הצורה הקצרה של המגבר התפעולי היא מגבר אופ, שהוא סוג של מצב מצב מוצק אחד. המגבר התפעולי הראשון תוכנן על ידי Fairchild Semiconductors בשנת 1963. זהו אבן הבניין הבסיסית של אנלוגי. מעגלים אלקטרונים שמבצעים סוגים שונים של משימות לעיבוד אותות אנלוגיים. מכשירי IC אלה משתמשים במשוב חיצוני כדי לווסת את תפקידיהם ורכיבים אלה משמשים כמכשיר רב תכליתי במכשירים אלקטרוניים שונים. הוא מורכב משני כניסות ושני יציאות, כלומר מסופי היפוך ולא היפוך. IC 741 מגבר אופ זה משמש לרוב במעגלים חשמליים ואלקטרוניים שונים. הכוונה העיקרית של 741 מגבר זה היא לחזק את אותות AC ו- DC ולפעולות מתמטיות. בואו נהיה ברורים לגבי 741 Op Amp הזה על ידי ידיעת המאפיינים שלו, דיאגרמת הסיכה, המפרט והמושגים הקשורים אליו.
מהו IC 741 Am Amp?
המונח מגבר תפעולי הוא הצורה המלאה של מגבר אופציה וזה סוג של IC ( מעגלים משולבים ). מגבר אופ הוא מגבר מתח מתח גבוה בעל צימוד DC עם i / p דיפרנציאלי ו- o / p יחיד. במבנה זה, מגבר תפעולי מייצר פוטנציאל o / p שבדרך כלל גדול פי כמה מההפרש הפוטנציאלי בין מסופי ה- i / p שלו.
שורשי אופ-אמפר היו שורשים במחשבים אנלוגיים, שם הם שימשו לביצוע פעולות מתמטיות במספר מעגלים, ליניאריים, לא ליניאריים ותלויי תדרים. הפופולריות של IC זה כבסיס אבן בניין במעגלים אנלוגיים נובע מגמישותו. בשל מאפייניו, מאפיינים אלה נקבעים על ידי רכיב חיצוני ויש להם תלות קלה במקדמי הטמפרטורה, אחרת ההבדלים בייצור ב- IC עצמו.
כיום, מגברים תפעוליים הם המעגלים המשולבים הנפוצים ביותר. ה יישומים של מכשירי IC אלה כוללים מגוון עצום של מכשירים תעשייתיים, מדעיים וצרכניים. עלותם של מספר המגברים האופייניים היא נמוכה בהיקף ייצור סביר, אך כמה מגברי-אופנוע משולבים עם תנאי ביצוע שונים עשויים לעלות מעל 100 דולר. מגברים תפעוליים עשויים להיות ארוזים כמנגנונים, או להשתמש בהם כבסיס של מעגלים משולבים מורכבים יותר.
המגבר התפעולי הוא סוג של מגבר דיפרנציאלי . סוגים שונים של מגברים דיפרנציאליים כוללים את מגבר האבזור, מגבר הבידוד, מגבר המשוב השלילי ומגבר הדיפרנציאלי לחלוטין. IC 741 נראה כמו 'שבב קטן'. אבל, זה מטרה כללית. עליכם לדעת מידע בסיסי על כך.
ה מגבר תפעולי IC 741 נראה כמו שבב קטן. הייצוג של 741 מגבר IC מוגדר להלן, הכולל שמונה פינים. הפינים המשמעותיים ביותר הם 2,3 ו -6, כאשר הפינים 2 ו- 3 מסמנים מסופים הפוכים ולא הפוכים, וסיכה 6 מציינת מתח יציאה. הצורה המשולשת ב- IC מסמלת מעגל משולב מגבר.
הגרסה הנוכחית של השבב מסומנת על ידי מגבר ה- IC 741 המפורסם. התפקיד העיקרי של IC 741 זה הוא לבצע פעולות מתמטיות במעגלים שונים. מגבר אופטימלי IC 741 עשוי משלבים שונים של הטרנזיסטור אשר בדרך כלל כולל שלושה שלבים כמו i / p דיפרנציאלי, o / p לדחוף למשוך, ושלב רווח ביניים.
