Op Amplifier 741:Panduan Dasar

Amplifier Op Sirkuit Terpadu 741 yang baru dan lebih baik sedang berkembang pesat di bidang teknologi. Selain menawarkan fleksibilitas sirkuit di sirkuit analog, ia telah berkembang jauh dalam penerapannya di komputer analog. Dengan beberapa pin di tempat yaitu, 8 total, IC Op-Amp 741 menjalankan fungsinya secara efektif sambil bergantung pada umpan balik eksterior untuk regulasi. Terlebih lagi, penerapannya di sirkuit dan perangkat elektronik membuatnya cocok dan aman.
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang pentingnya amplifier ini pada mekanisme aksi, spesifikasi, dan aplikasinya, lanjutkan membaca.

1. Apa itu Op Amplifier 741?

Umumnya, penguat operasional, juga dikenal sebagai Op-Amp, adalah sirkuit terpadu solid-state yang memperoleh tegangan tinggi (sekitar 100dB). Desainnya terutama direkomendasikan untuk menjalankan komputasi analog. Artinya, perannya adalah untuk melakukan operasi matematika seperti integrasi, pengurangan, diferensiasi, penambahan, antara lain.

Selanjutnya, dikombinasikan dengan komponen eksternal, misalnya, kapasitor dan resistor, untuk menghasilkan mekanisme umpan balik wajib, Anda dapat menggunakannya sebagai penguat. Anda juga dapat mengubahnya menjadi pembanding atau filter.

Tidak diragukan lagi, ada berbagai IC Op-Amp yang membentuk komponen penting dari sirkuit analog. Namun secara khusus kita akan membahas Op-amp yang umum digunakan, yaitu IC 741 Op Amp.

Definisi IC 741 Op amp

Op-amp IC 741 terdiri dari rangkaian Op-Amp tujuan umum tetapi dengan fitur luar biasa dari chip monolitik di sirkuit terintegrasi.

Semikonduktor Fairchild memiliki pembuatan pertama op-amp 741 pada tahun 1963. Sejak itu, 741 telah menjadi indikator penguat operasional ini dimana ia memiliki satu pin keluaran, empat pin pengambil input, dan tujuh pin fungsional.

Karakteristik Op-Amp 741

Sirkuit terpadu Op-Amp memiliki karakteristik sebagai berikut;

• Pertama, penguatan tegangan sekitar 200000.
• Kemudian, rentang frekuensi sinyal penguat adalah dari 0Hz hingga 1MHz.
• Juga, o/p di bawah 100 ohm.
• Impedansi masukan di atas 100 kilo-ohm.
• Terakhir, tegangan offset rendah dan arus offset masukan.

2. Spesifikasi IC 741 Op-Amp

Beberapa spesifikasi dasarnya adalah:

• Sumber daya :Dapat menangani tegangan 5V, sedangkan maksimum dapat mencapai 18V
• Impedansi keluaran :Sekitar 75Ω.
• Impedansi masukan :Sekitar 300 KΩ hingga 2MΩ (megaohm)
• Penguatan tegangan :Dapat 20000 hingga 200000 dalam kasus frekuensi rendah (20 atau 200V/Mv)
• Arus keluaran maksimum :Tentang mA.
• Rentang offset masukan :Memiliki jangkauan 2mV hingga 6mV.
• Laju perubahan tegangan :Terus-menerus pada 0,5 V/µS (mikrodetik) – tingkat Op-Amp ideal yang dapat dengan mudah mendeteksi perubahan tegangan.
• Beban keluaran :Seringkali lebih dari 2KΩ (Kilo Ohm).
• Bandwidth :Pada 500KHz hingga 1,5MHz.
• Suhu pengoperasian :Dari 0 ° hingga 70 °C.
• Respons sementara: Ini sudah termasuk waktu naik dan persentase overshoot. Kemudian berbanding terbalik dengan unity-gain bandwidth Op-Amp.

Singkatnya, spesifikasi seperti itu, terutama peringkat gain tinggi, output kecil, dan impedansi input tinggi, hampir menjamin IC 741 sebagai penguat tegangan yang paling cocok. Akibatnya, lebih mudah untuk memasukkan sinyal arus DC atau AC ke input untuk meningkatkan tingkat output yang lebih tinggi.

(op-amp ideal).

Namun, spesifikasi terkadang akan berbeda dari satu pabrikan ke pabrikan lainnya. Oleh karena itu, lihat lembar data untuk akurasi sebelum mengerjakan amplifier.

3. Cara kerja IC 741 0p-Amp

Di bawah ini adalah diagram rangkaian Op-Amp 741 standar dengan 20 transistor dan 11 resistor, dengan penggabungan ke dalam chip monolitik.

