporné napětí přes pin 6. Polarita byla invertována. V neinvertujícím zesilovači je kladné napětí přivedeno na pin3 operačního zesilovače, který dostaneme na výstup jako kladné napětí přes pin 6. Polarita zůstává stejná v neinvertujícím zesilovači. Vcc je obvykle v rozmezí od 12 do 15 voltů. Pokud jsou použity dva zdroje (+ Vcc / -Vcc), jsou téměř ve všech případech stejné napětí a opačné znaménko. Nezapomeňte, že operační zesilovač je zesilovač diferenciálního napětí s vysokým ziskem. Pro operační zesilovač 741 je zisk nejméně 100 000 a může být více než milion (1 000 000). To je důležitý fakt, který si budete muset pamatovat, když jste 741 zapojili do okruhu.

Existuje mnoho běžných aplikačních obvodů využívajících operační zesilovač IC741, jsou to sčítač, komparátor, subtraktor, integrátor, diferenciátor a sledovač napětí.

Níže je uveden příklad 741 obvodů založených na IC. 741 se však používá jako komparátor, nikoli jako zesilovač. Rozdíl mezi nimi je malý, ale významný. I když se používá jako komparátor 741 stále detekuje slabé signály, aby je bylo možné snáze rozpoznat. Komparátor je obvod, který porovnává dvě vstupní napětí. Jedno napětí se nazývá referenční napětí a druhé se nazývá vstupní napětí. Jedná se o obvod, který porovnává signální napětí přivedené na jeden vstup operačního zesilovače se známým referenčním napětím na druhém vstupu. Operační zesilovač 741 má ideální přenosové charakteristiky (výstup ± Vsat) a výstup se mění zvýšením vstupního napětí o 2 mV.

Konfigurace kolíku obvodového schématu 741 Op-amp

2. LM324

LM324 je čtyřnásobný integrovaný obvod zesilovače s vysokou stabilitou a šířkou pásma, který byl navržen pro provoz z jednoho napájecího zdroje v širokém rozsahu napětí. Mají některé odlišné výhody oproti standardním typům operačních zesilovačů v aplikacích s jedním napájením. Jedná se o 14kolíkový duální in-line balíček, který obsahuje čtyři interně kompenzované a dvoustupňové operační zesilovače, jak je znázorněno na obrázku.

LM324

• Pin 1, 7, 8 a 14 jsou výstupy komparátoru
• Pin 2, 6, 9 a 13 jsou invertující vstupy zhutňovače
• Pin 3, 5, 10 a 12 jsou neinvertující vstupy komparátoru
• Pin 11 je uzemněn (0V)
• Pin 4 je napájecí napětí 5V

Funkce:

• Interně frekvence kompenzována pro zisk jednoty
• Velký zisk stejnosměrného napětí 100 dB
• Široká šířka pásma 1 MHz
• Široký rozsah napájení: Jedno napájení 3V až 32V
• V zásadě nezávislý na napájecím napětí
• Rozsah rozdílového vstupního napětí rovný napájecímu napětí
• Velký výkyv výstupního napětí 0V až V + - 1,5V

Oddělovače potenciálu LM323 jsou připojeny k invertujícím a neinvertujícím vstupům operačního zesilovače, aby na těchto svorkách poskytly určité napětí. Napájecí napětí je dáno + V a –V je připojeno k zemi. Výstup tohoto komparátoru bude logicky vysoký, pokud je vstup neinvertujícího terminálu větší než vstup invertujícího terminálu komparátoru. Pokud je invertující vstup více než neinvertující, bude logicky nízká (0) výstup.

Fungování LM324:

• Když je napájení přivedeno na neinvertující svorku, která je menší než invertující napětí operačního zesilovače, pak se výstup stane nulovým, což znamená, že neproudí žádný proud. Protože to už víme kdy '+> - = 1' . Zde značka „+“ označuje neinvertující terminál a značka „-“ označuje invertující terminál.
• Pokud je neinvertující napětí větší než invertující napětí, bude výstup vysoký.
• V tomto výstupu LM324 je interně připojen k nějakému odporu a má nějaké uspořádání uvnitř IC, což je hodně rozdílné pro ostatní komparátory.
• Je interně vytažen, takže není třeba žádné připojení rezistoru ze zdroje.

