LM741 OP-AMP: सुविधाएँ, विनिर्देश और अनुप्रयोग
LM741 OP-AMP एक लोकप्रिय और लचीला इलेक्ट्रॉनिक घटक है।यह लेख पिन लेआउट, फ़ंक्शंस, स्पेक्स और अलग -अलग तरीकों से LM741 का उपयोग किया जा सकता है, जबकि LM358 जैसे समान मॉडल से भी तुलना की जा सकती है।सूची
चित्र 1: LM741
LM741 OP-AMP क्या है?
LM741 Op-amp में सुधार होता है कि सर्किट कैसे काम करते हैं और LM709 जैसे पुराने मॉडलों की तुलना में बेहतर है।LM741 एक उच्च-लाभ वाले एम्पलीफायर है और इसका उपयोग कई प्रकार के सर्किटों में किया जा सकता है, जिसमें 709C, LM201, MC1439 और 748 जैसे अन्य मॉडलों के साथ शामिल हैं। इसमें अधिभार के खिलाफ मजबूत सुरक्षा है, इसलिए यह Latch जैसी समस्याओं के बिना मज़बूती से काम करता है-यूपीएस या दोलन।यह गणितीय संचालन में और एक तुलनित्र के रूप में उपयोग के लिए बहुत अच्छा है, और यह या तो एक या दो बिजली की आपूर्ति के साथ काम कर सकता है।
LM741 पिन कॉन्फ़िगरेशन
|
पिन नाम |
पिन नं। |
मैं/ओ |
विवरण |
|
ऑफसेट अशक्त |
1 |
मैं |
ऑफसेट नल पिन का उपयोग ऑफसेट वोल्टेज और बैलेंस को खत्म करने के लिए किया जाता है
इनपुट वोल्टेज। |
|
उल्टा इनपुट |
2 |
मैं |
संकेत सिग्नल इनपुट |
|
गैर-इनपुट इनपुट |
3 |
मैं |
गैर-संकेत सिग्नल इनपुट |
|
वी |
4 |
मैं |
ऋणात्मक आपूर्ति वोल्टेज |
|
ऑफसेट अशक्त |
5 |
मैं |
ऑफसेट नल पिन का उपयोग ऑफसेट वोल्टेज और बैलेंस को खत्म करने के लिए किया जाता है
इनपुट वोल्टेज। |
|
आउटपुट |
6 |
हे |
प्रवर्धित संकेत आउटपुट |
|
वी+ |
7 |
मैं |
सकारात्मक आपूर्ति वोल्टेज |
|
एनसी |
8 |
मैं |
कोई कनेक्ट नहीं, तैरते हुए छोड़ दिया जाना चाहिए |
आकृति 2: NAB पैकेज 8-पिन CDIP या PDIP टॉप व्यू
आकृति 3: LMC पैकेज 8-पिन टू -99 टॉप व्यू
LM741 पिन फ़ंक्शन
• पिन 1: ऑफसेट नल
यह पिन, पिन 5 के साथ जोड़ा गया, आपको डीसी ऑफसेट वोल्टेज को समायोजित करके ओपी-एम्प के आउटपुट को ठीक करने की अनुमति देता है।जब एक पोटेंशियोमीटर से जुड़ा होता है, तो यह इनपुट ऑफसेट वोल्टेज में किसी भी छोटी त्रुटियों या बदलाव के लिए क्षतिपूर्ति करने में मदद करता है, प्रभावी रूप से आउटपुट को शून्य पर संतुलित करता है।
• पिन 2: इनवर्टिंग इनपुट (-)
यह पिन इनपुट सिग्नल प्राप्त करता है और इसे invers करता है।यदि इस पिन पर सिग्नल बढ़ता है, तो आउटपुट कम हो जाता है, और यदि इनपुट कम हो जाता है, तो आउटपुट बढ़ जाता है।इनपुट और आउटपुट के बीच का संबंध इस बात पर निर्भर करता है कि फीडबैक लूप कैसे सेट किया जाता है।इनवर्टिंग एम्पलीफायरों (जहां आउटपुट इनपुट के विपरीत है) जैसे सर्किट में सामान्य और सेटअप में जो कई संकेतों को एक साथ जोड़ते हैं या गणितीय रूप से संकेतों को संसाधित करते हैं।
• पिन 3: नॉन-इनवर्टिंग इनपुट (+)
इस पिन को भेजे गए सिग्नल को उल्टा किए बिना प्रवर्धित और आउटपुट किया जाता है, जिसका अर्थ है कि आउटपुट इनपुट के साथ चरण में रहता है।लाभ, या कितना संकेत बढ़ाया जाता है, सर्किट के फीडबैक लूप में जुड़े बाहरी प्रतिरोधों द्वारा निर्धारित किया जाता है।सर्किट में महत्वपूर्ण जहां सिग्नल चरण को समान रहने की आवश्यकता होती है, जैसे कि गैर-इनवर्टिंग एम्पलीफायरों और वोल्टेज अनुयायियों (मदद बफर सिग्नल) में।
• पिन 4: वी- (नकारात्मक वोल्टेज आपूर्ति)
बिजली की आपूर्ति के नकारात्मक पक्ष से जुड़ता है, जिससे ओपी-एएमपी को एक पूर्ण रेंज में संचालित करने की अनुमति मिलती है, सेटअप में जो सकारात्मक और नकारात्मक दोनों वोल्टेज की आवश्यकता होती है।दोहरी बिजली आपूर्ति प्रणालियों में उपयोग किया जाता है, जहां ओपी-एम्प को उन संकेतों को संभालने की आवश्यकता होती है जो शून्य वोल्ट के ऊपर और नीचे दोनों जाते हैं।
