Op Amplifier 741:a diretriz básica

O novo e aprimorado Amplificador Op de Circuito Integrado 741 está avançando rapidamente no campo tecnológico. Além de oferecer flexibilidade de circuito em circuitos analógicos, ele percorreu um longo caminho em sua aplicação em computadores analógicos. Com vários pinos no lugar, ou seja, 8 no total, o IC Op-Amp 741 desempenha sua função de forma eficaz, dependendo do feedback externo para regulação. Além disso, sua aplicação em circuitos e dispositivos eletrônicos o torna adequado e seguro.
Para saber mais sobre a importância deste amplificador em seu mecanismo de ação, especificações e aplicações, continue lendo.

1. O que é o Amplificador Op 741?

Geralmente, um amplificador operacional, também conhecido como Op-Amp, é um circuito integrado de estado sólido com ganho de alta tensão (aprox. 100dB). Seu design é principalmente recomendado para executar cálculos analógicos. Ou seja, seu papel é realizar operações matemáticas como integração, subtração, diferenciação, adição, entre outras.

Além disso, combinado com componentes externos, por exemplo, capacitores e resistores, para produzir um mecanismo de feedback obrigatório, você pode usá-lo como amplificador. Além disso, você pode transformá-lo em um comparador ou filtro.

Sem dúvida, há uma variedade de ICs Op-Amp que compõem os componentes vitais dos circuitos analógicos. No entanto, vamos nos deter especificamente no Op-amp comumente usado, o IC 741 Op Amp.

Definição no amplificador operacional IC 741

Um op-amp IC 741 compreende o circuito Op-Amp de uso geral, mas com uma característica notável de um chip monolítico no circuito integrado.

Os semicondutores Fairchild tiveram a primeira fabricação de um op-amp 741 em 1963. Desde então, 741 tem sido um indicador deste amplificador operacional pelo qual possui um pino de saída, quatro pinos de entrada e sete pinos funcionais.

Características de um 741 Op-Amp

O circuito integrado Op-Amp possui as seguintes características;

• Primeiro, um ganho de tensão de cerca de 200.000.
• Então, uma faixa de frequência da sinalização do amplificador é de 0Hz a 1MHz.
• Além disso, o o/p está abaixo de 100 ohms.
• Impedância de entrada acima de 100 kilo-ohms.
• Finalmente, baixa tensão de compensação e corrente de compensação de entrada.

2. Especificações do amplificador operacional IC 741

Algumas de suas especificações básicas são:

• Fonte de alimentação :Ele pode lidar com uma tensão de 5V, enquanto o máximo pode chegar a 18V
• Impedância de saída :Aproximadamente 75Ω.
• Impedância de entrada :Aproximadamente 300 KΩ a 2MΩ (megaohms)
• Ganho de tensão :Pode ser de 20.000 a 200.000 em casos de baixas frequências (20 ou 200V/Mv)
• A corrente máxima de saída :Sobre mA.
• O intervalo de deslocamento de entrada :tem um alcance de 2mV a 6mV.
• Taxa de variação :Constantemente a 0,5 V/µS (microssegundo) – uma taxa ideal de Op-Amp pela qual pode detectar facilmente mudanças na tensão.
• A carga de saída :Geralmente mais de 2KΩ (Kilo Ohms).
• Largura de banda :de 500 KHz a 1,5 MHz.
• Temperatura de operação :De 0° a 70°C.
• Resposta transitória: Inclui o tempo de subida e a porcentagem de ultrapassagem. Então, é inversamente relacionado à largura de banda de ganho unitário do Op-Amp.

Para resumir, tais especificações, especialmente a classificação de alto ganho, saída pequena e impedâncias de entrada altas, quase garantem o IC 741 como o amplificador de tensão mais adequado. Consequentemente, torna mais simples inserir um sinal de corrente CC ou CA na entrada para aumentar a capacidade de obter um nível mais alto na saída.

(amp-op ideal).

No entanto, as especificações às vezes variam de um fabricante para outro. Portanto, consulte a folha de dados para precisão antes de trabalhar no amplificador.

3. Funcionamento do IC 741 0p-Amp

Abaixo está um diagrama de circuito de um Op-Amp padrão 741 com 20 transistores e 11 resistores, com incorporação em um chip monolítico.