LM324 Cricuit

3. LM339

LM339 je nejčastěji používaný komparátor navržený pro použití při detekci hladiny, nízkoúrovňovém snímání a paměťových aplikacích v automobilových a průmyslových elektronických aplikacích. Má čtyři vestavěné komparátory, které porovnávají dvě úrovně vstupního napětí a poskytují digitální výstup, aby zobrazovaly větší.

Tyto komparátory mají navíc jedinečnou charakteristiku v tom, že vstupní rozsah napětí v běžném režimu zahrnuje zem, navzdory skutečnosti, že jsou provozovány z jednoho napájecího napětí.

LM339

• Pin 1, 2, 13 a 14 jsou výstupy komparátoru
• Pin 3 je napájecí napětí 5V
• Pin 4, 6, 8 a 10 jsou invertující vstupy komparátoru
• Pin 5, 7, 9 a 11 jsou neinvertující vstupy komparátoru
• Pin 12 je uzemněn (0V)

Funkce:

• Signální nebo duální napájení
• Široký rozsah provozního napájení (VCC = 2V ~ 36V)
  • Maximální hodnocení: 2 V až 36 V.
  • Testováno na 30 V: Zařízení bez V
• Vstupní napětí v běžném režimu zahrnuje zem
• Nízký odběr napájecího proudu (IF = 0,8 mA)
• Výstupy otevřeného kolektoru pro kabelové připojení a připojení
• Nízký vstupní zkreslený proud 25nA
• Nízké výstupní saturační napětí
• Výstup kompatibilní s logickým systémem TTL, DTL a CMOS
• Rozsah rozdílového vstupního napětí rovný napájecímu napětí

Oddělovače potenciálu LM339 jsou připojeny k invertujícím a neinvertujícím vstupům operačního zesilovače, aby na těchto svorkách poskytly určité napětí. Napájecí napětí je dáno + V a –V je připojeno k zemi. Výstup tohoto komparátoru bude logicky vysoký, pokud je vstup neinvertujícího terminálu větší než vstup invertujícího terminálu komparátoru.

Fungování LM339:

• Když je napájení přivedeno na neinvertující svorku, která je menší než invertující napětí operačního zesilovače, pak se výstup stane nulovým, což znamená, že neproudí žádný proud. Protože to už víme kdy '+> - = 1' . Zde značka „+“ označuje neinvertující terminál a značka „-“ označuje invertující terminál.
• Pokud je neinvertující napětí větší než invertující napětí, bude proud proudit v zařízení.
• LM339 funguje jako otevřený kolektor, proto jsme připojili rezistor ze zdroje, pokud jej odstraníme, v obvodu neproudí žádný proud.

LM324 Cricuit

4. LM258

Operační zesilovače LM358 se používají v zesilovačích převaděčů, stejnosměrných zesilovacích blocích a ve všech konvenčních obvodech operačních zesilovačů, které lze nyní snadněji implementovat do jednotlivých systémů napájení. Například operační zesilovač LM358 lze přímo napájet ze standardního napájecího napětí + 5 V, které se používá jako součást digitálních systémů a snadno poskytne požadovanou elektroniku rozhraní bez potřeby dalších napájecích zdrojů ± 15 V.

Dodává se v 8kolíkovém DIP balení, které je uvedeno níže.

LM358

Popis kolíku:

• Pin 1 a 7 jsou výstupy komparátoru
• Pin 2 a 6 jsou invertující vstupy
• Pin 3 a 5 jsou neinvertující vstupy
• Pin 4 je uzemněn (GND)
• Pin 8 je VCC +

Funkce:

• Interně frekvence kompenzována pro zisk jednoty
• Velký zisk stejnosměrného napětí: 100 DB
• Široká šířka pásma
• Široký rozsah napájení: jeden zdroj: 3V až 32V
• Velmi nízký odběr napájecího proudu v podstatě nezávislý na napájecím napětí
• Nízké vstupní offsetové napětí: 2 mV
• Rozsah vstupního napětí v běžném režimu zahrnuje zem
• Rozsah rozdílového vstupního napětí rovný napájecímu napětí
• Odběr proudu vhodný pro provoz na baterie

Výhody:

• Dva interně kompenzované operační zesilovače
• Eliminuje potřebu duálního spotřebního materiálu
• Umožňuje přímé snímání blízko GND a VOUT také jde na GND
• Kompatibilní se všemi formami logiky
• Odběr proudu vhodný pro provoz na baterie

Fungování LM358:

Invertující vstup komparátoru LM358, tj. Pin 2, je dán pevnému napětí, tj. V poměru 47k: 10k, a neinvertující vstup komparátoru je stažen dolů a je přiveden na snímací svorku. Když je odpor mezi kladným napájením a neinvertujícím vstupem vysoký, výsledkem je neinvertující vstup menší než invertující vstup, takže výstup komparátoru je logicky nízký na pin1. A když odpor poklesne, zpřístupní napětí neinvertujícímu vstupu vyšší než invertující vstup, takže výstup komparátoru je logicky vysoký.

