Op-Amp IC's - Pinconfiguratie, functies en werking

1. IC 741

De meest gebruikte op-amp is IC741. De 741 op-amp is een spanningsversterker, hij keert de ingangsspanning aan de uitgang om en is bijna overal in elektronische schakelingen te vinden.

Pin-configuratie:

Laten we eens kijken naar de pinconfiguratie en het testen van 741 op-amps. Meestal is dit een nummer tegen de klok in rond de chip. Het is een 8-pins IC. Ze bieden superieure prestaties in integrator-, sommeerversterker- en algemene feedbacktoepassingen. Dit zijn high gain op-amp, de spanning op de inverterende ingang kan bijna gelijk worden gehouden aan Vin.

Het is een 8-pins dual-in-line pakket met een pinout hierboven weergegeven.

Pin 1: offset nul.

Pin 2: Inverterende ingangsklem.

Pin 3: niet-inverterende ingangsklem.

Pin 4: –VCC (negatieve voedingsspanning).

Pin 5: Offset null.

Pin 6: Uitgangsspanning.

Pin 7: + VCC (positieve voedingsspanning).

Pin 8: Geen verbinding.

De belangrijkste pinnen in de 741 op-amp zijn pin2, pin3 en pin6. In inverterende versterker wordt een positieve spanning aangelegd op pin2 van de op-amp die we als negatieve spanning via pin 6 krijgen. De polariteit is omgekeerd. In een niet-inverterende versterker wordt een positieve spanning toegepast op pin3 van de op-amp die we als positieve spanning krijgen via pin 6. Polariteit blijft hetzelfde in niet-inverterende versterker. Vcc ligt meestal in het bereik van 12 tot 15 volt. Wanneer twee voedingen (+ Vcc / -Vcc) worden gebruikt, hebben ze in bijna alle gevallen dezelfde spanning en een tegengesteld teken. Onthoud dat de operationele versterker een differentiële spanningsversterker met hoge versterking is. Voor een 741 operationele versterker is de winst minimaal 100.000 en kan meer dan een miljoen (1.000.000) bedragen. Dat is een belangrijk feit dat u moet onthouden als u de 741 in een circuit zet.

Er zijn veel gangbare toepassingsschakelingen die IC741 op-amp gebruiken, dit zijn opteller, comparator, aftrekker, integrator, differentiator en spanningsvolger.

Hieronder ziet u een voorbeeld van 741 IC-gebaseerde circuits. De 741 wordt echter als comparator gebruikt en niet als versterker. Het verschil tussen de twee is klein maar significant. Zelfs als het als vergelijker wordt gebruikt de 741 detecteert nog steeds zwakke signalen, zodat ze gemakkelijker kunnen worden herkend. Een comparator is een circuit dat twee ingangsspanningen vergelijkt. De ene spanning wordt de referentiespanning genoemd en de andere wordt de ingangsspanning genoemd. Het is een schakeling die een signaalspanning die aan de ene ingang van een op-amp wordt aangelegd, vergelijkt met een bekende referentiespanning aan de andere ingang. De 741 op-amp heeft ideale overdrachtskarakteristieken (output ± Vsat) en de output wordt gewijzigd in stappen van de ingangsspanning van 2mV.

Pinconfiguratie van 741 Op-amp-schakelschema

2. LM324

LM324 is een geïntegreerde quad-opamp-schakeling met hoge stabiliteit en bandbreedte die is ontworpen om te werken met een enkele voeding over een breed scala aan spanningen. Ze hebben een aantal ongelijke voordelen ten opzichte van standaard operationele versterkertypes in toepassingen met enkele voeding. Het is een 14-pins dual in-line pakket, bevat vier intern gecompenseerde en tweetraps operationele versterkers, zoals weergegeven in de afbeelding.