• पिन 5: ऑफसेट नल
यह पिन आउटपुट के डीसी ऑफसेट को समायोजित करने के लिए पिन 1 के साथ मिलकर काम करता है।कनेक्टेड पोटेंशियोमीटर को ट्विक करके, उपयोगकर्ता यह सुनिश्चित करने के लिए ओपी-एएमपी को कैलिब्रेट कर सकते हैं कि शून्य-वोल्ट इनपुट एक शून्य-वोल्ट आउटपुट में परिणाम, किसी भी मामूली आंतरिक बेमेल के लिए सही हो।परीक्षण उपकरणों और सटीक उपकरणों जैसे संवेदनशील उपकरणों में त्रुटियों को कम करने के लिए अंशांकन सर्किट में उपयोग किया जाता है।
• पिन 6: आउटपुट
यह वह पिन है जहां संसाधित, प्रवर्धित संकेत आउटपुट है।यह सर्किट डिजाइन के आधार पर समग्र व्यवहार के साथ पिन 2 और 3 पर लागू संकेतों के प्रभावों को जोड़ती है।प्रवर्धित सिग्नल को इस पिन से विभिन्न अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए लिया जाता है, सरल ऑडियो एम्पलीफायरों से लेकर अधिक जटिल सक्रिय फिल्टर और सिग्नल प्रोसेसिंग सिस्टम तक।
• पिन 7: वी+ (सकारात्मक वोल्टेज आपूर्ति)
सकारात्मक बिजली की आपूर्ति से जुड़ता है और ऑप-एएमपी के आउटपुट की ऊपरी सीमा को निर्धारित करता है।यह Op-amp के लिए आवश्यक वोल्टेज प्रदान करता है।
सिंगल और ड्यूल पावर सप्लाई सर्किट दोनों में उपयोग किया जाने वाला ओपी-एम्पी को आउटपुट वोल्टेज उत्पन्न करने में मदद करता है जितना कि सकारात्मक आपूर्ति की अनुमति देता है।
• पिन 8: नेकां (कोई कनेक्शन नहीं)
यह पिन आंतरिक रूप से ओपी-एएमपी के सर्किटरी के किसी भी हिस्से से जुड़ा नहीं है और डिवाइस के संचालन में कोई कार्यात्मक भूमिका नहीं है।असंबद्ध होने के दौरान, इस पिन का उपयोग कभी-कभी यांत्रिक समर्थन के लिए किया जा सकता है, जब एक सर्किट बोर्ड पर ओपी-एएमपी स्थापित किया जाता है, तो शारीरिक स्थिरता सुनिश्चित करता है।
LM741 के विनिर्देश
|
पैरामीटर |
उपकरण |
मिन |
अधिकतम |
इकाई |
|
वोल्टेज आपूर्ति |
LM741, LM741A |
- |
± 22 |
वी |
|
LM741C |
- |
± 18 |
वी |
|
|
शक्ति का अपव्यय |
- |
500 |
मेगावाट |
|
|
विभेदक इनपुट
वोल्टेज |
- |
± 30 |
वी |
|
|
इनपुट वोल्टेज |
- |
± 15 |
वी |
|
|
आउटपुट लघु परिपथ
अवधि |
- |
निरंतर |
- |
|
|
परिचालन तापमान |
LM741, LM741A |
-50 |
125 |
° C |
|
LM741C |
0 |
70 |
° C |
|
|
जंक्शन तापमान |
LM741, LM741A |
150 |
° C |
|
|
LM741C |
- |
100 |
° C |
|
|
टांका लगाने की सूचना |
पीडीआईपी पैकेज (10)
सेकंड) |
260 |
° C |
|
|
CDIP या TO-99 पैकेज (10)
सेकंड) |
300 |
° C |
||
|
भंडारण तापमान, टीआंदोलन |
-65 |
150 |
° C |
|
ईएसडी रेटिंग
|
पैरामीटर |
विवरण |
परिक्षण विधि |
कीमत |
इकाई |
|
वी(ESD) |
स्थिरविद्युत निर्वाह |
मानव शरीर मॉडल (एचबीएम),
प्रति ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 |
± 400 |
वी |
संचालन की अनुशंसित शर्तें
|
पैरामीटर |
उपकरण |
मिन |
नामांकित करना |
अधिकतम |
इकाई |
|
आपूर्ति वोल्टेज (वीडीडी-जीएनडी) |
LM741, LM741A |
± 10 |
± 15 |
± 22 |
वी |
|
|
LM741C |
+10 |
+15 |
+18 |
वी |
|
तापमान |
LM741, LM741A |
-55 |
|
125 |
° C |
|
|
LM741C |
0 |
|
70 |
° C |
थर्मल सूचना
|
थर्मल मीट्रिक |
LM741 |
इकाई |
|||
|
एलएमसी (टू -99) |
एनएबी (सीडीआईपी) |
पी (पीडीआईपी) |
|||
|
8 पिन |
8 पिन |
8 पिन |
|||
|
आरθja |
जंक्शन-टू-एंबुलेट थर्मल प्रतिरोध |
170 |
100 |
100 |
° C/w |
|
आरθjc (शीर्ष) |
