¿Qué es un amplificador operacional IC 741: diagrama de pines y su funcionamiento?

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La forma corta del amplificador operacional es amplificador operacional, que es un tipo de CI de estado sólido. El primer amplificador operacional fue diseñado por Fairchild Semiconductors en el año 1963. Es el componente básico de la tecnología analógica circuitos electrónicos que realizan diferentes tipos de tareas de procesamiento de señales analógicas. Estos circuitos integrados utilizan retroalimentación exterior para regular sus funciones y estos componentes se utilizan como un dispositivo multipropósito en varios instrumentos electrónicos. Consta de dos entradas y dos salidas, a saber, terminales inversores y no inversores. Este amplificador operacional IC 741 se utiliza con mayor frecuencia en varios circuitos eléctricos y electrónicos. La intención principal de este amplificador operacional 741 es fortalecer las señales de CA y CC y para operaciones matemáticas. Seamos claros sobre este amplificador operacional 741 conociendo sus propiedades, diagrama de pines, especificaciones y conceptos relacionados.

¿Qué es el amplificador operacional IC 741?

El término amplificador operacional es la forma completa de un amplificador operacional y es un tipo de IC ( circuitos integrados ). Un amplificador operacional es un amplificador de voltaje de alta ganancia acoplado a CC con un i / p diferencial y un solo o / p. En esta estructura, un amplificador operacional genera un potencial o / p que suele ser muchas veces mayor que la diferencia de potencial entre sus terminales i / p.




Los amplificadores operacionales tienen sus raíces en las computadoras analógicas, donde se usaban para realizar operaciones matemáticas en varios circuitos lineales, no lineales y dependientes de la frecuencia. La popularidad de este CI como básico bloque de construcción en circuitos analógicos se debe a su flexibilidad. Debido a sus características, las características están determinadas por un componente exterior y también tienen una ligera dependencia de los coeficientes de temperatura, de lo contrario, las diferencias de fabricación en el propio IC.

Hoy en día, los amplificadores operacionales son los circuitos integrados más utilizados. los aplicaciones de estos circuitos integrados incluyen una inmensa variedad de dispositivos industriales, científicos y de consumo. El costo de varios amplificadores operacionales típicos es bajo en un volumen de producción razonable, pero algunos amplificadores operacionales integrados híbridos con diferentes condiciones de rendimiento pueden costar más de 100 dólares. Los amplificadores operacionales pueden empaquetarse como aparatos o usarse como fundamentos de circuitos integrados más compuestos.



El amplificador operacional es un tipo de amplificador diferencial . Varios tipos de amplificadores diferenciales incluyen el amplificador de instrumentación, el amplificador de aislamiento, el amplificador de retroalimentación negativa y el amplificador completamente diferencial. El IC 741 parece un 'chip pequeño'. Pero es de propósito general. Necesita conocer información básica sobre esto.

los Amplificador operacional IC 741 parece un pequeño chip. La representación del amplificador operacional 741 IC se muestra a continuación, que consta de ocho pines. Los pines más importantes son 2, 3 y 6, donde los pines 2 y 3 denotan terminales inversores y no inversores, y el pin 6 denota voltaje de salida. La forma triangular en el IC significa un circuito integrado de amplificador operacional.


La versión actual del chip está indicada por el famoso amplificador operacional IC 741. La función principal de este IC 741 es realizar operaciones matemáticas en varios circuitos. El amplificador operacional IC 741 está hecho de varias etapas del transistor que comúnmente tienen tres etapas como i / p diferencial, una o / p push-pull y una etapa de ganancia intermedia.

Este amplificador operacional puede ofrecer un alto rango de ganancia de voltaje y esto se puede hacer funcionar a varios niveles de voltaje y esta funcionalidad permite que el dispositivo implemente en varios integradores, tipos de amplificadores sumadores y otros. Incluso tiene las características de proteger el dispositivo en el momento del cortocircuito y tiene redes internas de circuitos compensadores de frecuencia. Este IC se puede fabricar en tres formas y están en paquete SOIC de 8 pines, paquete de doble en línea de 8 pines y en forma de lata de metal TO5-8.