LM324

• Pin 1, 7, 8 en 14 zijn de uitgangen van de comparator
• Pin 2, 6, 9 en 13 zijn de inverterende ingangen van compactor
• Pin 3, 5, 10 en 12 zijn niet-inverterende ingangen van de comparator
• Pin 11 is massa (0V)
• Pin 4 is voedingsspanning 5V

Kenmerken:

• Intern frequentie gecompenseerd voor eenheidswinst
• Grote gelijkspanningstoename van 100 dB
• Brede bandbreedte 1 MHz
• Breed voedingsbereik: enkele voeding 3V tot 32V
• In wezen onafhankelijk van voedingsspanning
• Differentiaal ingangsspanningsbereik gelijk aan de voedingsspanning
• Grote uitgangsspanning swing 0V naar V + - 1.5V

Potentiaalverdelers van LM323 zijn verbonden met de inverterende en niet-inverterende ingangen van de op-amp om wat spanning op deze aansluitingen te geven. Voedingsspanning wordt gegeven aan + V en –V is verbonden met aarde. De output van deze comparator zal logisch hoog zijn als de niet-inverterende terminal-ingang groter is dan de inverterende terminal-ingang van de comparator. Als de inverterende ingang meer is dan de niet-inverterende, dan is logisch laag (0) de uitgang.

Werking van LM324:

• Wanneer het vermogen wordt toegepast op de niet-inverterende aansluiting die minder is dan de inverterende spanning van de op-amp, wordt de uitvoer nul, wat betekent dat er geen stroom vloeit. Omdat we dat al weten wanneer '+> - = 1' ​Hier geeft het ‘+‘ -teken de niet-inverterende terminal aan en het ‘-’ -teken geeft de inverterende terminal aan.
• Als de niet-inverterende spanning groter is dan de inverterende spanning, zal de output hoog zijn.
• In deze uitgang van de LM324 is intern verbonden met wat weerstand en het heeft een bepaalde opstelling in het IC, wat veel verschil maakt met andere comparators.
• Het is intern opgetrokken, dus er is geen weerstandsverbinding van de voeding nodig.

LM324 Cricuit

3. LM339

De LM339 is een meest gebruikte comparator, ontworpen voor gebruik bij niveaudetectie, detectie van laag niveau en geheugentoepassingen in automobiel- en industriële elektronische toepassingen. Het heeft vier ingebouwde comparatoren, het vergelijkt twee ingangsspanningsniveaus en geeft digitale output om de grotere te laten zien.

Deze comparatoren hebben bovendien de unieke eigenschap dat het common-mode-ingangsspanningsbereik aarde omvat, ondanks het feit dat ze werken met een enkele voedingsspanning.

LM339

• Pin 1, 2, 13 en 14 zijn de uitgangen van de comparator
• Pin 3 is voedingsspanning 5V
• Pin 4, 6, 8 en 10 zijn inverterende ingangen van de comparator
• Pin 5, 7, 9 en 11 zijn niet-inverterende ingangen van de comparator
• Pin 12 is massa (0V)

Kenmerken:

• Signaal of dubbele voeding
• Breed werkbereik (VCC = 2V ~ 36V)
  • Max. Classificatie: 2 V tot 36 V.
  • Getest op 30 V: niet-V-apparaten
• Common-mode ingangsspanning is inclusief aarde
• Lage toevoerstroomafvoer (IF = 0,8 mA)
• Open collectoruitgangen voor bedrading en aansluiting
• Lage ingangsbiasstroom 25nA
• Lage verzadigingsspanning uitgang
• Uitgang compatibel met TTL-, DTL- en CMOS-logicasysteem
• Differentiaal ingangsspanningsbereik gelijk aan de voedingsspanning

Potentiaalverdelers van LM339 zijn verbonden met de inverterende en niet-inverterende ingangen van de op-amp om wat spanning op deze aansluitingen te geven. Voedingsspanning wordt gegeven aan + V en –V is verbonden met aarde. De output van deze comparator zal logisch hoog zijn als de niet-inverterende terminal-ingang groter is dan de inverterende terminal-ingang van de comparator.