जंक्शन से -केस (शीर्ष) थर्मल प्रतिरोध |
25 |
- |
- |
° C/w |
विद्युत विशेषताओं
|
पैरामीटर |
परीक्षा
स्थितियाँ |
मिन |
प्रकार |
अधिकतम |
इकाई |
|
|
निवेश समायोजन विद्युत संचालन शक्ति |
आरएस ≤ 10 k the |
टीए = 25 डिग्री सेल्सियस |
- |
1 |
5 |
एमवी |
|
टीअमीन ≤ tए
≤ tअमैक्स |
- |
- |
6 |
|||
|
निवेश समायोजन विद्युत संचालन शक्ति
समायोजन रेंज |
टीए = 25 ° C, बनाम
= ± 20 वी |
- |
± 15 |
|
एमवी |
|
|
इनपुट ऑफसेट करंट |
टीए =
25 डिग्री सेल्सियस |
- |
20 |
200 |
ना |
|
|
टीअमीन ≤ tए
≤ tअमैक्स |
- |
85 |
500 |
|||
|
इनपुट पूर्वाग्रह वर्तमान |
टीए =
25 डिग्री सेल्सियस |
- |
80 |
500 |
ना |
|
|
टीअमीन ≤ tए
≤ tअमैक्स |
- |
- |
1.5 |
μA |
||
|
इनपुट प्रतिरोध |
टीए = 25 डिग्री सेल्सियस, वीएस
= ± 20 वी |
0.3 |
2 |
- |
M |
|
|
इनपुट वोल्टेज रेंज |
टीअमीन ≤ tए
≤ tअमैक्स |
± 12 |
± 13 |
- |
वी |
|
|
बड़ा संकेत वोल्टेज
पाना |
वीएस = ± 15 वी, वीहे
= ± 10 वी, आरएल ≥ 2k। |
टीए = 25 डिग्री सेल्सियस |
50 |
200 |
- |
वी/ एमवी |
|
टीअमीन ≤ tए
≤ tअमैक्स |
25 |
- |
- |
|||
|
आउटपुट वोल्टेज स्विंग |
वीएस = ± 15 वी |
आरएल ≥ 10 k the |
± 12 |
± 14 |
- |
वी |
|
आरएल ≥ 2 k। |
± 10 |
± 13 |
- |
|||
|
आउटपुट लघु परिपथ
मौजूदा |
टा = 25 डिग्री सेल्सियस |
- |
25 |
- |
एमए |
|
|
सामान्य मोड अस्वीकृति
अनुपात |
आरएस ≤ 10 ω, वीसेमी
= ± 12 वी, टीअमीन ≤ tए ≤ tअमैक्स |
80 |
95 |
- |
डीबी |
|
|
आपूर्ति वोल्टेज अस्वीकृति
अनुपात |
वीएस = ± 20 वी टू टू
वीएस = ± 5 वी, आरएस ≤ 10,, टीअमीन ≤ tए
≤ tअमैक्स |
86 |
96 |
- |
डीबी |
|
|
क्षणिक प्रतिक्रिया -
वृद्धि समय |
टीए = 25 ° C, एकता लाभ |
- |
0.3 |
- |
μS |
|
|
क्षणिक प्रतिक्रिया -
ओवरशूट करना |
- |
5% |
- |
|||
|
कई दर |
टीए = 25 ° C,
एकता लाभ |
- |
0.5 |
- |
वी/µs |
|
|
आपूर्ति धारा |
टीए = 25 डिग्री सेल्सियस |
- |
1.7 |
2.8 |
एमए |
|
|
बिजली की खपत |
वीएस = ± 15 वी |
टीए = 25 डिग्री सेल्सियस |
- |
50 |
85 |
मेगावाट |
|
टीए = टीअमीन |
- |
60 |
100 |
|||
|
टीए = टीअमैक्स |
- |
45 |
75 |
|||
LM741 की विशेषताएं
अधिभार संरक्षण: LM741 में अधिभार से क्षति को रोकने के लिए इनपुट और आउटपुट दोनों पर अंतर्निहित सुरक्षा है।
कुंडी की रोकथाम: LM741 को कुंडी से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया है, भले ही सामान्य-मोड रेंज पार हो जाए।इसका मतलब यह है कि यह बिना बंद किए और फिर से बंद किए बिना ठीक से काम करेगा।
पिन संगतता: LM741 ज्यादातर मामलों में LM709C, LM201, MC1439 और LM748 जैसे पुराने मॉडलों को सीधे बदल सकता है।इससे मौजूदा डिजाइनों में भागों को स्वैप करना आसान हो जाता है।
LM74 के डिवाइस ऑपरेटिंग मोड
ओपन-लूप एम्पलीफायर: इस मोड में, LM741 प्रतिक्रिया के बिना संचालित होता है, जिसका अर्थ है कि इसमें बहुत अधिक लाभ है।Inverting और noninverting इनपुट के बीच छोटे अंतर आउटपुट को आपूर्ति वोल्टेज के करीब ले जा सकते हैं।जब इस तरह से उपयोग किया जाता है, तो यह एक तुलनित्र की तरह काम करता है: यदि गैर -इनपुट इनपुट सकारात्मक है, तो आउटपुट सकारात्मक होगा, और यदि यह नकारात्मक है, तो आउटपुट नकारात्मक होगा।
बंद-लूप एम्पलीफायर: इस कॉन्फ़िगरेशन में, लाभ को नियंत्रित करने के लिए नकारात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है।यह ओपन-लूप मोड की तुलना में लाभ को कम करता है और सर्किट के समग्र व्यवहार को केवल एम्पलीफायर के बजाय फीडबैक नेटवर्क पर निर्भर करने की अनुमति देता है।सर्किट की प्रतिक्रिया स्थानांतरण फ़ंक्शन द्वारा निर्धारित की जाती है।
