Gründe, keinen 741-Operationsverstärker zu verwenden?

Einfache Frage. Warum nicht einen 741-Operationsverstärker in einer Zielschaltung oder in einer Zielschaltung einer anderen Person verwenden? Was sind die Gründe, es nicht zu benutzen? Was könnten die Gründe sein, diesen Teil noch zu wählen?

Es gibt viele gute Gründe, den LM741 von 1968 nicht zu verwenden:

• Die empfohlenen Mindestversorgungsschienen betragen +/- 10 Volt
  • Moderne Operationsverstärker haben Stromversorgungen, die nur 1,8 Volt betragen können.
• Der Eingangsspannungsbereich reicht normalerweise von -Vs + 2 Volt bis + Vs - 2 Volt
  • Es können moderne Operationsverstärker gewählt werden, die Rail-to-Rail sind
• Die Eingangsoffsetspannung beträgt normalerweise 1 mV (maximal 5 mV).
  • Moderne Operationsverstärker können leicht nur wenige Mikrovolt betragen und weisen eine geringe Drift auf.
• Der Eingangsoffsetstrom beträgt normalerweise 20 nA (maximal 200 nA).
  • Üblicherweise sind moderne Operationsverstärker mit weniger als 100 pA erhältlich
• Der Eingangsvorspannungsstrom beträgt typischerweise 80 nA (maximal 500 nA).
  • Moderne Operationsverstärker sind üblicherweise weniger als 1 nA
• Der Eingangswiderstand beträgt normalerweise 2 MΩ (mindestens 300 kΩ).
  • Moderner Eingangswiderstand beginnt bei Hunderten von MΩ
• Der typische Spannungshub am Ausgang beträgt -Vs + 1 Volt bis + Vs - 1 Volt
  • Viele billige Rail-to-Rail-Operationsverstärker erreichen ihre Versorgung innerhalb weniger mV
• Der garantierte Spannungshub am Ausgang beträgt -Vs + 3 Volt bis + Vs - 3 Volt
• Der Versorgungsstrom beträgt typischerweise 1,7 mA (maximal 2,8 mA).
  • Moderne Operationsverstärker mit diesem Stromverbrauch sind zehnmal schneller und in vielerlei Hinsicht auch besser.
• Das Rauschen beträgt 60 nV / sqrt (Hz) für LM348 (Quad-Version von 741)
• GBWP ist 1 MHz mit einer Anstiegsrate von 0,5 V / us

Der LM741A ist etwas besser, aber in den meisten Bereichen immer noch ein Dinosaurier.

Wichtige Dinge, die im 741-Datenblatt nicht aufgeführt sind (und die vom Alter und vom Hersteller abhängen können):

• Eingangsoffset-Spannungsdrift gegenüber der Temperatur
• Eingangsoffsetstromdrift gegenüber der Temperatur
• Gleichtaktunterdrückungsverhältnis gegenüber der Frequenz
• Ausgangswiderstand (geschlossener oder offener Regelkreis)
• Phasenrand
• Latchup-Wahrscheinlichkeit (und Gewinnumkehr)

Ich kann mir keine triftigen Gründe für die Verwendung des 741 vorstellen, außer "das ist alles, was ich jemals haben werde oder besitzen werde". Häufige Gründe, warum sie noch in tatsächlichen Geräten verwendet werden, scheinen zu sein:

• Jemand hatte ein Design, das man seit den 70ern nicht mehr ändern wollte
• Jemand hatte Millionen von ihnen herumliegen und wollte sie nutzen
• Jemand stellte tatsächlich fest, dass alle Parameter für das Design in Ordnung sind, und in diesem Moment war der 741 der billigste und sparte in Millionen von Einheiten insgesamt ein paar tausend Dollar.

Ich bin seit 1980 Elektronikdesigner und habe in keinem Design, mit dem ich in Verbindung gebracht wurde, eine 741 verwendet oder angegeben. Vielleicht verpasse ich etwas?

Wenn es nicht viele Lehrbücher aus Jahrzehnten gäbe, die den 741 als Vorbild verwenden, wäre ich überrascht, wenn jetzt viele Leute davon wüssten. Man würde sich jetzt an die OC71 erinnern, die die BC108 Mitte / Ende der 60er Jahre war.