Werking van LM339:

• Wanneer het vermogen wordt toegepast op de niet-inverterende aansluiting die minder is dan de inverterende spanning van de op-amp, wordt de uitvoer nul, wat betekent dat er geen stroom vloeit. Omdat we dat al weten wanneer '+> - = 1' ​Hier geeft het ‘+‘ -teken de niet-inverterende terminal aan en het ‘-’ -teken geeft de inverterende terminal aan.
• Als de niet-inverterende spanning groter is dan de inverterende spanning, loopt de stroom door het apparaat.
• De LM339 fungeert als een open-collector, daarom hebben we de weerstand van de voeding aangesloten, als we de weerstand verwijderen, loopt er geen stroom in het circuit.

LM324 Cricuit

4. LM258

De LM358 op-amps worden gebruikt in transducerversterkers, DC-versterkingsblokken en alle conventionele op-amp-circuits die nu gemakkelijker kunnen worden geïmplementeerd in systemen met één voedingsbron. De LM358-op-amp kan bijvoorbeeld direct worden bediend met de standaard + 5V voedingsspanning die wordt gebruikt als onderdeel van digitale systemen en zal gemakkelijk de vereiste interface-elektronica leveren zonder de extra ± 15V-voedingen nodig te hebben.

Het wordt geleverd in een 8-pins DIP-pakket dat hieronder wordt weergegeven.

LM358

Pin Beschrijving:

• Pin 1 en 7 zijn uitgangen van comparator
• Pin 2 en 6 zijn inverterende ingangen
• Pin 3 en 5 zijn niet-inverterende ingangen
• Pin 4 is massa (GND)
• Pin 8 is VCC +

Kenmerken:

• Intern frequentie gecompenseerd voor eenheidswinst
• Grote gelijkspanningsversterking: 100 DB
• Brede bandbreedte
• Breed voedingsbereik: enkele voeding: 3V tot 32V
• Zeer lage voedingsstroomafname, in wezen onafhankelijk van voedingsspanning
• Lage offset-ingangsspanning: 2 mV
• Input common-mode spanningsbereik inclusief aarde
• Differentiaal ingangsspanningsbereik gelijk aan de voedingsspanning
• Stroomverbruik geschikt voor werking op batterijen

Voordelen:

• Twee intern gecompenseerde opamps
• Elimineert de behoefte aan dubbele benodigdheden
• Maakt directe detectie nabij GND mogelijk en VOUT gaat ook naar GND
• Compatibel met alle vormen van logica
• Stroomverbruik geschikt voor werking op batterijen

Werking van LM358:

De inverterende ingang van de comparator LM358, d.w.z. pin 2 wordt gegeven aan de vaste spanning, d.w.z. in de verhouding 47k: 10k en de niet-inverterende ingang van de comparator wordt naar beneden getrokken en wordt aan de detectieklem gegeven. Wanneer de weerstand tussen de positieve voeding en de niet-inverterende ingang hoog is, is het resultaat dat de niet-inverterende ingang minder is dan de inverterende ingang, waardoor de comparatoruitgang logisch laag is op pin1. En wanneer de weerstand daalt, stelt u een spanning beschikbaar aan de niet-inverterende ingang hoger dan de inverterende ingang, zodat de uitgang van de comparator logisch hoog is.

5. CA 3130 Op Amp

Het is een uitstekende Op Amp die zeer lage ingangsstroomvereisten vereist. Zijn output zal in de nulstatus zijn in de uit-modus. CA3130 is de 15 MHz BiMOS IC met MOSFET-ingangen en een bipolaire uitgang. MOSFET-transistors zijn aanwezig in de ingangen die een zeer hoge ingangsimpedantie bieden. De ingangsstroom kan zo laag zijn als 10pA. De IC vertoont een zeer hoge snelheid van prestaties en combineert het voordeel van zowel CMOS als bipolaire transistors. De aanwezigheid van PMOS-transistors aan de ingangen resulteert in een common-mode ingangsspanning tot 0,5 volt onder de negatieve rail. Het is dus ideaal in toepassingen met een enkele levering.