Prinsip kerja

• Pertama dan terpenting, input non-pembalik dan pembalik memiliki koneksi dengan transistor NPN, Q2 dan Q1, masing-masing. Kedua transistor ini mengasimilasi pengikut emitor NPN dan menyalurkan outputnya ke transistor PNP, Q3 dan Q4. Pasangan PNP bertindak sebagai penguat basis umum dan mengisolasi input tegangan sekaligus mencegah kemungkinan terjadinya umpan balik sinyal.

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

(penguat diferensial dibuat dengan transistor NPN)

Kemudian terdapat susunan pasangan transistor Q13, Q14, dan Q9, Q8, yang membentuk dua rangkaian cermin arus. Umumnya, tujuan dari cermin dua arus adalah untuk mencegah perubahan aliran arus di sirkuit internal selama ayunan tegangan input Op-Amp. Selain itu, ini mengurangi kemungkinan override dengan mempertahankan rentang operasi aktif transistor.

Ketiga, transistor pengontrol, Q12 dan Q8, mengatur tegangan basis emitor dari transistor lain pada pasangan yang cocok.

Juga, untuk memungkinkan hanya jumlah aliran arus yang diperlukan, Anda akan mempertahankan tegangan pada tingkat fraksi milivolt. Kemudian, rangkaian input digabungkan dengan cermin arus pertama Q9 dan Q8 dan kemudian bergabung dengan rangkaian output dengan cermin arus kedua, Q13, dan Q12.

Selanjutnya, transistor Q11 dan Q10 membentuk cermin arus ketiga.

Keduanya, memiliki koneksi impedansi tinggi, menghubungkan negatif catu daya dan sirkuit input. Ini memberikan tegangan referensi tanpa memberikan beban ke rangkaian input. Juga, ini memperkenalkan arus bias input basis kecil, persyaratan transistor PNP pada input rangkaian penguat basis umum.

Resistor 4,5 KΩ dan 7,5 KΩ dan transistor Q15 mencegah distorsi sinyal pada tahap penguat keluaran dengan membentuk rangkaian pemindah level tegangan. Rangkaian shifter bekerja dengan cara menjatuhkan tegangan dari rangkaian penguat input sebesar 1V sebelum melanjutkan ke rangkaian selanjutnya.

Sekali lagi, Anda dapat menggunakan transistor ke Q20, Q17, dan Q14 untuk membentuk tahap keluaran Op-Amp 741. Kemudian transistor Q22, Q19, dan Q15 akan beroperasi sebagai penguat kelas A.

Terakhir, transistor Q7, Q6, dan Q5 menyeimbangkan setiap celah yang terjadi pada rangkaian diferensial input. Seringkali, pengaturan mereka memungkinkan mereka untuk menerima dua input, (offset nol positif dan offset nol negatif) kemudian melanjutkan untuk menyeimbangkan input non-pembalik dan pembalik.

Catatan; Desain Op-Amp 741 tidak memiliki penguatan konstan. Variasinya tergantung pada frekuensi sinyal input. Artinya, saat frekuensi sinyal input meningkat, ada pengurangan penguatan dan frekuensi sekitar 100000 Hz.

4. Pinout Op-amp 741

Penguat Op 741– Pin2 dan Pin3 (Input)

Ini adalah pin input, dengan pin3 sebagai input non-pembalik dan pin2 sebagai input pembalik untuk sirkuit terpadu. Kedua pin bekerja secara bersamaan karena tegangan yang lebih besar pada pin2 daripada pin3 (tegangan lebih tinggi pada input pembalik) menurunkan sinyal output. Di sisi lain, tegangan pin3 yang lebih besar daripada pin2 (tegangan lebih tinggi pada input non-pembalik) menyebabkan sinyal output menjadi lebih tinggi.

Op Amplifier 741– Pin4 dan Pin7 (Power Supply)

IC 741 menarik daya dari dua pin ini, pin4 dan pin7, untuk menjalankan operasinya. Pin4 bertindak sebagai tegangan suplai terminal -ve, sedangkan pin7 adalah tegangan suplai terminal +ve. Selain itu, tegangan pada pin 4 dan pin7 beroperasi antara 5V dan 18V.

Penguat Op 741– Pin6 (Keluaran)

Pin 6 adalah pin keluaran IC 741. Tegangannya terutama tergantung pada mekanisme umpan balik yang digunakan dan sinyal input pada pin input. Setiap saat, sinyal keluaran yang tinggi merupakan indikasi bahwa tegangan keluaran serupa dengan tegangan suplai positif. Demikian juga, output yang rendah akan menunjukkan tegangan output yang sama dengan catu daya negatif.