מגבר תפעולי זה יכול להציע טווח גבוה של רווח מתח וניתן לגרום לזה לתפקד ברמות מתח שונות ופונקציונליות זו מאפשרת ליישום של המכשיר באינטגרטורים שונים, סוג של מגברים ואחרים. אפילו זה מחזיק במאפיינים של הגנה על המכשיר בזמן קצר ויש לו רשתות מעגלים מפצות תדרים פנימיים. ניתן לייצר IC זה בשלוש צורות ואלה בתוך חבילת SOIC 8 פינים, 8 סיכות חבילה כפולה בשורה וב- TO5-8 יכולה להיווצר מתכת.
741 DIP ו- To5
המגבר התפעולי IC 741 משמש בשתי שיטות כגון היפוך (-) ולא הפוך (+).
מגברי האופ-דיפרנציאל מורכב ממערכת קבוצות FET או BJTs. הייצוג הבסיסי של מגבר תפעולי זה הוא להלן:
תרשים סיכה
ה תצורת סיכה של מגבר התפעול IC 741 מוצג להלן. ה תרשים פינים של מגבר אופ 741 והפונקציונליות של כל סיכה מוסברת בבירור בסעיף שלהלן.
תרשים סיכות IC 741
סיכות אספקת חשמל: סיכה 4 ו -7
סיכה 4 וסיכה 7 הם מסופי אספקת החשמל שליליים וחיוביים. הכוח הנדרש לתפקוד ה- IC מתקבל משני הפינים הללו. רמת המתח בין פינים אלה יכולה להיות בטווח של 5 - 18V.
סיכת פלט: סיכה 6
הפלט שמועבר ממגבר ה- Op 741 IC מתקבל מהסיכה הזו. מתח המוצא המתקבל בסיכה זו מבוסס על גישת המשוב בה משתמשים ורמת המתח בסיכות הכניסה.
כאשר ערך המתח בסיכה 6 גבוה, זה מתאים שמתח המוצא דומה למתח האספקה + ve. באותו אופן, כאשר ערך המתח בסיכה 6 נמוך, זה מתאים שמתח המוצא דומה למתח האספקה -ve.
סיכות קלט: סיכה 2 וסיכה 3
אלה הם סיכות הכניסה של המגבר התפעולי. סיכה 3 נחשבת כקלט ההפוך ואילו סיכה 3 נחשבת כסיכת הקלט שאינה הופכת. כאשר ערך המתח בסיכה 2 >> סיכה 3 שמשמעותו שלכניסה הפוכה יש ערך מתח גבוה, אז אות הפלט נמוך.
באותו אופן, כאשר ערך המתח בסיכה 3 >> סיכה 2 שמשמעותו שלכניסה שאינה הפוכה יש ערך מתח גבוה, אז אות הפלט הוא גבוה.
סיכות אפס אופסטיות: סיכה 1 וסיכה 5
כפי שנדון קודם לכן, למגבר תפעולי זה יש רמה מוגברת של רווח מתח. בגלל זה, אפילו וריאציות מינימליות במתחים הן בכניסות לא הפוכות והן בהפכות אלה קרו בגלל חריגות בהליך הבנייה או חריגות אחרות יראו השפעה על התפוקה.
על מנת להתגבר על זה, ערך קיזוז של המתח שיופעל על סיכה 1 וסיכה 5, וזה בדרך כלל מושג על ידי פוטנציומטר.
לא מחובר סיכה: סיכה 8
זה רק סיכה המשמשת למילוי הסיכה הריקה ב- Amp IC 741 Op. אין לו קשר לאף אחד מהמעגלים הפנימיים או החיצוניים.
עבודה של IC 741 Op-Amp
סעיף זה מסביר בבירור את המושג סכמטית פנימית ועבודה של IC 741. IC 741 טיפוסי בנוי עם מעגל הכלול עם 11 נגדים ו -20 טרנזיסטורים. כל הטרנזיסטורים והנגדים הללו מוטמעים ומחוברים כשבב מונוליטי יחיד. עם התמונה המוצגת למטה, ניתן להבין בקלות את החיבורים הפנימיים של הרכיב.
