オペアンプの短縮形は、ソリッドステートICの一種であるop-ampです。最初のオペアンプは、1963年にフェアチャイルドセミコンダクターによって設計されました。これは、アナログの基本的な構成要素です。電子回路さまざまなタイプのアナログ信号処理タスクを実行します。これらのICは、外部フィードバックを使用して機能を調整し、これらのコンポーネントはさまざまな電子機器の多目的デバイスとして使用されます。これは、2つの入力と2つの出力、つまり反転端子と非反転端子で構成されています。このIC741オペアンプは、さまざまな電気および電子回路で最も一般的に使用されています。この741オペアンプの主な目的は、ACおよびDC信号を強化し、数学演算を行うことです。この741オペアンプの特性、ピン図、仕様、および関連する概念を理解して、このオペアンプについて明確にしましょう。

IC 741オペアンプとは何ですか？

オペアンプという用語はオペアンプの完全な形であり、ICの一種です（集積回路）。オペアンプは、差動i / pとシングルo / pを備えたDC結合の高利得電圧増幅器です。この構造では、オペアンプは通常、そのi / p端子間の電位差よりも何倍も大きいo / p電位を生成します。

オペアンプはアナログコンピュータにルーツがあり、線形、非線形、周波数に依存するいくつかの回路で数学演算を実行するために使用されていました。ベーシックとしてのこのICの人気アナログ回路のビルディングブロックその柔軟性によるものです。その特性により、これらの機能は外部コンポーネントによって決定され、温度係数にもわずかに依存します。そうでない場合は、IC自体の製造上の違いがあります。

今日、オペアンプは最も一般的に使用されている集積回路です。ザ・これらのICのアプリケーション産業用、科学用、および消費者向けデバイスの膨大な配列が含まれます。いくつかの典型的なオペアンプのコストは妥当な生産量では低いですが、異なる性能条件を持ついくつかのハイブリッド統合オペアンプは100ドル以上かかる場合があります。オペアンプは、装置としてパックすることも、より複雑な集積回路の基本として使用することもできます。

オペアンプは差動アンプの一種。計装アンプ、アイソレーションアンプ、負帰還アンプ、全差動アンプなど、さまざまな種類の差動アンプがあります。 IC741は「小さなチップ」のように見えます。しかし、それは汎用です。これに関する基本的な情報を知る必要があります。

“図のv1を計算するには、分圧原理を使用します。 ”

ザ・ IC741オペアンプ小さなチップのように見えます。 8つのピンで構成される741ICオペアンプの表現を以下に示します。最も重要なピンは2、3、6で、ピン2と3は反転端子と非反転端子を示し、ピン6は出力電圧を示します。 ICの三角形は、オペアンプ集積回路を意味します。

チップの現在のバージョンは、有名なIC741オペアンプで示されています。このIC741の主な機能は、さまざまな回路で数学演算を実行することです。 IC 741オペアンプは、トランジスタのさまざまなステージで構成されており、通常、差動i / p、プッシュプルo / p、中間ゲインステージなどの3つのステージがあります。

このオペアンプは、高範囲の電圧ゲインを提供でき、これをさまざまな電圧レベルで機能させることができます。この機能により、デバイスをさまざまな積分器、加算タイプのアンプなどに実装できます。それでも、短絡時にデバイスを保護する特性を保持し、内部周波数補償回路ネットワークを備えています。このICは3つの形式で製造でき、それらは8ピンSOICパッケージ、8ピンデュアルインラインパッケージ、およびTO5-8金属缶形式です。

741DIPおよびTo5

IC 741オペアンプは、反転（-）と非反転（+）の2つの方法で使用されます。

差動オペアンプ FETのセットで構成されますまたはBJT。このオペアンプの基本的な表現は次のとおりです。

ピンダイアグラム

ザ・ IC741オペアンプのピン配置以下に示します。ザ・ オペアンプ741のピン配列 各ピンの機能は、以下のセクションで明確に説明されています。

IC741ピンダイアグラム

電源ピン：ピン4および7

ピン4とピン7は、負および正の電圧電源端子です。 ICが機能するために必要な電力は、これらの両方のピンから受け取られます。これらのピン間の電圧レベルは、5〜18Vの範囲にすることができます。