LM741 सर्किट अनुप्रयोग
LM741 को सर्किट में शामिल करना कई व्यावहारिक अनुप्रयोगों को अनलॉक करता है:
• वोल्टेज अनुयायी
LM741 ऑपरेशनल एम्पलीफायर का उपयोग करके वोल्टेज फॉलोअर सेटअप में, आउटपुट वोल्टेज इनपुट वोल्टेज से मेल खाता है।यह कॉन्फ़िगरेशन यह सुनिश्चित करता है कि एम्पलीफायर में एक उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम आउटपुट प्रतिबाधा है जो स्रोत को सर्किट के बाद के हिस्सों में लोड से प्रभावित होने से बचाने में मदद करता है।यह आमतौर पर एक सर्किट में संकेतों को सटीक रखने के लिए उपयोग किया जाता है, यह सुनिश्चित करते हुए कि इनपुट सिग्नल अन्य घटकों द्वारा कमजोर नहीं किया गया है।
चित्र 4: वोल्टेज अनुयायी सर्किट OP-AMP LM741 का उपयोग करके
• एकता लाभ प्राप्त एम्पलीफायर
LM741 के साथ एक एकता लाभ प्राप्त एम्पलीफायर अपनी ताकत को बदले बिना इनपुट सिग्नल के चरण को फ़्लिप करता है।यह साउंड सिस्टम जैसे क्षेत्रों में उपयोगी है, जहां यह चरण के मुद्दों को सही करने में मदद करता है या सिग्नल को उलटकर विशिष्ट प्रभाव पैदा करता है।ऑडियो उपकरण अक्सर विभिन्न ध्वनि चैनलों में चरण संरेखण को ठीक करने या प्रबंधित करने के लिए इस सेटअप का उपयोग करते हैं।
चित्र 5: LM741 की एकता लाभ सर्किट
• द्विपक्षीय वर्तमान स्रोत
LM741 एक द्विपक्षीय वर्तमान स्रोत के रूप में कार्य कर सकता है, एक स्थिर वर्तमान प्रदान करता है जो लोड शिफ्ट की दिशा में भी नहीं बदलता है।
चित्र 6: LM741 OP-AMP निरंतर वर्तमान स्रोत
• एसी से डीसी कनवर्टर
एसी में डीसी रूपांतरण में, LM741 वैकल्पिक वर्तमान (एसी) को प्रत्यक्ष वर्तमान (डीसी) में बदलने में मदद करता है।एम्पलीफायर में उतार -चढ़ाव या इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को संभावित नुकसान को रोकने के लिए उतार -चढ़ाव वाले एसी सिग्नल को सुचारू करता है।
• इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर
जब कई LM741 एम्पलीफायरों को संयुक्त किया जाता है, तो वे एक इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर बना सकते हैं जिसका उपयोग उच्च सटीकता के साथ छोटे संकेतों को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है।इन एम्पलीफायरों का उपयोग चिकित्सा उपकरणों में किया जाता है, जैसे ईसीजी या ईईजी मशीनों, और औद्योगिक सेंसर में मूल संकेत को प्रभावित किए बिना दबाव या तनाव जैसी चीजों में छोटे बदलावों को मापने के लिए।
• चौकोर तरंग जनरेटर
LM741 को वर्ग तरंगों को बनाने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है, और डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स और टाइमिंग सर्किट में उपयोग किया जा सकता है।ये तरंगें नियमित, सटीक समय संकेत प्रदान करके अन्य सर्किट या उपकरणों को सिंक में रखने में मदद करती हैं।
चित्र 7: LM741 का उपयोग करके तरंग जनरेटर
• वोल्टेज तुलनित्र
वोल्टेज तुलनित्र के रूप में, LM741 दो इनपुट वोल्टेज की तुलना करता है और एक आउटपुट का उत्पादन करता है जो दिखाता है कि कौन अधिक है।यह बैटरी चार्जर या बिजली की आपूर्ति जैसी प्रणालियों में उपयोगी है, जहां तुलनित्र उचित संचालन और स्थिर आउटपुट सुनिश्चित करने के लिए वोल्टेज स्तरों की निगरानी करता है।
चित्र 8: LM741 OP-AMP एक तुलनित्र के रूप में
• बिजली की आपूर्ति विनियमन
