Circuitos integrados de amplificador operacional: configuración de pines, características y funcionamiento

1. IC 741

El amplificador operacional más utilizado es el IC741. El amplificador operacional 741 es un amplificador de voltaje, invierte el voltaje de entrada en la salida, se puede encontrar en casi todas partes en los circuitos electrónicos.

Configuración de pines:

Veamos la configuración de pines y las pruebas de 741 amplificadores operacionales. Por lo general, este es un número en sentido antihorario alrededor del chip. Es un IC de 8 pines. Proporcionan un rendimiento superior en aplicaciones de integración, amplificador sumador y retroalimentación general. Estos son amplificadores operacionales de alta ganancia, el voltaje en la entrada inversora se puede mantener casi igual a Vin.

Es un paquete de doble línea de 8 pines con un pinout que se muestra arriba.

Pin 1: Desplazamiento nulo.

Pin 2: Terminal de entrada inversora.

Pin 3: Terminal de entrada no inversora.

Pin 4: –VCC (suministro de voltaje negativo).

Pin 5: Desplazamiento nulo.

Pin 6: Voltaje de salida.

Pin 7: + VCC (suministro de voltaje positivo).

Pin 8: Sin conexión.

Los pines principales del amplificador operacional 741 son pin2, pin3 y pin6. En el amplificador inversor, se aplica un voltaje positivo al pin 2 del amplificador operacional y obtenemos una salida como voltaje negativo a través del pin 6. La polaridad se ha invertido. En un amplificador no inversor, se aplica un voltaje positivo al pin 3 del amplificador operacional que obtenemos como voltaje positivo a través del pin 6. La polaridad permanece igual en el amplificador no inversor. Vcc suele estar en el rango de 12 a 15 voltios. Cuando se utilizan dos alimentaciones (+ Vcc / -Vcc), son de la misma tensión y de signo opuesto en casi todos los casos. Recuerde que el amplificador operacional es un amplificador de voltaje diferencial de alta ganancia. Para un amplificador operacional 741, la ganancia es de al menos 100.000 y puede ser superior a un millón (1.000.000). Ese es un hecho importante que necesitará recordar al poner el 741 en un circuito.

Hay muchos circuitos de aplicación comunes que utilizan el amplificador operacional IC741, son sumador, comparador, restador, integrador, diferenciador y seguidor de voltaje.

A continuación se muestra un ejemplo de circuitos basados ​​en circuitos integrados 741. Sin embargo, el 741 se utiliza como comparador y no como amplificador. La diferencia entre los dos es pequeña pero significativa. Incluso si se usa como comparador el 741 todavía detecta señales débiles para que se puedan reconocer más fácilmente. Un comparador es un circuito que compara dos voltajes de entrada. Un voltaje se llama voltaje de referencia y el otro voltaje de entrada. Es un circuito que compara un voltaje de señal aplicado en una entrada de un amplificador operacional con un voltaje de referencia conocido en la otra entrada. El amplificador operacional 741 tiene características de transferencia ideales (salida ± Vsat) y la salida se cambia por incremento en el voltaje de entrada de 2mV.

Configuración de pines del diagrama de circuito del amplificador operacional 741

2. LM324

LM324 es un circuito integrado de amplificador operacional cuádruple con alta estabilidad, ancho de banda que fue diseñado para operar desde una sola fuente de alimentación en una amplia gama de voltajes. Tienen algunas ventajas diferentes sobre los tipos de amplificadores operacionales estándar en aplicaciones de suministro único. Es un paquete en línea dual de 14 pines, contiene cuatro amplificadores operacionales compensados ​​internamente y de dos etapas, como se muestra en la figura.

LM324

• Los pines 1, 7, 8 y 14 son las salidas del comparador
• Los pines 2, 6, 9 y 13 son las entradas inversoras del compactador
• Los pines 3, 5, 10 y 12 son entradas no inversoras del comparador
• El pin 11 está a tierra (0 V)
• El pin 4 es voltaje de suministro 5V

Características:

• Frecuencia interna compensada para ganancia unitaria
• Gran ganancia de voltaje de CC 100 dB
• Ancho de banda amplio 1 MHz
• Amplio rango de fuente de alimentación: fuente única de 3 V a 32 V
• Esencialmente independiente de la tensión de alimentación
• Rango de voltaje de entrada diferencial igual al voltaje de la fuente de alimentación
• Gran oscilación de voltaje de salida de 0 V a V + - 1,5 V

Los divisores de potencial del LM323 están conectados a las entradas inversoras y no inversoras del amplificador operacional para dar algo de voltaje en estos terminales. La tensión de alimentación se proporciona a + V y –V está conectado a tierra. La salida de este comparador será lógicamente alta si la entrada del terminal no inversor es mayor que la entrada del terminal inversor del comparador. Cuando la entrada inversora es mayor que la no inversora, entonces la lógica baja (0) será la salida.