出力ピン：ピン6

IC 741オペアンプから供給される出力は、このピンから受信されます。このピンで受信される出力電圧は、使用されるフィードバックアプローチと入力ピンの電圧レベルに基づいています。

ピン6の電圧値が高い場合、これは出力電圧が+ ve電源電圧に類似していることに対応します。同様に、ピン6の電圧値が低い場合、これは出力電圧が-ve電源電圧に類似していることに対応します。

入力ピン：ピン2およびピン3

これらはオペアンプの入力ピンです。ピン3は反転入力と見なされ、ピン3は非反転入力ピンと見なされます。ピン2 >>ピン3の電圧値、つまり反転入力の電圧値が高い場合、出力信号はローになります。

同様に、ピン3 >>ピン2の電圧値、つまり非反転入力の電圧値が高い場合、出力信号は高くなります。

ヌルピンのオフセット：ピン1とピン5

前に説明したように、このオペアンプの電圧ゲインのレベルは高くなっています。このため、非反転入力と反転入力の両方で電圧のわずかな変動でさえ、構造手順の異常またはその他の異常のために発生し、出力に影響を与えます。

これを克服するために、ピン1とピン5に印加される電圧のオフセット値、およびこれは一般にポテンショメータによって達成されます。

接続されていないピン：ピン8

これは、IC741オペアンプの空のピンを埋めるために使用される単なるピンです。内部回路や外部回路とは何の関係もありません。

IC741オペアンプの動作

このセクションでは、 IC741の内部回路図と動作。 典型的なＩＣ７４１は、１１個の抵抗器と２０個のトランジスタを含む回路で構成されている。これらのトランジスタと抵抗はすべて同化され、単一のモノリシックチップとして接続されています。以下に示す画像を使用すると、コンポーネントの内部接続を簡単に理解できます。

741IC内部回路

ここで、トランジスタＱ１およびＱ２については、反転入力および非反転入力が対応して接続されている。 Q1トランジスタとQ2トランジスタはどちらもNPNエミッタとして機能し、これらの出力は2つのQ3トランジスタとQ4トランジスタに接続されています。これらのQ3とQ4は、コモンベースアンプとして動作します。このタイプの構成は、Q3およびQ4に接続されている入力を分離するため、発生する可能性のある信号フィードバックを排除します。

オペアンプの入力で発生する電圧変動は、内部回路の電流の流れに影響を与える可能性があり、回路内にあるトランジスタの有効機能範囲にも影響を与える可能性があります。したがって、これが発生しないようにするために、2つのカレントミラーが実装されています。トランジスタペア（Q8、Q9）と（Q12、Q13）は、ミラー回路を形成するように接続されています。

Q8およびQ12トランジスタは調整トランジスタであるため、対応するトランジスタのペアのEB接合部の電圧レベルを設定します。この電圧レベルは、ミリボルトの小数部に正確に調整でき、この精度により、回路に必要な電流のみが流れるようになります。

Q8とQ9によって開発された一方のミラー回路は入力回路に供給され、Q12とQ13によって開発されたもう一方のミラー回路は出力回路に供給されます。また、Q10とQ11によって形成される3番目のミラー回路は、-ve電源と入力の間のインピーダンス増加接続として機能します。この接続は、入力回路に負荷の影響がないことを示す基準レベルの電圧を提供します。

トランジスタQ6は、4.5Kおよび7.5Kの抵抗とともに、次の回路に渡される前に、入力セクションの増幅器回路からの電圧レベルをVinによって低下させる電圧レベルシフター回路に発展します。これは、出力アンプセクションでのあらゆる種類の信号変動を排除するために実現されます。 Q22、Q15、およびQ19トランジスタは、クラスAアンプとして機能するように設計されており、Q14、Q20、およびQ17トランジスタは、741オペアンプの出力相として開発されます。