बिजली की आपूर्ति में, LM741 वोल्टेज को विनियमित और स्थिर करने में मदद करता है, यह सुनिश्चित करता है कि लोड या इनपुट वोल्टेज में बदलाव होने पर भी आउटपुट स्थिर रहता है।
• थरथरानवाला सर्किट
LM741 का उपयोग ऑसिलेटर सर्किट में विभिन्न प्रकार के दोहराए जाने वाले संकेतों का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है, जैसे कि साइन तरंगें या वर्ग तरंगें।
• हाफ-वेव रेक्टिफायर
LM741 एक आधा-लहर रेक्टिफायर का हिस्सा हो सकता है जो एसी सिग्नल के केवल एक आधे हिस्से को संसाधित करके एसी को डीसी में परिवर्तित करता है।इस सरल डिजाइन का उपयोग कम-शक्ति वाले अनुप्रयोगों में किया जाता है, जिसमें उच्च दक्षता की आवश्यकता नहीं होती है, जो एसी स्रोत से बिजली उपकरणों को एक आसान तरीका प्रदान करता है।
LM741 समकक्ष और विकल्प
UA741: यह Op-amp लगभग समान विनिर्देशों के साथ LM741 का एक करीबी मैच है।
MC1741: एक और प्रत्यक्ष प्रतिस्थापन, MC1741 संगत प्रदर्शन और LM741 के समान पिनआउट प्रदान करता है।
TBA221: यह मॉडल समान प्रदर्शन विशेषताओं को प्रदान करता है और इसका उपयोग सीधे विकल्प के रूप में किया जा सकता है।
LM741A: LM741 का एक संस्करण, LM741A में बेहतर शोर में कमी और थोड़ी बेहतर सटीकता प्रदान करता है।
LM741C: यह संस्करण LM741 के समान सामान्य प्रदर्शन को बनाए रखते हुए ऑपरेटिंग स्थितियों की एक विस्तृत श्रृंखला में स्थिरता को बढ़ाता है।
TL081: इस OP-AMP में JFET इनपुट हैं, और उच्च इनपुट प्रतिबाधा और कम पूर्वाग्रह वर्तमान की पेशकश करते हैं, जो सटीक एनालॉग सर्किट के लिए अच्छी तरह से अनुकूल है।
OP07: अपने अल्ट्रा-लो इनपुट ऑफसेट वोल्टेज के लिए जाना जाता है, OP07 सटीक इंस्ट्रूमेंटेशन और माप सिस्टम के लिए आदर्श है।
CA3140: एक MOSFET इनपुट चरण के साथ, यह मॉडल अत्यधिक उच्च इनपुट प्रतिबाधा और बहुत कम पूर्वाग्रह वर्तमान प्रदान करता है, जो सेंसर इंटरफेसिंग के लिए उत्कृष्ट है।
NE5534: यह कम-शोर, उच्च-प्रदर्शन ओपी-एम्पी इसकी बेहतर स्थिरता और व्यापक बैंडविड्थ के कारण ऑडियो अनुप्रयोगों में इष्ट है।
LM201: एक अधिक उन्नत संस्करण, यह ओपी-एएमपी एकल-आपूर्ति संचालन के लिए अनुकूल है और पूर्ण अधिभार संरक्षण प्रदान करता है।
MC1439: LM741 के समान, MC1439 बेहतर आवृत्ति प्रतिक्रिया प्रदान कर सकता है।
LM748: यह वैकल्पिक तुलनीय कार्यक्षमता प्रदान करता है, लेकिन इसमें समायोज्य आवृत्ति मुआवजा शामिल है, जो विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए ठीक-ठीक हो सकता है।
LM741 फायदे
- स्थिरता
- ऑफसेट समायोजन क्षमता
- उच्च इनपुट प्रतिबाधा
- लागत प्रभावशीलता
- वाइड ऑपरेटिंग वोल्टेज रेंज
- उचित आवृत्ति प्रतिक्रिया
- अन्य ऑप-एम्प्स के साथ संगतता
LM741 कैसे काम करता है?
LM741 परिचालन एम्पलीफायर अपनी बिजली की आपूर्ति से सकारात्मक और नकारात्मक दोनों वोल्टेज का उपयोग करके संचालित होता है।इसमें दो इनपुट हैं: नॉन-इनवर्टिंग इनपुट (+), जहां इनपुट वोल्टेज में वृद्धि से आउटपुट वोल्टेज में वृद्धि होती है, और इनवर्टिंग इनपुट (-), जहां इनपुट वोल्टेज में वृद्धि से आउटपुट वोल्टेज गिरने का कारण बनता है।एम्पलीफायर इन दो इनपुट पिन पर वोल्टेज के बीच अंतर को बढ़ाकर काम करता है।एक फीडबैक लूप, जो आमतौर पर आउटपुट से इनवर्टिंग इनपुट से जुड़ा होता है, का उपयोग अक्सर यह नियंत्रित करने के लिए किया जाता है कि सिग्नल कितना प्रवर्धित होता है।
चित्र 9: LM741 सर्किट प्रोग्राम
ओप-एम्पी इनवर्टिंग
इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन में, इनपुट सिग्नल को ओप-एम्प, (पिन 2) के इनवर्टिंग टर्मिनल पर लागू किया जाता है।इस बीच, नॉन-इनवर्टिंग टर्मिनल (पिन 3) जमीन या संदर्भ वोल्टेज से जुड़ा हुआ है।एक प्रतिक्रिया अवरोधक आउटपुट (पिन 6) और इनवर्टिंग इनपुट (पिन 2) के बीच जुड़ा हुआ है।यह सेटअप आउटपुट सिग्नल को इनपुट का एक उल्टा संस्करण होने का कारण बनता है।जब इनवर्टिंग इनपुट पर एक सकारात्मक वोल्टेज लागू किया जाता है, तो आउटपुट नकारात्मक हो जाता है, और जब एक नकारात्मक वोल्टेज लागू किया जाता है, तो आउटपुट सकारात्मक हो जाता है।
प्रवर्धन, या लाभ की मात्रा, जो कि इनवर्टिंग ओपी-एम्पी प्रदान करता है, दो प्रतिरोधकों के बीच के अनुपात पर निर्भर करता है: फीडबैक रोकनेवाला (आरएफ) और इनपुट रोकनेवाला (आर 1)।लाभ की गणना सूत्र का उपयोग करके की जाती है:
उदाहरण के लिए, यदि 
10k and है और R1 1kω है, Op -amp में -10 का लाभ होगा।इसका मतलब है कि आउटपुट इनपुट के आयाम से दस गुना अधिक होगा लेकिन विपरीत ध्रुवीयता (उल्टा) के साथ।
गैर-ओप-ओप-एम्पी
गैर-इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन में, इनपुट सिग्नल को गैर-इनवर्टिंग टर्मिनल, (पिन 3) पर लागू किया जाता है।इनवर्टिंग टर्मिनल (पिन 2) एक फीडबैक रोकनेवाला के माध्यम से आउटपुट से जुड़ा होता है, जबकि इनपुट को सीधे गैर-इनवर्टिंग टर्मिनल में खिलाया जाता है।इस सेटअप में, आउटपुट इनपुट के समान ध्रुवीयता को बनाए रखता है, जिसका अर्थ है कि एक सकारात्मक इनपुट वोल्टेज एक सकारात्मक आउटपुट पैदा करता है, और एक नकारात्मक इनपुट नकारात्मक आउटपुट में परिणाम होता है।
गैर-इनवर्टिंग कॉन्फ़िगरेशन में लाभ एक ही दो प्रतिरोधों (आरएफ और आर 1) द्वारा निर्धारित किया जाता है, लेकिन सूत्र अलग होता है:
उदाहरण के लिए, यदि RF 10Kω है और R1 1K, है, तो Op-Amp में 11 का लाभ होगा। इसका मतलब है कि आउटपुट इनपुट की तुलना में 11 गुना बड़ा होगा, लेकिन यह इनपुट सिग्नल के समान ध्रुवीयता रखेगा।
चित्र 10: LM741 कार्यात्मक ब्लॉक आरेख
LM741 Op-amp चिप को सर्किट से कैसे कनेक्ट करें?
10x प्रवर्धन के लिए LM741 OP-AMP को कनेक्ट करने के लिए, सबसे पहले, पिन करने के लिए सकारात्मक बिजली की आपूर्ति (+15V) को कनेक्ट करें और नकारात्मक बिजली की आपूर्ति (-15V) को पिन करने के लिए 4। ये OP-AMP के लिए आवश्यक बिजली कनेक्शन हैं।कार्य करने के लिए।अगला, इनपुट सिग्नल को पिन 2 (इनवर्टिंग इनपुट) से कनेक्ट करें जो आउटपुट सिग्नल को उलट देगा।फीडबैक लूप के लिए, पिन 6 (आउटपुट) और पिन 2 के बीच एक रोकनेवाला (आरएफ) रखें। यह रोकनेवाला प्रवर्धन स्तर को नियंत्रित करने में मदद करता है।उसी समय, एक स्थिर संदर्भ वोल्टेज प्रदान करने के लिए पिन 3 (गैर-इनवर्टिंग इनपुट) को जमीन से कनेक्ट करें।
एम्पलीफायर का लाभ सूत्र के बाद RIN (इनपुट सिग्नल और ग्राउंड के बीच रोकनेवाला) के लिए RF (प्रतिक्रिया रोकनेवाला) के अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है: 
।10 का लाभ प्राप्त करने के लिए, RF के मूल्य से 10 गुना RF सेट करें।उदाहरण के लिए, यदि RIN 1Kω है, तो RF 10k reps होना चाहिए।प्रवर्धित, उल्टे आउटपुट को पिन 6 से लिया जा सकता है। सब कुछ जुड़े होने के बाद, सर्किट को पावर दें और सिग्नल को इनपुट करके इसका परीक्षण करें।आउटपुट इनपुट सिग्नल से 10 गुना होना चाहिए, लेकिन उल्टा होना चाहिए।आप RF और RIN के मूल्यों को संशोधित करके आवश्यकता के अनुसार लाभ को समायोजित कर सकते हैं।
चित्र 11: LM741 लेआउट
सर्किट में LM741 को सुरक्षित रूप से कैसे चलाएं?