5. CA 3130 Op Amp

Je to vynikající operační zesilovač, který vyžaduje velmi nízké požadavky na vstupní proud. Jeho výstup bude ve vypnutém režimu v nulovém stavu. CA3130 je 15MHz BiMOS IC s MOSFET vstupy a bipolárním výstupem. MOSFET tranzistory jsou přítomny na vstupech, které poskytují velmi vysokou vstupní impedanci. Vstupní proud může být až 10pA. IC vykazuje velmi vysokou rychlost výkonu a kombinuje výhody CMOS i bipolárních tranzistorů. Přítomnost tranzistorů PMOS na vstupech vede ke kapacitě vstupního napětí v běžném režimu až na 0,5 voltu pod zápornou lištou. Je tedy ideální v aplikacích s jedním napájením.

Výstup má pár tranzistorů CMOS, který kolísá výstupní napětí do 10 mV od kterékoli svorky napájecího napětí. IC CA3130 pracuje s 5 až 16 volty a může být fázově kompenzován jediným externím kondenzátorem. Má také svorky pro nastavení offsetového napětí a stroboskopu.

Mobile Bug Circuit using CA3130

6. CA 3140 Op Amp

Je to 4.5MHz BiMOS Op Amp s MOSFET vstupy a bipolárním výstupem. Má uvnitř tranzistory PMOS i vysokonapěťové bipolární tranzistory. Jsou vstupy vybaveny hradlem chráněnými MOSFETy (PMOS), které poskytují velmi vysokou vstupní impedanci, obvykle kolem 1,5 T Ohmů. Požadovaný vstupní proud je velmi nízký kolem 10pA. Vykazuje velmi rychlou odezvu a vysokou rychlost výkonu. Výstup má ochranu proti poškození zkratem zátěžové svorky. Vstupní stupeň má PMOS FET, který pomáhá v běžném režimu s napájecím napětím od 0,5 voltu. IC je interně fázově kompenzován pro stabilní provoz. Má také terminály pro další odvíjení frekvence a nulování offsetu.

Obvod alarmu zachycení anti-bag pomocí CA3140

7. TL071 Op Amp

Jedná se o nízkošumový operační zesilovač se vstupy JFET. Pracuje v širokém běžném režimu a spotřebovává velmi málo proudu. Vyžaduje velmi nízké vstupní zkreslení a ofsetové proudy. Jeho výstup je chráněn proti zkratu a má velmi vysokou rychlost přeběhu 13 V / us a vykazuje bezchybnou funkci. TL0 71 je ideální pro obvody s vysokou věrností a audio předzesilovačem. TL071 a TL0 72 obsahují uvnitř pouze jeden Op Amp, zatímco TL074 je Quad OpAmp se 4 operačními zesilovači uvnitř.

Obvod ochrany notebooku pomocí ICTL0 71

8. TL082 Op Amp

Jedná se o duální OpAmp se samostatnými vstupy a výstupy. Má JFET vstupy a bipolární výstupy. IC vykazuje velmi vysokou rychlost zabití, nízké vstupní zkreslení. Má také nízký ofsetový proud a nízké offsetové napětí. Jeho vstupy mohou být ovlivněny velmi malými vstupními proudy. Výstup IC je chráněn proti zkratu. TL082 vykazuje bezzámkový provoz a má interní frekvenční kompenzaci.

9. LM 311 Op Amp

Jedná se o jediný OPAMP schopný řídit obvody DTL, RTL, TTL nebo MOS. Jeho výstup může přepínat až 50 voltů a proud 50 mA. Funguje na širokou škálu napájecích napětí od 5 do 30 voltů a vyžaduje pouze jedno napájení. Může přímo řídit relé, solenoidy atd., Pokud je aktuální požadavek menší než 50 mA. Pinové připojení LM311 se liší od ostatních OpAmps. Zde pin3 je invertující vstup a pin2 neinvertující vstup. Výstup je také jiný. Má dva výstupy. Pin7 je kladný výstup, který snižuje proud, zatímco Pin 1 je záporný výstup.