Penguat Op 741– Pin1 dan Pin5 (Offset Null)

Seperti dalam spesifikasinya, op-amp 741 memberikan peringkat gain yang tinggi. Dengan demikian, dapat terjadi ketidakteraturan selama proses manufaktur atau gangguan eksternal yang terjadi karena perbedaan tegangan pada input pembalik dan non-pembalik. Akibatnya, dapat mengganggu output.

Jadi, tujuan pin1 dan pin5 adalah untuk meniadakan efek dengan menerapkan tegangan offset input. Untuk mencapai aplikasi, Anda akan menggunakan potensiometer.

Pin8 (T/C)

Pin 8 memiliki koneksi nol ke sirkuit apa pun dalam koneksi internal op-amp 741 IC. Perannya terutama untuk menjadi lead dummy yang mengisi ruang kosong dalam paket 8pin standar.

5. Jenis Op-Amp yang digunakan

Cara terbaik untuk menggunakan IC 741 Op Amp adalah dengan mengimplementasikannya dalam konfigurasi loop terbuka. Konfigurasinya ada di input non-pembalik dan pembalik.

Penguat pembalik

Seperti yang telah kita lihat, pin6 dan pin2 masing-masing adalah pin output dan input. Sebuah tegangan melewati pin2 memberikan output pada pin6. Polaritas A +ve dari pin2 i/p mengarah ke polaritas -ve di pin6 o/p. Oleh karena itu, i/p akan selalu berlawanan dengan o/p.

https://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier_applications#/media/File:Op-Amp_Inverting_Amplifier.svg (konfigurasi penguat pembalik).

Untuk menghitung rangkaian op-amp pembalik, gunakan rumus;

A =-Rf/R1

Tanda negatif merupakan indikasi polaritas bentuk gelombang keluaran yang terbalik.

Penguat non-pembalik

Dengan amplifier ini, pin6 masih menjadi pin output sedangkan pin input berubah menjadi pin3. Tegangan yang diberikan ke pin3 akan menghasilkan output dari pin6. Polaritas positif pada input pin3 mengarah ke polaritas positif lainnya pada pin6 output daya. Dengan cara ini, o/p tidak berada di sisi yang berlawanan.

Untuk menghitung rangkaian op-amp non-pembalik, gunakan rumus;

A =1+ (Rf/R1)

Penguat diferensial

Seperti namanya, penguat diferensial memperkuat perbedaan tegangan yang ada pada input non-pembalik dan pembalik.

Untuk perhitungannya gunakan rumus;

Vout =R3R1 (V2-V1)

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

(ilustrasi rumus)

6. Penerapan Penguat Op 741

Beberapa aplikasi IC 741 Op-Amp yang luas meliputi;

Dalam generator

Sebuah op-amp 741 dapat diterapkan di sini sebagai osilator dalam generator standar untuk menghasilkan bentuk gelombang keluaran yang bervariasi, misalnya, bentuk gelombang jenis gelombang segitiga, sinusoidal, persegi, dan masih banyak lagi. Selain itu, Anda akan menemukan aplikasinya di Pulse Width Modulators/ generator PMW.

Membuat DAC atau ADC

Anda dapat menggunakan op-amp 741 untuk menghasilkan rangkaian analog ke digital atau sebaliknya. Dalam kasus konverter digital ke analog, itu akan menggunakan input biner digital di mikrokontroler atau komputer untuk membuat sinyal analog yang serupa.

(chip mikrokontroler)

Penguat Op 741–Penyearah dalam 

Dioda biasa biasanya memiliki penurunan tegangan sehingga tidak cocok untuk penyearah sinyal dengan akurasi tinggi. Op-amp 741 dapat bertindak sebagai pengganti dioda untuk menghilangkan penurunan tegangan.

Mencapai tugas komputasi

Sebagian besar sirkuit elektronik yang melakukan tugas matematika seperti penjumlahan, diferensiasi, dll., Menggunakan op-amp 741.

Banyak perangkat lain yang menggunakan penguat op 741 adalah;

Osilator frekuensi audio variabel.

(penguat audio dengan IC Op-amp 741).

• Pengukur polaritas volt DC.
• Sakelar sentuh termal.
• Termometer ruangan elektronik.
• Campuran audio untuk empat saluran.

Kesimpulan

Untuk menyimpulkan, kami telah berhasil mengatasi definisi IC 741 Op Amp, karakteristiknya, spesifikasi produk, pinout, dan aplikasinya. Mereka membentuk dasar-dasar penguat operasional 741. Untuk detail lebih lanjut, pertanyaan, atau pemahaman lebih lanjut tentang topik ini, hubungi kami. Kami siap melayani Anda setiap saat.