सबसे पहले, सुनिश्चित करें कि वोल्टेज ± 10 और (22 वोल्ट (या 20 से 44 वोल्ट कुल) के बीच रहता है।इस रेंज के बाहर जाने से एम्पलीफायर को नुकसान हो सकता है या यह ठीक से काम नहीं करने का कारण बन सकता है।इसके अलावा, इसे बिजली के उपयोग को नियंत्रित करने की आवश्यकता है।फॉर्मूला P = V × I का उपयोग करके इसे 500 मेगावाट के नीचे रखें, जहां V आपूर्ति वोल्टेज है और मैं वर्तमान है।इस सीमा के तहत रहने से एम्पलीफायर को ओवरलोड करने से बचने में मदद मिलेगी और इसे लंबे समय तक बनाए रखा जाएगा।
शोर और अस्थिरता को कम करने के लिए, पावर पिन के पास 0.1 opf डिकूप्लिंग कैपेसिटर रखें।यह अवांछित शोर को फ़िल्टर करने में मदद करेगा, एम्पलीफायर को स्थिर करेगा, और कष्टप्रद दोलनों को रोक देगा, जिससे यह सुनिश्चित होगा कि यह सुचारू रूप से चलता है।एम्पलीफायर के आसपास के तापमान को नियंत्रित करने के लिए भी आवश्यक है।-55 ° C और +125 ° C के बीच का तापमान रखें, क्योंकि बहुत गर्म या बहुत ठंड में समस्या हो सकती है कि एम्पलीफायर कैसे काम करता है।
यदि आपका एम्पलीफायर अपनी बिजली की सीमा के करीब चल रहा है, तो आपको हीट सिंक या अन्य शीतलन विकल्प जोड़ना चाहिए, यदि स्थान छोटा है या अच्छा एयरफ्लो नहीं है।एक साफ और कॉम्पैक्ट सर्किट डिजाइन भी मदद करता है।भागों के बीच छोटे कनेक्शन हस्तक्षेप और संकेत हानि को कम करते हैं, प्रदर्शन और स्थायित्व दोनों में सुधार करते हैं।
अंत में, नियमित जांच करें।पहनने के किसी भी संकेत के लिए देखें, जैसे बोर्ड या एम्पलीफायर पर मलिनकिरण, और किसी भी अजीब परिवर्तन के लिए आउटपुट संकेतों पर ध्यान दें।ये शुरुआती संकेत हो सकते हैं कि घटक पहनना शुरू कर रहे हैं।इन चरणों का पालन करते हुए, आपके एम्पलीफायर को सुरक्षित रखेंगे और लंबे समय तक अच्छी तरह से काम करेंगे।
LM741 की तुलना LM358 से
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विशेषता |
LM741 |
LM358 |
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वोल्टेज आपूर्ति |
± 15V से ± 22V |
3V से 32V (एकल आपूर्ति) या ± 1.5V से ± 16V (दोहरी आपूर्ति) |
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इनपुट पूर्वाग्रह वर्तमान |
~ 80 ना |
~ 45 ना |
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निवेश समायोजन विद्युत संचालन शक्ति |
~ 1 एमवी |
~ 2 एमवी |
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बैंडविड्थ |
1 मेगाहर्ट्ज |
700 kHz |
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कई दर |
0.5 वी/μs |
0.3 वी/μs |
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शक्ति दक्षता |
मध्यम |
उच्च |
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शुद्धता |
उच्च (कम ऑफसेट और पूर्वाग्रह वर्तमान के कारण) |
मध्यम (सामान्य अनुप्रयोगों के लिए स्वीकार्य) |
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अनुप्रयोग |
उच्च-वोल्टेज, उच्च-सटीक सर्किट (जैसे, सेंसर इंटरफेस,
नियंत्रण प्रणाली) |
कम-शक्ति, कम गति वाले सर्किट (जैसे, बैटरी से चलने वाले उपकरण,
हर दिन इलेक्ट्रॉनिक्स) |
LM741 पैकेजिंग विकल्प
LM741 परिचालन एम्पलीफायर विभिन्न पैकेजिंग विकल्पों में आता है, प्रत्येक विशिष्ट उपयोग और विनिर्माण आवश्यकताओं के अनुकूल है:
To-99 (धातु कैन): यह पैकेज मजबूत धातु से बना है, जिससे यह महान गर्मी प्रतिरोध और स्थायित्व प्रदान करता है।यह उच्च तापमान और शारीरिक तनाव को संभाल सकता है।धातु भी विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप (ईएमआई) से बचाता है, जो उपकरण को बहुत अधिक विद्युत शोर के साथ वातावरण में स्थिर रखने में मदद करता है।
CDIP (सिरेमिक दोहरी इन-लाइन पैकेज): CDIP में एक सिरेमिक बॉडी है जो प्लास्टिक की तुलना में बेहतर गर्मी और विद्युत अलगाव प्रदान करता है।यह वैज्ञानिक उपकरणों और माप उपकरणों जैसे सटीक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है।सिरेमिक सामग्री भी डिवाइस को नमी और तापमान परिवर्तन जैसी चीजों से बचाती है, विश्वसनीय प्रदर्शन सुनिश्चित करती है।इसका स्थायित्व उन समस्याओं को रोकने में मदद करता है जो डिवाइस के जीवन को छोटा कर सकते हैं।
PDIP (प्लास्टिक दोहरी इन-लाइन पैकेज): PDIP उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स में लोकप्रिय है क्योंकि यह सर्किट बोर्डों में सस्ती और उपयोग करना आसान है।यह स्वचालित विनिर्माण के लिए डिज़ाइन किया गया है, और उत्पादन लागत को कम रखने में मदद करता है।जबकि प्लास्टिक धातु या सिरेमिक के रूप में मजबूत नहीं है, यह घर और कार्यालय के उपकरणों जैसे रोजमर्रा के इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए अच्छी तरह से काम करता है जहां चरम स्थितियां एक मुद्दा नहीं हैं।
निष्कर्ष
LM741 ऑपरेशनल एम्पलीफायर इलेक्ट्रॉनिक्स में एक विश्वसनीय और बहुमुखी घटक है।इनपुट ऑफसेट वोल्टेज, स्लीव रेट, और बिजली की खपत जैसे क्षेत्रों में इसका प्रदर्शन, खुले-लूप और बंद-लूप कॉन्फ़िगरेशन में इसके लचीलेपन के साथ संयुक्त है, यह डिजाइनरों के लिए एक पसंदीदा विकल्प बनाता है।LM741 की अनुकूलनशीलता, एकीकरण में आसानी, और अधिभार संरक्षण और उच्च इनपुट प्रतिबाधा जैसी विशेषताएं इसकी स्थायी प्रासंगिकता को उजागर करती हैं और एम्पलीफायर डिजाइन में भविष्य के नवाचारों के लिए मार्गदर्शन प्रदान करती हैं।
अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न [FAQ]
1. क्या LM741 का उपयोग ऑडियो एम्पलीफायर के रूप में किया जा सकता है?