741 DIP y To5

741 DIP y To5

El amplificador operacional IC 741 se utiliza en dos métodos, como inversor (-) y no inversor (+).

Los amplificadores operacionales diferenciales se compone de un conjunto de FET o BJTs. La representación básica de este amplificador operacional es la siguiente:

Diagrama de pines

los configuración de pines del amplificador operacional IC 741 se muestra a continuación. los amplificador operacional 741 diagrama de pines y la funcionalidad de cada pin se explica claramente en la siguiente sección.

Diagrama de pines del IC 741

Diagrama de pines del IC 741

Pines de fuente de alimentación: pines 4 y 7

El pin 4 y el pin 7 son los terminales de suministro de energía de voltaje negativo y positivo. La potencia que se requiere para que funcione el IC se recibe de estos dos pines. El nivel de voltaje entre estos pines puede estar en el rango de 5 a 18 V.

Pin de salida: Pin 6

La salida que se entrega desde el amplificador operacional IC 741 se recibe desde este pin. El voltaje de salida que se recibe en este pin se basa en el enfoque de retroalimentación que se utiliza y el nivel de voltaje en los pines de entrada.

Cuando el valor de voltaje en el pin 6 es alto, esto corresponde a que el voltaje de salida es similar al voltaje de suministro + ve. De la misma manera, cuando el valor de voltaje en el pin 6 es bajo, esto corresponde a que el voltaje de salida es similar al voltaje de suministro -ve.

Pines de entrada: Pin 2 y Pin 3

Estos son los pines de entrada para el amplificador operacional. El pin 3 se considera la entrada inversora mientras que el pin 3 se considera el pin de entrada no inversora. Cuando el valor de voltaje en el pin 2 >> pin 3, lo que significa que la entrada inversora tiene un valor alto de voltaje, entonces la señal de salida es baja.

De la misma manera, cuando el valor de voltaje en el pin 3 >> pin 2, lo que significa que la entrada no inversora tiene un valor alto de voltaje, entonces la señal de salida es alta.

Pines nulos compensados: Pin 1 y Pin 5

Como se mencionó anteriormente, este amplificador operacional tiene un mayor nivel de ganancia de voltaje. Debido a esto, incluso las variaciones mínimas en los voltajes en las entradas inversoras y no inversoras que se producen debido a anomalías en el procedimiento de construcción u otras anomalías mostrarán un impacto en la salida.

Para superar esto, se debe aplicar un valor de compensación del voltaje en el pin 1 y el pin 5, y esto generalmente se logra mediante un potenciómetro.

Pin no conectado: Pin 8

Es solo un pin que se usa para llenar el pin vacío en el amplificador operacional IC 741. No tiene conexión con ninguno de los circuitos internos o externos.

Funcionamiento del amplificador operacional IC 741

Esta sección explica claramente el concepto de Esquema interno y funcionamiento de IC 741. Un IC 741 típico se construye con un circuito que se incluye con 11 resistencias y 20 transistores. Todos estos transistores y resistencias se asimilan y conectan como un solo chip monolítico. Con la imagen que se muestra a continuación, las conexiones internas del componente se pueden entender fácilmente.

Circuito interno 741 IC

Circuito interno 741 IC

Aquí, para los transistores, Q1 y Q2, las entradas inversoras y no inversoras están conectadas correspondientemente. Tanto los transistores Q1 como Q2 funcionan como emisores NPN donde estas salidas están conectadas a un par de transistores Q3 y Q4. Estos Q3 y Q4 funcionan como amplificadores de base común. Este tipo de configuración aísla las entradas que tienen una conexión con Q3 y Q4 y, por lo tanto, elimina la posible retroalimentación de señal que podría tener lugar.

