آشنایی با آی سی آپ امپ 741

در این پست از سایت اِمیک, با یکی دیگر از ای سی های بسیار معروف و کاربردی در الکترونیک به نام ای سی اپ امپ LM741 اشنا خواهید شد. ای سی 741 درون خود دارای یک تقویت کننده عملیاتی (Operational amplifier) یا به اختصار Op-amps می باشد که برای کاربردهای عمومی بسیار مناسب می باشد. تقویت کننده های عملیاتی یا همان اپ امپ ها بسیار کاربردی می باشند و دارای استفاده های زیادی هستند که برخی از استفاده های انها شامل تقویت کنندگی, مقایسه کننده, یکسوسازی ولتاژ و… می باشد. همانطور که گفته شد در این پست ما با ای سی اپ امپ 741 اشنا خواهیم شد که شکل ظاهری ان به صورت زیر است:

همانطور که مشاهده می کنید این ای سی دارای 8 پایه می باشد که در ادامه با این پایه ها بیشتر اشنا خواهیم شد. در تصویر زیر ترتیب پایه های ای سی 741 را مشاهده می کنید:

• پایه های 1 و 5 : این پایه‌ها برای تغییر سطح ولتاژ DC خروجی ای سی هستند که توسط این دو پایه می توان سطح ولتاژ DC خروجی را تغییر داد. این کار را می توان با قرار دادن یک پتانسیومتر بین این دو پایه انجام داد.
• پایه 2 : پایه ورودی معکوس کننده ای سی
• پایه 3 : پایه ورودی غیرمعکوس کننده ای سی
• پایه 4 : پایه تغذیه منفی ای سی
• پایه 6 : پایه خروجی ای سی
• پایه 7 : پایه تغذیه مثبت ای سی
• پایه 8 : این پایه استفاده ای ندارد و لازم نیست به جایی متصل شود

عملکرد ای سی اپ امپ 741 :

حداقل ولتاژ تغذیه این ای سی 7 ولت DC و حداکثر 36 ولت DC می باشد. با تغذیه دوبل (متقارن) حداقل 3.5± ولت و حداکثر 18± ولت می باشد.

پایه ورودی مثبت این ای سی را در اصطلاح لاتین Non inverting و پایه ورودی منفی را Inverting می گویند. در صورتی که ولتاژ پایه ورودی مثبت (پایه 3) ای سی 741 از ولتاژ پایه ورودی منفی (پایه 2) ان بیشتر باشد, خروجی ای سی (پایه 6) برابر با ولتاژ مثبت تغذیه Positive Supply می شود (ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ پایه 7 ای سی که همان ولتاژ مثبت تغذیه است می شود)

در صورتی که ولتاژ پایه ورودی منفی (پایه 2) ای سی 741 از ولتاژ پایه ورودی مثبت (پایه 3) ان بیشتر باشد, خروجی ای سی (پایه 6) برابر با ولتاژ منفی تغذیه Negative Supply می شود (ولتاژ خروجی برابر با ولتاژ پایه 4 ای سی که همان ولتاژ منفی تغذیه است می شود)

مدار داخلی ای سی 741 :

در تصویر زیر مدار داخلی ای سی اپ امپ 741 را مشاهده می کنید. توجه کنید که برای استفاده عادی از این ای سی دانستن مدار داخلی ان لازم نیست, ولی برای کسانی که نیاز به مطالعه مدار داخلی ای سی و ساختار ان دارند, مدار زیر به همراه تحلیل ان قرار داده شده است.

قسمت ابی رنگ: این بخش, طبقه تفاضلی می باشد. ترانزیستورهای Q1 تا Q4 زوج تفاضلی ورودی را تشکیل می‌ دهند و ترانزیستورهای Q5 و Q6 و Q7 به همراه سه مقاومت, تشکیل بار فعال می‌ دهند.

قسمت های قرمز رنگ: ترانزیستورهایی که در طبقات قرمز هستند, تشکیل منابع جریان می‌ دهند و تقویت کننده های ترانزیستوری را بایاس می‌ کنند. هر سه منبع جریان, از نوع آینه ای هستند.

قسمت بنفش رنگ (یا ارغوانی): این بخش, طبقه تقویت کننده میانی است. ترانزیستور Q15 به عنوان بافر و Q19 به همراه مقاومت 50 اهم در امیتر ان, یک طبقه امیتر مشترک تشکیل می‌ دهد.

قسمت ابی آسمانی رنگ: طبقه خروجی تقویت کننده یا همان تقویت کننده توان از کلاس AB (یا پوش پول) می‌ باشد. دلیل استفاده از تقویت کننده کلاس AB در خروجی, تأمین جریان بارهای متنوع در خروجی می باشد. مقاومت های 25 و 50 اهم در خروجی تقویت کننده جهت جلوگیری از رانش حرارتی ترانزیستورهای Q14 و Q20 استفاده شده اند.

قسمت سبز رنگ: نام این طبقه, چند برابر کننده ولتاژ بیس-امیتر می باشد و برای جلوگیری از اعوجاج همگذری استفاده می‌ شود. این طبقه, ترانزیستورهای تقویت توان را در آستانه روشن شدن نگه می‌ دارد. برای رسیدن به پایداری حرارتی مطلوب به جای مقاومت 4.5K می‌ توان از یک NTC استفاده کرد.

خازن 30pF, جبران ساز میلر است و در مدار قطب به وجود می اورد. که برای جلوگیری از ناپایداری و نوسان تقویت کننده در فرکانس های بالا استفاده شده است. (توجه کنید که فضا یا حجمی که یک خازن در یک IC یا مدار مجتمع اشغال می کند, چندین برابر فضای اشغال شده توسط یک ترانزیستور می باشد. بنابراین در طراحی مدار مجتمع ها, باید از حداقل خازن و مقاومت استفاده کرد)

در صورتی که نیاز به اطلاعات بیشتری در مورد ای سی اپ امپ 741 دارید, می توانید دیتاشیت ان را از طریق لینک زیر دانلود و مطالعه کنید.

دیتاشیت آی‌ سی 741 (انگلیسی)

نظر یادتون نره…