हां, LM741 का उपयोग ऑडियो एम्पलीफायर के रूप में किया जा सकता है, हालांकि यह बैंडविड्थ और शोर प्रदर्शन में इसकी सीमाओं के कारण उच्च गुणवत्ता वाले ऑडियो अनुप्रयोगों के लिए आदर्श नहीं है।व्यावहारिक उपयोग में, एक LM741 कम-पावर ऑडियो संकेतों को अच्छी तरह से बुनियादी अनुप्रयोगों, जैसे कि छोटे व्यक्तिगत परियोजनाओं या शैक्षिक उद्देश्यों के लिए पर्याप्त रूप से बढ़ा सकता है।जब एक ऑडियो एम्पलीफायर के रूप में सेट किया जाता है, तो कोई इसे एक गैर-इनवर्टिंग या इनवर्टिंग गेन सेटअप में कॉन्फ़िगर करेगा, इनपुट ऑडियो को ऑप-एएमपी के इनपुट में से एक से जोड़ता है और बाहरी प्रतिरोधों के साथ लाभ सेट करता है।
2. LM741 के लिए न्यूनतम वोल्टेज क्या है?
LM741 को सही ढंग से संचालित करने के लिए ± 5V की न्यूनतम आपूर्ति वोल्टेज की आवश्यकता होती है, लेकिन यह उच्च वोल्टेज पर बेहतर प्रदर्शन करता है, ± 15V या ± 18V तक।व्यवहार में, न्यूनतम आपूर्ति वोल्टेज पर संचालित होने से ऑप-एएमपी की गतिशील रेंज और हेडरूम को सीमित किया जा सकता है, जो संभावित रूप से ऑडियो अनुप्रयोगों में विरूपण या क्लिपिंग के लिए अग्रणी है।
3. LM741 में कितने ट्रांजिस्टर हैं?
LM741 में 20 ट्रांजिस्टर शामिल हैं।इन ट्रांजिस्टर का उपयोग ऑप-एएमपी के भीतर विभिन्न चरणों में किया जाता है, जिसमें अंतर इनपुट चरण, लाभ चरण और आउटपुट चरण शामिल हैं।इस आंतरिक कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग ऑप-एएमपी की कार्यक्षमता के लिए किया जाता है, जो इसके लाभ, बैंडविड्थ और समग्र प्रदर्शन को प्रभावित करता है।
4. LM741 की अधिकतम आवृत्ति क्या है?
LM741 में 1 मेगाहर्ट्ज का लाभ-बैंडविड्थ उत्पाद है।इसका मतलब यह है कि अधिकतम आवृत्ति जिस पर ओपी-एएमपी प्रभावी रूप से काम कर सकता है, उस लाभ पर निर्भर करता है जिस पर इसे कॉन्फ़िगर किया गया है।उदाहरण के लिए, 10 के लाभ पर, अधिकतम आवृत्ति लगभग 100 kHz होगी।इस आवृत्ति से परे, लाभ रोल करना शुरू कर देता है, जिससे उच्च आवृत्तियों को सटीक रूप से संभालने के लिए एम्पलीफायर की क्षमता को प्रभावित किया जाता है।
5. LM741 OP-AMP का आउटपुट प्रतिरोध क्या है?
LM741 का आउटपुट प्रतिरोध लगभग 75 ओम है।लोड पर विचार करते समय यह मान महत्वपूर्ण है कि ओपी-एएमपी सिग्नल की ताकत या विरूपण के नुकसान के बिना ड्राइव कर सकता है।भारी भार ड्राइविंग के लिए कम आउटपुट प्रतिरोध बेहतर है।
6. बेहतर LM741 या UA741 कौन सा है?
LM741 और UA741 दोनों बहुत समान हैं, क्योंकि UA741 को अक्सर LM741 के बराबर प्रत्यक्ष माना जाता है।उनके बीच की पसंद विशिष्ट निर्माता विविधताओं जैसे ऑफसेट वोल्टेज, पूर्वाग्रह वर्तमान, या अन्य मापदंडों में मामूली अंतर के रूप में आती है।अधिकांश मानक अनुप्रयोगों के लिए, या तो परस्पर उपयोग किया जा सकता है।हालांकि, विशिष्ट चयन उपलब्धता, मूल्य निर्धारण या मामूली विनिर्देश अंतर पर निर्भर कर सकता है।
7. LM741 की बिजली की खपत क्या है?
LM741 की बिजली की खपत आपूर्ति वोल्टेज और संचालन की शर्तों पर निर्भर करती है।Quiescent बिजली की खपत (Op-amp सक्रिय होने पर बिजली की खपत होती है, लेकिन लोड नहीं चला रही है) ± 15V आपूर्ति पर लगभग 85 mW है।यह बिजली की खपत आउटपुट लोड और ऑपरेशन की आवृत्ति के साथ बढ़ती है।