Las fluctuaciones de voltaje que tienen lugar en las entradas del amplificador operacional pueden mostrar un impacto en el flujo de corriente del circuito interno y también afectan el rango funcional efectivo de cualquier transistor que esté en el circuito. Entonces, para evitar que esto suceda, se ha implementado dos espejos actuales. Los pares de transistores (Q8, Q9) y (Q12, Q13) están conectados para formar circuitos espejo.

Como los transistores Q8 y Q12 son los transistores reguladores, establecen el nivel de voltaje en la unión EB para su par correspondiente del transistor. Este nivel de voltaje se puede regular con precisión a algunos decimales de milivoltios y esta precisión solo permite el flujo de corriente necesario al circuito.

Un circuito espejo desarrollado por Q8 y Q9 se alimenta al circuito de entrada, mientras que el otro circuito espejo desarrollado por Q12 y Q13 se alimenta al circuito de salida. Además, el otro circuito de espejo, que es el tercero formado por Q10 y Q11, funciona como una conexión de impedancia aumentada entre la fuente -ve y la entrada. Esta conexión ofrece un nivel de voltaje de referencia que no muestra ningún efecto de carga en el circuito de entrada.

El transistor Q6 junto con las resistencias de 4.5K y 7.5K se desarrollarán en un circuito de cambio de nivel de voltaje que disminuye el nivel de voltaje del circuito amplificador en la sección de entrada de Vin antes de que pase al siguiente circuito. Esto se logra para eliminar cualquier tipo de variación de señal en la sección del amplificador de salida. Mientras que los transistores Q22, Q15 y Q19 están diseñados para funcionar como amplificadores de clase A y los transistores Q14, Q20 y Q17 se desarrollan como fase de salida del amplificador operacional 741.

Para eliminar cualquier tipo de anomalía en la fase de entrada del circuito diferencial, los transistores Q5, Q6 y Q7 se emplean para formar una configuración que tiene Offset nulo + ve y -ve y niveles de entradas inversoras y no inversoras correspondientemente.

Integrador y diferenciador de amplificador operacional

Las siguientes secciones explican el procedimiento experimental de integrador y diferenciador utilizando la teoría del amplificador operacional IC 741.

Para saber que el amplificador operacional funciona como diferenciador e integrador, necesitamos una placa de prueba, resistencias de valor (10KΩ, 100KΩ, 1.5KΩ y 150Ω), RPS, un amplificador operacional IC 741, cables para conectar, condensadores de valor (0.01µF, 0,1 µF) y un osciloscopio (CRO).

Integrador 741

Integrador 741

El circuito integrador que utiliza amplificador operacional se muestra a continuación. Para formar un circuito integrador y conocer la salida, la conexión del circuito debe realizarse como se explica en los siguientes pasos:

  • En la sección de entrada, aplique una onda sinusoidal simétrica que tenga una frecuencia de 1 kHz y una amplitud de 2 V, que es voltaje de pico a pico.
  • Conecte las secciones de entrada y salida del circuito al canal 1 y al canal 2 del CRO. Esta conexión permite observar las formas de onda generadas.
  • Trace las formas de onda observadas en un gráfico junto con los valores similares observados en CRO.
  • Luego observe los valores prácticos y teóricos. Este tipo de conexión permite utilizar el amplificador operacional IC 741 como circuito integrador.