741 מעגל פנימי IC
כאן, עבור הטרנזיסטורים, Q1 ו- Q2, הקלטים ההפוכים והלא-הופכים מחוברים בהתאם. שני הטרנזיסטורים Q1 ו- Q2 מתפקדים כמעבירי NPN כאשר יציאות אלה מחוברות לכמה טרנזיסטורים Q3 ו- Q4. Q3 ו- Q4 אלה פועלים כמגברים בסיסיים משותפים. סוג זה של תצורה מבודד את הקלטים שיש להם חיבור עם Q3 ו- Q4 ובכך מבטל משוב אפשרי של אות.
תנודות המתח המתרחשות בכניסות המגבר התפעולי עשויות להראות השפעה על זרימת זרם המעגל הפנימי וכן להשפיע על טווח התפקוד היעיל של כל טרנזיסטור שנמצא במעגל. אז, כדי למנוע זאת, היה הטמעה של שתי מראות עכשוויות. זוגות הטרנזיסטורים (Q8, Q9) ו- (Q12, Q13) מחוברים בצורה ליצירת מעגלי מראה.
מכיוון שטרנזיסטורי Q8 ו- Q12 הם הטרנזיסטורים המווסתים, הם קובעים את רמת המתח בצומת EB עבור זוג הטרנזיסטור המתאים להם. ניתן לווסת את רמת המתח במדויק לכמה עשרוניות של מילי וולט ודיוק זה מאפשר זרימת זרם הכרחית בלבד למעגל.
מעגל מראה אחד אשר פותח על ידי Q8 ו- Q9 מוזרם למעגל הקלט ואילו מעגל הראי השני שפותח על ידי Q12 ו- Q13 מוזן למעגל הפלט. כמו כן, מעגל הראי השני שהוא השלישי שנוצר על ידי Q10 ו- Q11 מתפקד כחיבור עכבה מוגבר בין אספקת -ve לקלט. חיבור זה מציע רמת התייחסות של מתח שאינה מראה השפעת טעינה על מעגל הקלט.
הטרנזיסטור Q6 יחד עם נגדים של 4.5K ו- 7.5K יפותחו למעגל מתח מתח המפחית את רמת המתח ממעגל המגבר בקטע הכניסה על ידי Vin לפני שהוא יועבר למעגל הבא. זה מושג כדי לחסל כל סוג של וריאציות אות בחלק מגבר הפלט. בעוד שטרנזיסטורי Q22, Q15 ו- Q19 נועדו לתפקד כמגבר A, והטרנזיסטורים Q14, Q20 ו- Q17 מתפתחים כשלב פלט של מגבר ה- 741 Op.
על מנת להסיר כל סוג של חריגות בשלב הקלט של המעגל הדיפרנציאלי, אז משתמשים בטרנזיסטורים Q5, Q6 ו- Q7 כדי ליצור תצורה שיש בה קיזוז null + ve ו- -V ורמות כניסות הפוכות ולא-הפוכות בהתאמה.
אינטגרטור אופ-מגבר ומבדל
הסעיפים שלהלן מסבירים את הליך הניסוי של אינטגרטור ומבדיל באמצעות תיאוריית מגבר ה- IC 741.
כדי לדעת על מגבר ה- OP הפועל כמבדיל ומשלב, אנו זקוקים ללוח לחם, נגדים בעלי ערך (10KΩ, 100KΩ, 1.5KΩ ו- 150Ω), RPS, מגבר תפעולי IC 741, חוטים לחיבור, קבלים בעלי ערך (0.01µF, 0.1 µF) ואוסצילוסקופ (CRO).
מעגל האינטגרטור המשתמש במגבר אופ מוצג להלן. כדי ליצור מעגל אינטגרטור ולדעת את הפלט, יש לבצע את חיבור המעגל כמוסבר בשלבים הבאים:
- בחלק הקלט, יש להפעיל גל סינוס סימטרי בעל תדר של 1 קילוהרץ ומשרעת של 2 וולט שהוא שיא למתח שיא.
- חבר את קטעי הכניסה והפלט של המעגל לערוץ CRO 1 ולערוץ 2. חיבור זה מאפשר תצפית על צורות הגל שנוצרו.
- התווה את צורות הגל הנצפות בגרף יחד עם הערכים הדומים שנצפו ב- CRO.
- ואז צפו בערכים המעשיים והתיאורטיים. חיבור מסוג זה מאפשר להשתמש במגבר אופ 741 IC כמעגל אינטגרטור.