Funcionamiento de LM324:

• Cuando la potencia se aplica al terminal no inversor que es menor que el voltaje inversor del amplificador operacional, la salida se vuelve cero, lo que significa que no hay flujo de corriente. Porque ya sabemos que cuando “+ > – = 1” . Aquí, el signo '+' indica el terminal no inversor y el signo '-' indica el terminal inversor.
• Si el voltaje no inversor es mayor que el voltaje inversor, la salida será alta.
• En esta salida, el LM324 está conectado internamente a alguna resistencia y tiene alguna disposición dentro del IC, lo que marca una gran diferencia con otros comparadores.
• Se levanta internamente, por lo que no necesita ninguna conexión de resistencia de la fuente.

Cricuit LM324

3. LM339

El LM339 es un comparador de uso más común, diseñado para su uso en aplicaciones de detección de nivel, detección de bajo nivel y memoria en aplicaciones de electrónica industrial y automotriz. Tiene cuatro comparadores incorporados, compara dos niveles de voltaje de entrada y proporciona una salida digital para mostrar el más grande.

Estos comparadores tienen además una característica única en el sentido de que el rango de voltaje de modo común de entrada incluye tierra, a pesar del hecho de que funcionan con un único voltaje de suministro de energía.

LM339

• Los pines 1, 2, 13 y 14 son las salidas del comparador
• El pin 3 es voltaje de suministro 5V
• Los pines 4, 6, 8 y 10 son entradas inversoras del comparador
• Los pines 5, 7, 9 y 11 son entradas no inversoras del comparador
• El pin 12 está a tierra (0 V)

Características:

• Operación de señal o suministro dual
• Amplio rango de suministro operativo (VCC = 2V ~ 36V)
  • Clasificación máxima: 2 V a 36 V
  • Probado a 30 V: dispositivos no V
• El voltaje de entrada en modo común incluye tierra
• Drenaje de corriente de suministro bajo (IF = 0,8 mA)
• Salidas de colector abierto para cableado y conexión
• Corriente de polarización de entrada baja 25nA
• Voltaje de saturación de salida bajo
• Salida compatible con el sistema lógico TTL, DTL y CMOS
• Rango de voltaje de entrada diferencial igual al voltaje de la fuente de alimentación

Los divisores de potencial del LM339 están conectados a las entradas inversoras y no inversoras del amplificador operacional para dar algo de voltaje en estos terminales. La tensión de alimentación se proporciona a + V y –V está conectado a tierra. La salida de este comparador será lógicamente alta si la entrada del terminal no inversor es mayor que la entrada del terminal inversor del comparador.

Funcionamiento de LM339:

• Cuando la potencia se aplica al terminal no inversor que es menor que el voltaje inversor del amplificador operacional, la salida se vuelve cero, lo que significa que no hay flujo de corriente. Porque ya sabemos que cuando “+ > – = 1” . Aquí, el signo '+' indica el terminal no inversor y el signo '-' indica el terminal inversor.
• Si la tensión no inversora es mayor que la tensión inversora, el flujo de corriente estará en el dispositivo.
• El LM339 actúa como un colector abierto, por eso conectamos el resistor del suministro, si quitamos el resistor, entonces no hay flujo de corriente en el circuito.

Cricuit LM324

4. LM258

Los amplificadores operacionales LM358 se utilizan en amplificadores de transductores, bloques de ganancia de CC y todos los circuitos de amplificadores operacionales convencionales que ahora se pueden implementar más fácilmente en sistemas de suministro de energía únicos. Por ejemplo, el amplificador operacional LM358 se puede operar directamente con el voltaje de la fuente de alimentación estándar de + 5V que se utiliza como parte de los sistemas digitales y proporcionará fácilmente la interfaz electrónica requerida sin necesidad de fuentes de alimentación de ± 15V adicionales.

Viene en un paquete DIP de 8 pines que se muestra a continuación.

LM358

Descripción del Pin:

• Los pines 1 y 7 son salidas del comparador
• Los pines 2 y 6 son entradas inversoras
• Los pines 3 y 5 son entradas no inversoras
• El pin 4 está a tierra (GND)
• El pin 8 es VCC +

Características:

• Frecuencia interna compensada para ganancia unitaria
• Gran ganancia de voltaje de CC: 100 DB
• Ancho de banda amplio
• Amplia gama de fuentes de alimentación: fuente única: 3 V a 32 V
• Drenaje de corriente de suministro muy bajo esencialmente independiente del voltaje de suministro
• Voltaje de compensación de entrada bajo: 2 mV
• El rango de voltaje de modo común de entrada incluye tierra
• Rango de voltaje de entrada diferencial igual al voltaje de la fuente de alimentación
• Consumo de energía adecuado para el funcionamiento con batería