De uitgang heeft een CMOS-transistorpaar dat de uitgangsspanning binnen 10 mV van beide voedingsspanningsaansluitingen zwaait. IC CA3130 werkt op 5 tot 16 volt en kan fase-gecompenseerd worden met een enkele externe condensator. Het heeft ook aansluitingen om de offsetspanning en strobe aan te passen.

Mobiel bugcircuit met CA3130

6. CA 3140 Op Amp

Het is de 4,5 MHz BiMOS Op Amp met MOSFET-ingangen en bipolaire uitgang. Het heeft zowel PMOS-transistors als bipolaire hoogspanningstransistors aan de binnenkant. De ingangen hebben poortbeveiligde MOSFET's (PMOS) die een zeer hoge ingangsimpedantie bieden, meestal rond de 1,5 T Ohm. De vereiste ingangsstroom is erg laag rond 10pA. Het vertoont een zeer snelle respons en een hoge snelheid van prestaties. De uitgang is beveiligd tegen beschadiging door kortsluiting van de lastklem. De ingangstrap heeft PMOS FET die helpt bij de ingangsspanning in de gemeenschappelijke modus van slechts 0,5 volt. De IC is intern fase gecompenseerd voor een stabiele werking. Het heeft ook terminals voor extra frequentie roll-off en offset nulling.

Anti-bag-snatching-alarmcircuit met CA3140

7. TL071 Op Amp

Het is een ruisarme Op Amp met JFET-ingangen. Het werkt in een brede gemeenschappelijke modus en verbruikt heel weinig stroom. Het vereist zeer lage ingangsbias- en offsetstromen. De output is beveiligd tegen kortsluiting en heeft een zeer hoge zwenksnelheid van 13 V / us en vertoont vergrendelingsvrij werken. TL0 71 is ideaal voor high-fidelity- en audiovoorversterkercircuits. TL071 en TL0 72 bevatten slechts één Op Amp binnenin, terwijl TL074 een Quad OpAmp is met 4 operationele versterkers binnenin.

Laptopbeschermingscircuit met ICTL0 71

8. TL082 Op Amp

Het is een dubbele OpAmp met aparte inputs en outputs. Het heeft JFET-ingangen en bipolaire uitgangen. Het IC vertoont een zeer hoge zwenksnelheid en een lage ingangsbias. Het heeft ook een lage offsetstroom en een lage offset-spanning. De ingangen kunnen worden voorgespannen met zeer lage ingangsstromen. De uitgang van de IC is beveiligd tegen kortsluiting. TL082 vertoont een vergrendelingsvrije werking en heeft de interne frequentiecompensatie.

9. LM 311 Op Amp

Het is een enkele OPAMP die DTL-, RTL-, TTL- of MOS-circuits kan aansturen. De uitgang kan schakelen tot 50 volt en 50 mA stroom. Het werkt op een breed scala aan voedingsspanningen van 5 tot 30 volt en heeft slechts één voeding nodig. Hij kan direct relais, solenoïdes enz. Aansturen als de stroombehoefte minder is dan 50mA. De pinverbinding van LM311 is anders dan andere OpAmps. Hier is pin3 een inverterende ingang en pin2 niet-inverterende ingang. De output is ook anders. Het heeft twee uitgangen. Pin7 is de positieve uitgang die stroom zakt, terwijl Pin 1 de negatieve uitgang is.

Pin 7 is verbonden met de collector van de NPN-uitgangstransistor. Pin1 vormt de emitter van de uitgangstransistor. Normaal gesproken is de uitgangstransistor uitgeschakeld en wordt de collector naar Vcc getrokken. Als de basis meer dan 0,7 volt krijgt, raakt hij verzadigd en gaat hij aan. Dit zakt stroom en de belasting wordt ingeschakeld. Dus in tegenstelling tot andere OpAmps, zakt de LM311 de stroom en wordt de uitvoer laag wanneer deze wordt geactiveerd.