Pin 7 je připojen k kolektoru výstupního tranzistoru NPN. Pin1 tvoří emitor výstupního tranzistoru. Normálně je výstupní tranzistor ve vypnutém stavu a jeho kolektor bude vytažen na Vcc. Pokud jeho základna získá více než 0,7 voltu, saturuje se a zapne se. Tím se sníží proud a zátěž se zapne. Takže na rozdíl od jiných OpAmps, LM311 potopí proud a výstup se při spuštění sníží.

Obvod časovače hodin pomocí IC LM 311. Relé se zapne, když nastane nastavený čas v hodinách

10. IC 747

747 je univerzální duální operační zesilovač obsahující dva 741 operační zesilovače. Dva operační zesilovače mají společnou zkreslenou síť a napájecí vodiče. Jinak je jejich provoz zcela nezávislý. Vlastnosti operačního zesilovače nejsou blokovány, když je překročen rozsah společného režimu vstupu, bez oscilací. Jedná se o 14kolíkový dual in line balíček (DIP), zobrazený na obrázku níže:

Popis kolíku 747 Op-amp:

Pin1 - Invertující vstupní svorka op-amp1

Pin2 - Neinvertující vstupní svorka op-amp1

Pin3 - Offsetový nulový terminál op-amp1

Pin4 - Záporné napájecí napětí (-V)

Pin5 - Offsetový nulový terminál op-amp2

Pin6 - Neinvertující vstupní svorka op-amp2

Pin7 - Invertující vstupní svorka op-amp2

Pin8 - Offsetový nulový terminál op-amp2

Pin9 - Kladné napájecí napětí (+ V) op-amp2

Pin10 - Výstup op-amp2

Pin11 - Žádné připojení (NC)

Kolík13 - Kladné napájecí napětí op-amp1

Kolík14 - Offsetový nulový terminál op-amp1

Vlastnosti 747 op-amp:

• Duální napájecí napětí ± 1,5 V až ± 15 V.
• Není nutná žádná kompenzace frekvence
• Ochrana proti zkratu
• Široký rozsah běžného a diferenciálního napětí
• Malá spotřeba energie
• Zisk jednoty stabilní
• Žádné blokování
• Vyvážený offset null
• Napájecí proud je menší než 300 μA na zesilovač při 5 V

Jak otestovat IC Op Amp?

Operační zesilovače jsou široce používány v elektronických obvodech jako zesilovače, komparátory, sledovače napětí, sčítací zesilovače atd. Většina běžně používaných operačních zesilovačů jako 741, TL071, CA3130, CA3140 atd. Má stejné konfigurace pinů. Z tohoto důvodu je tento tester užitečný ke kontrole fungování operačního zesilovače během odstraňování problémů nebo servisu. Jedná se o snadno vyrobený nástroj, který je nezbytný na pracovním stole kutila nebo technika.

Tester je zapojen kolem 8kolíkové základny IC, do které lze vložit testovaný IC. Pin 2 (invertující vstup IC) je připojen k děliči potenciálu R2, R3, který dává poloviční napájecí napětí na pin 2. Pin 3 (žádný invertující vstup) základny IC je připojen k VCC přes R1 a přepínačem Push to on. Výstupní kolík 6 se používá k připojení vizuální indikační LED diody přes odpor omezující proud R4.

Konstrukce je komparátor napětí. Vložte IC do zásuvky se správnou orientací. Zářez na levé straně IC by měl odpovídat zářezu v základně IC. V tomto komparačním režimu je výstup IC1 vysoký, když jeho pin 3 dostane vyšší napětí než pin 2. Zde pin 2 získá 4,5 voltu (pokud je baterie 9 V) a pin 3, 0 voltů.

Takže výstup zůstává nízký a LED bude tmavá. Když je stisknuto S1, pin 3 dostane vyšší napětí než pin 2 a výstup IC se otočí vysoko, aby rozsvítil LED. To znamená, že obvody uvnitř IC fungují.

Testovací topologie:

V operačním zesilovači existují tři testovací topologie

• Dvě testovací smyčky operačního zesilovače
• Vlastní testovací smyčka
• Tři na smyčce zesilovače

Nyní máte představu o konfiguraci pinů a opamujte IC, pokud máte nějaké dotazy k tomuto tématu nebo k elektrickým a elektronické projekty zanechat komentáře níže.

Video ukazující srovnání prvních 4 integrovaných obvodů