Ventajas:

• Dos amplificadores operacionales compensados ​​internamente
• Elimina la necesidad de consumibles dobles
• Permite la detección directa cerca de GND y VOUT también va a GND
• Compatible con todas las formas de lógica.
• Consumo de energía adecuado para el funcionamiento con batería

Funcionamiento de LM358:

La entrada inversora del comparador LM358, es decir, la patilla 2 se le da al voltaje fijo, es decir, en la relación 47k: 10k y la entrada no inversora del comparador se baja y se le da al terminal sensor. Cuando la resistencia entre el suministro positivo y la entrada no inversora es alta, el resultado es la entrada no inversora menor que la entrada inversora, lo que hace que la salida del comparador sea lógica baja en el pin1. Y cuando la resistencia cae, se pone a disposición un voltaje para la entrada no inversora mayor que la entrada inversora, de modo que la salida del comparador es lógicamente alta.

5. Amplificador operacional CA 3130

Es un amplificador operacional excelente que requiere requisitos de corriente de entrada muy bajos. Su salida estará en el estado cero en el modo apagado. CA3130 es el CI BiMOS de 15 MHz con entradas MOSFET y una salida bipolar. Los transistores MOSFET están presentes en las entradas que proporcionan una impedancia de entrada muy alta. La corriente de entrada puede ser tan baja como 10pA. El IC muestra una velocidad de rendimiento muy alta y combina la ventaja de los transistores CMOS y bipolares. La presencia de transistores PMOS en las entradas da como resultado una capacidad de voltaje de entrada de modo común de hasta 0,5 voltios por debajo del riel negativo. Por eso es ideal en aplicaciones de suministro único.

La salida tiene un par de transistores CMOS que oscila el voltaje de salida dentro de los 10 mV de cualquier terminal de voltaje de suministro. IC CA3130 funciona con 5 a 16 voltios y se puede compensar en fase con un solo condensador externo. También tiene terminales para ajustar el voltaje de compensación y el estroboscopio.

Circuito de insectos móvil usando CA3130

6. Amplificador operacional CA 3140

Es el amplificador operacional BiMOS de 4.5MHz con entradas MOSFET y salida bipolar. Tiene transistores PMOS y transistores bipolares de alto voltaje en su interior. Las entradas tienen MOSFET protegidas por compuerta (PMOS) que proporcionan una impedancia de entrada muy alta, típicamente alrededor de 1.5T ohmios. El requisito de corriente de entrada es muy bajo alrededor de 10pA. Presenta una respuesta muy rápida y una alta velocidad de rendimiento. La salida tiene protección contra daños por cortocircuito en el terminal de carga. La etapa de entrada tiene PMOS FET que ayuda en la capacidad de voltaje de entrada de modo común tan bajo como 0.5 voltios. El IC tiene compensación de fase interna para un funcionamiento estable. También tiene terminales para anulación de desplazamiento y reducción de frecuencia adicional.

Circuito de alarma anti-robo de bolsas usando CA3140

7. Amplificador operacional TL071

Es un amplificador operacional de bajo ruido con entradas JFET. Opera en modo común amplio y consume muy poca corriente. Requiere polarización de entrada y corrientes de compensación muy bajas. Su salida está protegida contra cortocircuitos y tiene una velocidad de respuesta muy alta de 13 V / us y exhibe un funcionamiento sin pestillos. TL0 71 es ideal para circuitos de preamplificador de audio y de alta fidelidad. TL071 y TL0 72 contienen solo un amplificador operacional en el interior, mientras que TL074 es un amplificador operacional cuádruple con 4 amplificadores operacionales en el interior.

Circuito protector de portátil con ICTL0 71

8. Amplificador operacional TL082

Es un OpAmp dual con entradas y salidas independientes. Tiene entradas JFET y salidas bipolares. El IC muestra una tasa de respuesta muy alta, un sesgo de entrada bajo. También tiene baja corriente de compensación y baja tensión de compensación. Sus entradas pueden polarizarse con corrientes de entrada muy bajas. La salida del IC está protegida contra cortocircuitos. TL082 exhibe un funcionamiento sin enganche y tiene compensación de frecuencia interna.

9. Amplificador operacional LM 311

Es un solo OPAMP capaz de manejar circuitos DTL, RTL, TTL o MOS. Su salida puede cambiar hasta 50 voltios y 50 mA de corriente. Funciona en una amplia gama de voltajes de suministro de 5 a 30 voltios y requiere un solo suministro. Puede conducir directamente relés, solenoides, etc., si el requisito de corriente es inferior a 50 mA. La conexión de clavijas del LM311 es diferente de otros OpAmps. Aquí el pin3 es la entrada inversora y el pin2 no es la entrada inversora. La salida también es diferente. Tiene dos salidas. Pin7 es la salida positiva que absorbe corriente, mientras que Pin 1 es la salida negativa.