Kloktimercircuit met behulp van IC LM 311. Relais wordt ingeschakeld wanneer de ingestelde tijd in de klok arriveert

10. IC 747

De 747 is een dubbele operationele versterker voor algemeen gebruik met twee 741 op-amps. De twee operationele versterkers hebben een gemeenschappelijk bias-netwerk en voedingskabels. Anders is hun werking volledig onafhankelijk. De kenmerken van de op-amp zijn niet latch-up wanneer het input common mode-bereik wordt overschreden, vrij van oscillaties. Het is een 14-pins dual in line-pakket (DIP), weergegeven in onderstaande afbeelding:

Pin Beschrijving van 747 Op-amp:

Pin1 - Omkerende ingangsterminal van op-amp1

Pin2 - Niet-inverterende ingangsterminal van op-amp1

Pin3 - Offset nulterminal op-amp1

Pin4 - Negatieve voedingsspanning (-V)

Pin5 - Offset null-terminal van op-amp2

Pin6 - Niet-inverterende ingangsterminal van op-amp2

Pin7 - Omkerende ingangsterminal van op-amp2

Pin8 - Offset null-terminal van op-amp2

Pin9 - Positieve voedingsspanning (+ V) van op-amp2

Pin10 - Uitgang van op-amp2

Pin11 - Geen verbinding (NC)

Pin13 - Positieve voedingsspanning van op-amp1

Pin14 - Offset null-terminal van op-amp1

Eigenschappen van 747 op-amp:

• Dubbele voedingsspanning ± 1,5V tot ± 15V
• Geen frequentiecompensatie vereist
• Kortsluitingsbeveiliging
• Brede common-mode en differentiële spanningsbereiken
• Laag energieverbruik
• Eenheid wordt stabiel
• Geen latch-up
• Evenwichtige offset nul
• De voedingsstroom is minder dan 300 μA per versterker bij 5 V.

Hoe een Op Amp IC testen?

Operationele versterkers worden veel gebruikt in elektronische schakelingen zoals versterkers, comparatoren, spanningsvolgers, sommeerversterkers enz. De meeste veelgebruikte opamps zoals 741, TL071, CA3130, CA3140 enz. Hebben dezelfde pinconfiguraties. Daarom is deze tester handig om de werking van de Op Amp te controleren tijdens het oplossen van problemen of onderhoud. Het is een gemakkelijk te maken stuk gereedschap dat onmisbaar is op de werkbank van een hobbyist of technicus.

De tester is bedraad rond een 8-pins IC-basis waarin het te testen IC kan worden geplaatst. Pin 2 (inverterende ingang van IC) is verbonden met een potentiaalverdeler R2, R3 die de halve voedingsspanning geeft aan pin 2. Pin 3 (geen inverterende ingang) van de IC-basis is verbonden met de VCC via R1 en een Push to on schakelaar. Uitgangspen 6 wordt gebruikt om de visuele indicator-LED aan te sluiten via de stroombegrenzende weerstand R4.

Het ontwerp is een spanningsvergelijker. Plaats het IC in de juiste richting in het voetje. De inkeping aan de linkerkant van het IC moet overeenkomen met de inkeping in de IC-basis. In deze comparatormodus wordt de output van IC1 hoog als pin 3 een hogere spanning krijgt dan pin 2. Hier krijgt pin 2 4,5 volt (als de batterij 9V is) en pin 3, 0 volt.

Dus de output blijft laag en de LED zal donker zijn. Wanneer S1 wordt ingedrukt, krijgt pin 3 een hogere spanning dan pin 2 en wordt de output van IC hoog om de LED te verlichten. Dit geeft aan dat het circuit in het IC werkt.

Topologieën testen:

Er zijn drie testtopologieën in opamp

• De testlus van twee operationele versterkers
• Zelftest lus
• Drie op amp-loop

Nu heb je een idee over de pinconfiguratie en opam IC's als er vragen zijn over dit onderwerp of over de elektrische en elektronische projecten laat de reacties hieronder achter.

Video met vergelijking van de eerste 4 IC's