差動回路の入力相でのあらゆる種類の異常を除去するために、Q5、Q6、およびQ7トランジスタを使用して、オフセットnull + veおよび-veと、それに対応するレベル反転および非反転入力を持つ構成を形成します。

“双極双投スイッチ図 ”

オペアンプのインテグレータと微分器

以下のセクションでは、の実験手順について説明します。 IC741オペアンプ理論を使用した積分器と微分器。

微分器および積分器として機能するオペアンプについて知るには、ブレッドボード、値の抵抗（10KΩ、100KΩ、1.5KΩおよび150Ω）、RPS、IC 741オペアンプ、接続するワイヤ、値のコンデンサ（0.01µF、 0.1µF）、およびオシロスコープ（CRO）。

741インテグレーター

オペアンプを使用した積分回路を以下に示します。積分回路を形成し、出力を知るには、以下の手順で説明するように回路を接続します。

入力セクションで、周波数が1 kHz、振幅がピークツーピーク電圧である2Vの対称正弦波を印加します。
回路の入力セクションと出力セクションをCROチャネル1とチャネル2に接続します。この接続により、生成された波形を観察できます。
観測された波形を、CROで観測された同様の値とともにグラフにプロットします。
次に、実際の値と理論値の両方を観察します。このタイプの接続により、IC741オペアンプを積分回路として使用できます。

オペアンプを使用した微分回路を以下に示します。微分回路を形成し、出力を知るには、以下の手順で説明するように回路を接続します。

741IC微分器

入力セクションで、周波数が1 KHz、振幅が2Vでピークツーピーク電圧の対称三角波を印加します。
回路の入力セクションと出力セクションをCROチャネル1とチャネル2に接続します。この接続により、生成された波形を観察できます。
観測された波形を、CROで観測された同様の値とともにグラフにプロットします。
次に、実際の値と理論値の両方を観察します。このタイプの接続により、IC741オペアンプを積分回路として使用できます。

積分器と微分器の出力波

開ループ構成

IC 741オペアンプを実装する最も簡単なアプローチは、開ループ構成で機能させることです。ザ・ IC741の開ループ構成 反転モードと非反転モードです。

反転オペアンプ

IC 741オペアンプでは、ピン2とピン6が入力ピンと出力ピンです。ピン2に電圧が与えられると、ピン6から出力を得ることができます。 i / pピン-2の極性が+ Veの場合、o / pピン6から来る極性は-Veです。したがって、o / pは常にi / pの反対です。

反転オペアンプ回路図を上に示します。反転オペアンプ回路のゲインは、通常、この式A = Rf / R1を使用して計算されます。

たとえば、Rfが100キロオームでR1が10キロオームの場合、ゲインは-100/10 = 10になります。i/ p電圧が2.5vの場合、o / p電圧は2.5×10 = 25になります。

非反転オペアンプ

IC 741では、オペアンプのピン3とピン6が入力ピンと出力ピンです。ピン3に電圧が与えられると、ピン6から出力を得ることができます。入力ピン3の極性が+ Veの場合、o / pピン6からの極性も+ Veになります。したがって、o / pは反対ではありません。

非反転回路図を上に示します。この非反転回路のゲインは、通常、この式A = 1+（Rf / R1）を使用して計算されます。

たとえば、Rfが100キロオームでR1が25キロオームの場合、ゲインは1+（100/25）= 1 + 4 = 5になります。i/ p電圧が1の場合、o / p電圧は次のようになります。 1X5 = 5vである

IC741オペアンプの回路図

アプリケーションには、主に加算器、コンパレータ、減算器、電圧フォロワ、積分器、微分器が含まれます。ザ・ IC741オペアンプの回路図 以下に示します。次の回路では、IC 741オペアンプをコンパレータとして使用。コンパレータとして使用した場合でも、ICは弱い信号を監視するため、より簡単に識別できます。

IC741ピン構成

“バストポロジはどこで使用されますか ”