El pin 7 está conectado al colector del transistor de salida NPN. Pin1 forma el emisor del transistor de salida. Normalmente, el transistor de salida está en estado apagado y su colector se llevará a Vcc. Si su base obtiene más de 0,7 voltios, se satura y se enciende. Esto absorbe corriente y la carga se enciende. Entonces, a diferencia de otros OpAmps, el LM311 consume corriente y la salida se vuelve baja cuando se activa.

Circuito del temporizador de reloj que utiliza IC LM 311. El relé se enciende cuando llega la hora establecida en el reloj

10. IC 747

El 747 es un amplificador operacional dual de propósito general que contiene dos amplificadores operacionales 741. Los dos amplificadores operacionales tienen una red de polarización común y cables de alimentación. De lo contrario, su funcionamiento es completamente independiente. Las características del amplificador operacional no se enganchan cuando se excede el rango del modo común de entrada, libre de oscilaciones. Es un paquete de doble línea (DIP) de 14 pines, que se muestra en la siguiente figura:

Descripción de clavijas del amplificador operacional 747:

Pin1 - Terminal de entrada inversora del op-amp1

Pin2 - Terminal de entrada no inversora de op-amp1

Pin3 - Offset nulo terminal op-amp1

Pin4 - Tensión de alimentación negativa (-V)

Pin5 - Terminal nulo de compensación de op-amp2

Pin6 - Terminal de entrada no inversora de op-amp2

Pin7 - Terminal de entrada inversora del op-amp2

Pin8 - Terminal nulo de compensación de op-amp2

Pin9 - Tensión de alimentación positiva (+ V) del op-amp2

Alfiler10 - Salida de op-amp2

Alfiler11 - Sin conexión (NC)

Alfiler 13 - Voltaje de suministro positivo del op-amp1

Alfiler 14 - Terminal nulo de compensación de op-amp1

Características del amplificador operacional 747:

• Voltaje de suministro dual ± 1,5 V a ± 15 V
• No se requiere compensación de frecuencia
• Protección contra cortocircuitos
• Amplios rangos de voltaje diferencial y de modo común
• Bajo consumo de energía
• Unidad de ganancia estable
• Sin enganche
• Desplazamiento equilibrado nulo
• La corriente de suministro es inferior a 300 μA por amplificador a 5 V

¿Cómo probar un amplificador operacional IC?

Los amplificadores operacionales se utilizan ampliamente en circuitos electrónicos como amplificadores, comparadores, seguidor de voltaje, amplificador sumador, etc. La mayoría de los amplificadores operacionales comúnmente utilizados como 741, TL071, CA3130, CA3140, etc. tienen las mismas configuraciones de pines. Por lo tanto, este probador es útil para verificar el funcionamiento del amplificador operacional durante la resolución de problemas o el servicio. Es una herramienta fácil de hacer que es esencial en el banco de trabajo de un aficionado o técnico.

El probador está cableado alrededor de una base IC de 8 pines en la que se puede insertar el IC que se va a probar. El pin 2 (entrada inversora de IC) está conectado a un divisor de potencial R2, R3 que proporciona la mitad del voltaje de suministro al pin 2. El pin 3 (entrada sin inversión) de la base IC está conectado al VCC a través de R1 y un interruptor Push to on. El pin de salida 6 se utiliza para conectar el LED indicador visual a través de la resistencia limitadora de corriente R4.

El diseño es un comparador de voltaje. Inserte el IC en el zócalo con la orientación correcta. La muesca en el lado izquierdo del IC debe coincidir con la muesca en la base del IC. En este modo de comparación, la salida de IC1 aumenta cuando su pin 3 obtiene un voltaje más alto que el pin 2. Aquí el pin 2 obtiene 4.5 voltios (si la batería es de 9V) y el pin 3, 0 voltios.

Entonces, la salida permanece baja y el LED se apagará. Cuando se presiona S1, el pin 3 obtiene un voltaje más alto que el pin 2 y la salida de IC se vuelve alta para encender el LED. Esto indica que el circuito dentro del IC está funcionando.

Prueba de topologías:

Hay tres topologías de prueba en el amplificador operacional

• El bucle de prueba de dos amplificadores operacionales
• Bucle de autoprueba
• Tres en bucle de amplificador

Ahora tiene una idea sobre la configuración de los pines y los circuitos integrados opam si tiene alguna consulta sobre este tema o sobre el proyectos electronicos deje los comentarios a continuación.

Video que muestra la comparación de los primeros 4 circuitos integrados