Princípio de funcionamento

• Em primeiro lugar, as entradas não inversoras e inversoras têm uma conexão com os transistores NPN, Q2 e Q1, respectivamente. Esses dois transistores assimilam os seguidores de emissor NPN e alimentam suas saídas aos transistores PNP, Q3 e Q4. O par PNP atua como o amplificador de base comum e isola a entrada de tensão, ao mesmo tempo em que evita uma possível ocorrência de feedback de sinal.

https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_amplifier#/media/File:Differential_amplifier_long-tailed_pair.svg

(um amplificador diferencial feito com transistores NPN)

Depois, há o arranjo dos pares de transistores Q13, Q14 e Q9, Q8, que formam dois circuitos espelho de corrente. Principalmente, o objetivo do espelho de duas correntes é evitar uma mudança no fluxo de corrente no circuito interno durante as oscilações de tensão de uma entrada Op-Amp. Além disso, reduz as chances de sobreposição mantendo a faixa de operação ativa dos transistores.

Em terceiro lugar, os transistores de controle, Q12 e Q8, definem a tensão da base do emissor do outro transistor no par correspondente.

Além disso, para permitir apenas uma quantidade necessária de fluxo de corrente, você manterá a tensão nas frações de nível de milivolts. Mais tarde, o circuito de entrada é acoplado aos primeiros espelhos de corrente Q9 e Q8 e então se junta ao circuito de saída com o segundo espelho de corrente, Q13 e Q12.

Além disso, os transistores Q11 e Q10 formam o terceiro espelho de corrente.

Os dois, tendo uma conexão de alta impedância, conectam o negativo da fonte de alimentação e o circuito de entrada. Dá uma tensão de referência sem dar cargas ao circuito de entrada. Além disso, ele introduz uma pequena corrente de polarização de entrada de base, um requisito dos transistores PNP na entrada do circuito amplificador de base comum.

Os resistores de 4,5 KΩ e 7,5 KΩ e o transistor Q15 evitam a distorção de sinais no estágio amplificador de saída formando um circuito de deslocamento de nível de tensão. O circuito shifter funciona diminuindo a tensão do circuito amplificador de entrada em 1V antes de prosseguir para o circuito subsequente.

Novamente, você pode usar os transistores para Q20, Q17 e Q14 para formar o estágio de saída 741 Op-Amp. Então, os transistores Q22, Q19 e Q15 operarão como amplificadores classe A.

Por último, os transistores Q7, Q6 e Q5 equilibram quaisquer lacunas que ocorram no circuito diferencial de entrada. Freqüentemente, seu arranjo permite que eles recebam duas entradas (um offset nulo positivo e um offset nulo negativo) e então proceda ao balanceamento das entradas não inversoras e inversoras.

Observação; O projeto 741 Op-Amp não tem um ganho constante. Sua variação depende da frequência do sinal de entrada. Ou seja, à medida que a frequência do sinal de entrada aumenta, há uma redução no ganho e nas frequências de cerca de 100.000 Hz.

4. Pinagem do amplificador operacional 741

Amplificador Op 741– Pin2 e Pin3 (Entrada)

Estes são os pinos de entrada, com pin3 como entrada não inversora e pin2 como entrada inversora para o circuito integrado. Os dois pinos funcionam simultaneamente em que uma tensão maior no pino 2 do que no pino 3 (maior voltagem na entrada inversora) diminui o sinal de saída. Por outro lado, uma tensão pin3 maior do que pin2 (tensão maior na entrada não inversora) faz com que o sinal de saída seja mais alto.

Amplificador Op 741– Pin4 e Pin7 (Fonte de Alimentação)

O 741 IC extrai energia desses dois pinos, pin4 e pin7, para executar sua operação. O pino4 atua como a tensão de alimentação do terminal -ve, enquanto o pino7 é a tensão de alimentação do terminal +ve. Além disso, a tensão no pino 4 e no pino 7 operam entre 5V e 18V.

Amplificador Op 741– Pin6 (Saída)

O pino 6 é o pino de saída do IC 741. Sua tensão depende principalmente do mecanismo de feedback em uso e de um sinal de entrada nos pinos de entrada. Em todos os momentos, um sinal de saída alto é uma indicação de que a tensão de saída é semelhante à tensão de alimentação positiva. Da mesma forma, uma saída baixa indicaria uma tensão de saída igual a uma fonte de alimentação negativa.