IC 741Op-Ampの仕様

以下の仕様は、IC741の動作機能と動作を明確に説明しています。

電源：このオペアンプの機能には、最低5Vの電圧が必要で、最大18Vを処理できます。
入力インピーダンス：約2メガオームの範囲があります
出力インピーダンス：約75オームの範囲があります
スルーレート：これは、高周波数範囲のオペアンプを選択する際の重要な属性でもあります。これは、出力電圧/時間の単位の最大変化として定義されます。 SRはボルト/マイクロ秒で測定され、次のように表されます。SR= dVo / dtスルーレートの計算により、入力周波数レベルの変化に応じてオペアンプが変化する出力の変化を簡単に知ることができます。 SRは電圧ゲインの変化に伴って変化し、これは一般にユニティゲインと呼ばれます。オペアンプのスルーレート値は常に安定しています。したがって、出力値のスロープの必要性がスルーレートよりも大きい場合、歪みが発生します。 IC 741オペアンプの場合、スルーレートは0.5V /マイクロ秒で最小です。このため、このICは、コンパレータ、フィルタ、発振器などの周波数範囲の拡大には使用されません。
電圧ゲイン：最小範囲の周波数での電圧ゲインは2,00,000です。
入力オフセット範囲：このIC 741オペアンプの入力オフセット範囲は2〜6mVです。
出力負荷：推奨範囲は> 2キロオームです
過渡応答：これは、複数のアプリケーションでオペアンプを選択するために採用される重要な側面です。定常状態のフィードバックとともに、オペアンプには実際の回路の応答全体が含まれています。出力値を受け取る前に安定した値が達成されるフィードバックセクションは、過渡応答と呼ばれます。この値に達すると、定常値はその時点に留まります。これは、定常レベルと呼ばれるためです。この定常期は時間に基づいていません。この過渡応答の属性は、オーバーシュート率と立ち上がり時間で構成されます。これは、オペアンプのユニティゲイン帯域幅と反比例の関係にあります。

オペアンプが電圧増幅器として機能するためには、入力インピーダンスを大きくし、出力インピーダンスの値を低くすることをお勧めします。

741オペアンプの特性

IC741オペアンプの特徴は次のとおりです。

IC741オペアンプの入力インピーダンスは100キロオームを超えています。
741ICオペアンプのo / pは100オーム未満です。
IC741オペアンプの増幅器信号の周波数範囲は0Hz〜1MHzです。
IC741オペアンプのオフセット電流とオフセット電圧が低い
IC741の電圧利得は約200,000です。

741オペアンプアプリケーション

多くの電子回路がIC741オペアンプ、すなわち電圧フォロワで構築されています。アナログ-デジタルコンバーター、サンプルアンドホールド回路、電圧から電流および電流から電圧への変換、サミングアンプ、など。IC741オペアンプの用途は次のとおりです。

IC741オペアンプを使用した可変可聴周波数発振器
IC741オペアンプベースの調整可能なリップルRPS
IC741オペアンプを使用した4チャンネルのオーディオミックス
IC741オペアンプおよびLDRベースの自動光操作スイッチ
IC741オペアンプを使用したDCボルト極性計
IC741オペアンプを使用したe-room温度計
IC741オペアンプを使用したバグのリスニング
IC 741Op-Ampを使用したマイクアンプ
IC741オペアンプテスター
これは、短絡RPSの保護に基づいています
IC741オペアンプを使用したサーマルタッチスイッチ
IC741オペアンプを使用したVからFへの変換
IC741オペアンプベースのウィンドサウンドジェネレーション

741オペアンプのインフォグラフィック

IC741について-741オペアンプ

これは、オペアンプの基本、ピン図、回路図、仕様、特性、およびそのアプリケーションを含むIC 741 OpAmpチュートリアルに関するものです。さらに、このコンセプトまたは741オペアンププロジェクトに関する質問がある場合は、以下のコメントセクションにコメントしてフィードバックをお寄せください。ここにあなたへの質問があります。は何ですか