מעגל הבידול באמצעות מגבר אופ מוצג להלן. כדי ליצור מעגל בידול ולדעת את הפלט, יש לבצע את חיבור המעגל כמוסבר בשלבים הבאים:
- בחלק הקלט יש להפעיל גל משולש סימטרי בעל תדר של 1 קילוהרץ ומשרעת של 2 וולט שהוא שיא למתח שיא.
- חבר את קטעי הכניסה והפלט של המעגל לערוץ CRO 1 ולערוץ 2. חיבור זה מאפשר תצפית על צורות הגל שנוצרו.
- התווה את צורות הגל הנצפות בגרף יחד עם הערכים הדומים שנצפו ב- CRO.
- ואז צפו בערכים המעשיים והתיאורטיים. חיבור מסוג זה מאפשר להשתמש במגבר אופ 741 IC כמעגל אינטגרטור.
פתח את תצורת הלולאה
הגישה הקלה ביותר ליישום IC 741 Op Amp היא לתפקד אותו בתצורת הלולאה הפתוחה. ה תצורת לולאה פתוחה של IC 741 נמצא במצב הפוך ולא הפוך.
מגבר Op הפוך
במגבר OP 741 IC, pin2 ו- pin6 הם סיכות הכניסה והפלט. כאשר המתח ניתן לסיכה -2 אז נוכל לקבל את התפוקה מהסיכה 6. אם הקוטביות של ה- i / p pin-2 היא + Ve, אז הקוטביות שמגיעה מ- pin / pin 6 היא- Ve. אז ה- o / p תמיד מנוגד ל- i / p.
דיאגרמת מעגל המגבר ההופך מוצגת לעיל והרווח של מעגל המגבר ההופך מחושב בדרך כלל על ידי שימוש בנוסחה זו A = Rf / R1
לדוגמא, אם Rf הוא 100 קילו אוהם ו- R1 הוא 10 קילו אוהם, הרווח יהיה -100 / 10 = 10 אם מתח i / p הוא 2.5 v מתח o / p יהיה 2.5 × 10 = 25
מגבר אופ-לא הפוך
במגבר תפעולי IC 741 pin3 ו- pin6 הם סיכות קלט ופלט. כאשר המתח ניתן לסיכה 3 אז נוכל להשיג את הפלט מהסיכה 6. אם הקוטביות היא + Ve בפין הקלט -3, אז הקוטביות שמגיעה מהסיכה o / p-6 היא גם + Ve. אז ה- o / p אינו ההפך.
תרשים המעגל הלא-הופך מוצג לעיל והרווח של מעגל לא-הפוך זה מחושב בדרך כלל על ידי שימוש בנוסחה זו A = 1 + (Rf / R1)
לדוגמא, אם Rf הוא 100 קילו אוהם ו- R1 הוא 25 קילו אוהם אז הרווח יהיה 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 אם מתח i / p הוא 1 אז מתח o / p היה להיות 1X5 = 5 וולט
IC 741 תרשים מעגלים אופ-מגבר
היישומים כוללים בעיקר מוסף, משווה, מחסר, מתח מתח, אינטגרטור ומבדל. ה דיאגרמת מעגל של IC 741 amp amp מובא להלן. במעגל הבא, IC 741 מגבר תפעולי משמש כמשווה . גם אם השתמשנו בו בתור משווה ה- IC עדיין צופה באותות החלשים כדי שניתן יהיה לזהות אותם בצורה פשוטה יותר.
תצורת פין IC 741
מפרט IC 741 Op-Amp
המפרט שלהלן מסביר בבירור את הפונקציונליות וההתנהגות של IC 741:
- ספק כוח: לצורך פונקציונליות של מגבר תפעולי זה, הוא דורש מתח מינימלי של 5 וולט והוא יכול להתמודד עם עד 18 וולט.