Amplificador Op 741– Pin1 e Pin5 (Offset Null)

Como está nas especificações, um amplificador operacional 741 fornece uma classificação de alto ganho. Assim, pode haver irregularidades durante o processo de fabricação ou distúrbios externos ocorrendo devido a diferenças de tensão nas entradas inversoras e não inversoras. Consequentemente, pode interromper a saída.

E assim, o objetivo de pin1 e pin5 é anular o efeito aplicando uma tensão de compensação de entrada. Para conseguir a aplicação, você usará um potenciômetro.

Pin8 (N/C)

Um pino 8 tem zero conexões com qualquer circuito na conexão interna de um amplificador operacional 741 IC. Seu papel é principalmente ser um lead fictício que preenche espaços vazios em um pacote padrão de 8 pinos.

5. Tipos de amplificadores operacionais em uso

A melhor maneira de usar o IC 741 Op Amp é implementá-lo na configuração de malha aberta. A configuração é em entradas não inversoras e inversoras.

Amplificador inversor

Como vimos, pin6 e pin2 são os pinos de saída e entrada, respectivamente. Uma tensão passada pelo pin2 dá saída no pin6. Uma polaridade +ve do pino2 i/p leva a uma polaridade -ve no pino6 o/p. Portanto, o i/p será sempre oposto ao o/p.

https://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications#/media/File:Op-Amp_Inverting_Amplifier.svg (configuração do amplificador inversor).

Para calcular o circuito do amplificador operacional inversor, use a fórmula;

A =-Rf/R1

O sinal negativo é uma indicação de que a polaridade da forma de onda de saída está invertida.

Amplificador não inversor

Com este amplificador, o pino 6 ainda é o pino de saída, enquanto o pino de entrada muda para o pino 3. Uma tensão dada ao pino3 resultará em uma saída do pino6. Uma polaridade positiva na entrada do pino3 leva a outra polaridade positiva no pino o/p6. Desta forma, o/p não está no lado oposto.

Para calcular o circuito de amplificador operacional não inversor, use a fórmula;

A =1+ (Rf/R1)

Amplificador diferencial

Como o nome sugere, um amplificador diferencial amplifica a diferença de tensão presente nas entradas não inversoras e inversoras.

Para o seu cálculo, utilize a fórmula;

Vout =R3R1 (V2-V1)

https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_amplifier#/media/File:Op-amp_symbol.svg

(ilustração da fórmula)

6. Aplicação do Amplificador Op 741

Algumas das aplicações de ampla gama do IC 741 Op-Amp incluem;

Em geradores

Um op-amp 741 é aplicável aqui como um oscilador em geradores padrão para gerar formas de onda de saída variadas, por exemplo, as formas de onda triangulares, senoidais, quadradas, para mencionar algumas. Além disso, você encontrará sua aplicação em moduladores de largura de pulso/geradores PMW.

Criando DACs ou ADCs

Você pode usar um op-amp 741 para produzir circuitos analógicos para digitais ou vice-versa. Nos casos de conversores digital para analógico, ele usará a entrada digital binária nos microcontroladores ou computadores para criar um sinal analógico semelhante.

(chips microcontroladores)

Amplificador Op 741 – Retificadores de entrada 

Diodos regulares geralmente têm quedas de tensão, tornando-os inadequados para retificadores de sinal de alta precisão. O 741 Op-amp pode atuar no lugar de um diodo para erradicar a queda de tensão.

Alcançar tarefas computacionais

A maioria dos circuitos eletrônicos que executam tarefas matemáticas, como soma, diferenciação, etc., utilizam um amplificador operacional 741.

Outros dispositivos numerosos que usam um amplificador operacional 741 são;

Um oscilador de frequência de áudio variável.

(um amplificador de áudio com IC Op-amp 741).

• Medidor de polaridade DC volt.
• Interruptor de toque térmico.
• Termômetro da sala eletrônica.
• Mistura de áudio para quatro canais.

Conclusão

Para concluir, conseguimos abordar a definição de um IC 741 Op Amp, suas características, especificações do produto, pinagem e aplicações. Eles compõem o básico de um amplificador operacional 741. Para mais detalhes, dúvidas ou maior compreensão do assunto, entre em contato conosco. Estamos ao seu serviço em todos os momentos.