El circuito diferenciador que utiliza amplificador operacional se muestra a continuación. Para formar un circuito diferenciador y conocer la salida, la conexión del circuito debe realizarse como se explica en los siguientes pasos:

741 IC diferenciador

741 IC diferenciador

  • En la sección de entrada, aplique una onda triangular simétrica que tenga una frecuencia de 1 KHz y una amplitud de 2 V, que es voltaje de pico a pico.
  • Conecte las secciones de entrada y salida del circuito al canal 1 y al canal 2 del CRO. Esta conexión permite observar las formas de onda generadas.
  • Trace las formas de onda observadas en un gráfico junto con los valores similares observados en CRO.
  • Luego observe los valores prácticos y teóricos. Este tipo de conexión permite utilizar el amplificador operacional IC 741 como circuito integrador.
Ondas de salida integradoras y diferenciadoras

Ondas de salida integradoras y diferenciadoras

Configuración de circuito abierto

El enfoque más sencillo para implementar el amplificador operacional IC 741 es hacerlo funcionar en la configuración de bucle abierto. los configuración de bucle abierto de IC 741 está en modo inversor y no inversor.

Un amplificador operacional inversor

En un amplificador operacional IC 741, pin2 y pin6 son los pines de entrada y salida. Cuando se le da el voltaje al pin-2, entonces podemos obtener la salida del pin-6. Si la polaridad del pin-2 i / p es + Ve, entonces la polaridad que viene del pin 6 o / p es-Ve. Entonces el o / p es siempre opuesto al i / p.

El diagrama del circuito del amplificador operacional inversor se muestra arriba y la ganancia del circuito del amplificador operacional inversor generalmente se calcula utilizando esta fórmula A = Rf / R1

Por ejemplo, si Rf es 100 kilo ohmios y R1 es 10 kilo ohmios, entonces la ganancia sería -100/10 = 10 Si el voltaje i / p es 2.5v, el voltaje o / p sería 2.5 × 10 = 25

Amplificador operacional no inversor

En un amplificador operacional IC 741, los pines 3 y 6 son pines de entrada y salida. Cuando se le da voltaje al pin3, podemos obtener la salida del pin-6. Si la polaridad es + Ve en el pin-3 de entrada, entonces la polaridad que viene del pin-6 o / p también es + Ve. Entonces el o / p no es el opuesto.

El diagrama del circuito no inversor se muestra arriba y la ganancia de este circuito no inversor generalmente se calcula usando esta fórmula A = 1 + (Rf / R1)

Por ejemplo, si Rf es 100 kilo ohmios y R1 es 25 kilo ohmios, entonces la ganancia sería 1+ (100/25) = 1 + 4 = 5 Si el voltaje i / p es 1, entonces el voltaje o / p sería ser 1X5 = 5v

Diagrama del circuito del amplificador operacional IC 741

Las aplicaciones incluyen principalmente un sumador, comparador, restador, seguidor de voltaje, integrador y diferenciador. los diagrama de circuito del amplificador operacional IC 741 se da a continuación. En el siguiente circuito, IC El amplificador operacional 741 se utiliza como comparador . Incluso si lo usamos como comparador, el IC sigue observando las señales débiles para que puedan identificarse de manera más simple.

Configuración de pines IC 741

Configuración de pines IC 741

Especificaciones del amplificador operacional IC 741

Las siguientes especificaciones explican claramente la funcionalidad operativa y el comportamiento del IC 741:

  • Fuente de alimentación: Para la funcionalidad de este amplificador operacional, requiere un voltaje mínimo de 5V y puede manejar hasta 18V.
  • Impedancia de entrada: tiene un rango de aproximadamente 2 megaohmios
  • Impedancia de salida: tiene un rango de aproximadamente 75 ohmios.
  • Slew Rate: este es también el atributo crucial en la elección del amplificador operacional para un rango alto de frecuencias. Esto se define como el cambio máximo en el voltaje de salida / unidad de tiempo. SR se mide en voltios / µseg y se representa como: SR = dVo / dt Con el cálculo de la velocidad de respuesta, uno puede simplemente conocer el cambio en la salida donde el amplificador operacional varía de acuerdo con las variaciones en el nivel de frecuencia de entrada. El SR varía con la variación en la ganancia de voltaje y esto generalmente se denomina ganancia unitaria. El valor de la velocidad de respuesta del amplificador operacional siempre es estable. Entonces, cuando las necesidades de pendiente de los valores de salida son mayores que la velocidad de respuesta, entonces ocurre distorsión. Para un amplificador operacional IC 741, la velocidad de respuesta es 0.5V / microsec, que es mínima. Debido a esto, este IC no se usa para rangos de frecuencia aumentados como en comparadores, filtros y osciladores.
  • Ganancia de voltaje: la ganancia de voltaje es 2,00,000 para un rango mínimo de frecuencias
  • Rango de compensación de entrada: este amplificador operacional IC 741 tiene un rango de compensación de entrada entre 2 y 6 mV
  • Carga de salida: el rango recomendado es> 2 kilo ohmios
  • Respuesta transitoria: este es el aspecto crucial que se emplea para elegir un amplificador operacional en múltiples aplicaciones. Junto con la retroalimentación de estado estable, el amplificador operacional incluye la respuesta completa del circuito práctico. La sección de retroalimentación donde se logra un valor estable antes de recibir el valor de salida se denomina respuesta transitoria. Una vez que alcanza este valor, el valor estable permanece en ese punto y, por lo tanto, esto se denomina nivel estable. Esta fase estable no se basa en el tiempo. Los atributos de esta respuesta transitoria consisten en porcentaje de sobreimpulso y tiempo de subida. Tiene una relación inversa con el ancho de banda de ganancia unitaria del amplificador operacional.

Para que el amplificador operacional funcione como un amplificador de voltaje, se recomiendan los valores de impedancia de entrada aumentada y de impedancia de salida baja.

Características del amplificador operacional 741

Las características del amplificador operacional IC 741 incluyen las siguientes

  • La impedancia de entrada del amplificador operacional IC 741 es superior a 100 kilo-ohmios.
  • El o / p del amplificador operacional 741 IC está por debajo de 100 ohmios.
  • El rango de frecuencia de las señales del amplificador para el amplificador operacional IC 741 es de 0 Hz a 1 MHz.
  • La corriente de compensación y la tensión de compensación del amplificador operacional IC 741 son bajas
  • La ganancia de voltaje del IC 741 es de aproximadamente 2.00.000.

741 Aplicaciones de amplificador operacional

Hay muchos circuitos electrónicos construidos con el amplificador operacional IC 741, a saber, seguidor de voltaje, Conversor analógico a digital , circuito de muestreo y retención, conversión de voltaje a corriente y corriente a voltaje, amplificador sumador , etc. Las aplicaciones del amplificador operacional IC 741 incluyen las siguientes.

  • Oscilador de frecuencia de audio variable usando IC 741 Op Amp
  • RPS de ondulación ajustable basado en amplificador operacional IC 741
  • Mezcla de audio para cuatro canales usando IC 741 Op Amp
  • Interruptor automático operado por luz basado en IC 741 Op Amp y LDR
  • Medidor de polaridad de voltios CC usando IC 741 Op-Amp
  • Termómetro de habitación electrónico con amplificador operacional IC 741
  • Escucha de Bug usando IC 741 Op-Amp
  • Amplificador de micrófono con amplificador operacional IC 741
  • Comprobador de amplificador operacional IC 741
  • Esta es la protección basada en RPS de cortocircuito
  • Interruptor táctil térmico con amplificador operacional IC 741
  • Conversión de V a F usando IC 741 Op Amp
  • Generación de sonido de viento basado en amplificador operacional IC 741

Infografía del amplificador operacional 741

Acerca de IC 741: el amplificador operacional 741

Esto se trata del tutorial del amplificador operacional IC 741 que incluye los conceptos básicos del amplificador operacional, diagrama de pines, diagrama de circuito, especificaciones, características y sus aplicaciones. Además, cualquier consulta con respecto a este concepto o proyectos de amplificador operacional 741, envíe sus comentarios comentando en la sección de comentarios a continuación. Aquí hay una pregunta para ti. Cuál es el