- עכבת קלט: יש לו טווח של כ -2 מגה-אמפר
- עכבת פלט: יש לו טווח של כ 75 אוהם
- קצב שינה: זוהי גם התכונה המכריעה בבחירת המגבר התפעולי לטווח תדרים גבוה. זה מוגדר כשינוי המקסימלי במתח המוצא / יחידת זמן. SR נמדד בוולט / µsec ומיוצג כ: SR = dVo / dt עם חישוב קצב ההחלמה, אפשר פשוט לדעת את שינוי הפלט שבו המגבר התפעולי משתנה בהתאם לשינויים ברמת תדר הקלט. ה- SR משתנה עם השונות ברווח המתח וזה נקרא בדרך כלל רווח אחדות. ערך קצב ההמתנה של המגבר-על תמיד יציב. אז, כאשר צורכי השיפוע של ערכי הפלט הם יותר מקצב ההחלמה, אז קורה עיוות. עבור מגבר תפעולי IC 741, קצב ההחלפה הוא 0.5 וולט / מיקרו-שניק וזה מינימלי. מסיבה זו, IC זה אינו משמש לטווחי תדרים מוגדלים כמו במשווים, פילטרים ומתנדים.
- עליית מתח: עליית המתח היא 2,00,000 לטווח תדרים מינימלי
- טווח קיזוז קלט: מגבר אופטי IC 741 זה כולל טווח קיזוז קלט בין 2 - 6 mV
- עומס פלט: הטווח המומלץ הוא> 2 קילו אוהם
- תגובה חולפת: זהו ההיבט המכריע המשמש לבחירת מגבר תפעולי במספר יישומים. יחד עם המשוב במצב יציב, המגבר כולל את כל התגובה של המעגל המעשי. סעיף המשוב שבו מושג ערך יציב לפני קבלת ערך הפלט נקרא כתגובה חולפת. ברגע שהוא מגיע לערך זה, הערך היציב נשאר בנקודה זו ולכן מכיוון שזה נקרא רמה יציבה. שלב יציב זה אינו מבוסס על זמן. התכונות של תגובה חולפת זו מורכבות מאחוזי מעבר יתר וזמן עלייה. יש לו יחס הפוך לרוחב הפס של רווח האחדות של המגבר התפעולי.
כדי שמגבר התפעול יתפקד כמגבר מתח, מומלץ לערוך עכבת כניסה מוגברת ועכבת תפוקה נמוכה.
741 מאפייני אופ-מגבר
המאפיינים של המגבר התפעולי IC 741 כוללים את הדברים הבאים
- עכבת הקלט של מגבר ה- IC 741 אופ עולה על 100 קילו-אוהם.
- ה- o / p של מגבר 741 IC op נמוך מ- 100 אוהם.
- טווח התדרים של אותות המגברים עבור מגבר IC 741 op הוא בין 0Hz-1MHz.
- זרם הקיזוז והמתח של מגבר ה- IC 741 נמוך
- עליית המתח של IC 741 היא כ -2,00,000.
741 יישומי Op-Amp
ישנם מעגלים אלקטרוניים רבים שנבנו עם מגבר IC 741 אופ, כלומר מתח מתח, ממיר מאנלוגי לדיגיטלי , מדגם והחזק את המעגל, המתח לזרם הנוכחי והמרת מתח, מגבר סיכום וכו '. היישומים של המגבר התפעולי IC 741 כוללים את הדברים הבאים.
- מתנד תדר שמע משתנה באמצעות IC 741 Op Amp
- IC 741 מגבר אופציונלי מבוסס RPS Ripple מתכוונן
- תערובת שמע לארבעה ערוצים באמצעות IC 741 Op Amp
- מתג IC 741 Op Amp ו- LDR מבוסס אור אוטומטי
- מד קוטביות וולט DC באמצעות IC 741 Op-Amp
- מדחום לחדר אלקטרוני באמצעות IC 741 Op Amp
- האזנה של באג באמצעות IC 741 Op-Amp
- מגבר מיקרופון באמצעות IC 741 Op-Amp
- בוחן IC 741 Op-Amp
- זהו ההגנה המבוססת על RPS קצר
- מתג מגע תרמי באמצעות IC 741 Am Amp
- המרה של V ל- F באמצעות IC Amp Amp 741
- IC 741 Op Amp מבוסס קול צלילי רוח
אינפוגרפיקה של 741 מגבר אופ
זה הכל על מדריך IC 741 Op Amp הכולל את יסודות המגבר התפעולי, דיאגרמת סיכות, תרשים מעגלים, מפרטים, מאפיינים ויישומיו. יתר על כן, כל שאלה בנוגע למושג זה או 741 פרויקטים של מגבר אופ-אמפ, אנא תן משוב על ידי תגובה בקטע ההערות למטה. הנה שאלה בשבילך. מה ה