Einer der Gründe, warum es meiner Meinung nach so lange nach Mitte der 80er Jahre bestand, als es gut abgelöst wurde, waren seine vielen schlechten Eigenschaften. Es ist ein Beispiel, um den Schülern die Eigenschaften beizubringen, um die sie sich Sorgen machen müssen und die das Innenleben des Operationsverstärkers hervorheben. Es hat die Eingangsoffset-Spannungen, Eingangsstrom, benötigt den Offset Null, zeigt das Bandbreiten- / Verstärkungsprodukt so anschaulich. Nur wenige Operationsverstärker der letzten 20 Jahre haben so viele davon so prominent in Szene gesetzt.

Ich entwerfe seit 30 Jahren und beginne Mitte der 80er Jahre mit Geräten mittlerer Stückzahl. Meiner Erfahrung nach war der 741 damals oder seitdem keine Wahl mehr - es gab immer viel bessere und billigere Teile. Ich kann mir vorstellen, dass ich in dieser Zeit an einer Rennstrecke mit einer gearbeitet habe, aber ich kann mich wirklich nicht daran erinnern.

Ein weiterer Grund, einen 741 nicht zu verwenden, besteht darin, dass er unter bestimmten Umständen in einen Latch-up-Zustand wechseln kann, in dem der Ausgang gesättigt ist und an einer der Versorgungsschienen haftet, bis er ausgeschaltet wird. Ich kann keine Referenz speziell zum 741 finden, aber diese Seite beschreibt etwas Ähnliches: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-8/op-amp-practical-considerations/ (suche nach dem Wort "Latch-up" auf der Seite).

Kurz nach der Schule baute ich einen Thermostat für unser Aquarium, wobei ich einen 741 mit einer kleinen positiven Rückkopplung als Vergleich verwendete, um die Tankheizung mit einem Relais zu schalten. Zweimal hat die 741 alle unsere Fische getötet.

Niemand hat den sozialen Signalisierungsaspekt erwähnt, da eine Schaltung, die eine 741 verwendet, wahrscheinlich mit den meisten Opamps funktioniert, zumindest für eine entspannte Definition von "Arbeit". Wenn Sie also höhere Frequenzen oder andere Spannungsbeschränkungen benötigen, da das ursprüngliche Design sehr vanillig war, funktioniert es mit ziemlicher Sicherheit, wenn Sie einen etwas anderen Verstärker verwenden. Dies kann äußerst lehrreich sein, wenn Sie versuchen, einen extrem rauscharmen Tiefpasseingang zu erstellen, dann bauen Sie einen langweiligen Tiefpasseingang mit einem 741 auf, um Ihr Gehirn um den "Tiefpassteil" des Projekts zu wickeln, und finden Sie dann die Modifikationen heraus benötigt (falls vorhanden ...), um einen rauscharmen Verstärker zu ersetzen, um ein zweiteiliges Projekt wie dieses zu teilen und zu erobern. Nehmen wir an, Sie haben einen ganz besonderen Schaltkreis mit extrem hoher Eingangsimpedanz, der leider statisch empfindlich ist. Sie könnten zumindest Teile des Designs mit einer meist unzerstörbaren und sehr billigen 741 debuggen und dann ganz am Ende den ultrahochohmigen (wahrscheinlich teuren?) Operationsverstärker eintauschen. Ein Grund für die Verwendung von 741 ist, dass Noobs und Experten es für sehr vorhersehbar halten. Leute mit Erfahrung in der Mitte mögen die 741 eher nicht, weil sie wahrscheinlich ein paar aufgespürt haben oder einen Weg gefunden haben, ein Projekt wegen mangelnder Rail-to-Rail-Leistung zu scheitern. Aber sie sind meistens vertrauenswürdig und meistens besser verstanden als der Rest des Projekts. Vermutlich haben wir ein paar Probleme gelöst oder einen Weg gefunden, ein Projekt wegen fehlender Rail-to-Rail-Ausgabe zum Scheitern zu bringen. Aber sie sind meistens vertrauenswürdig und meistens besser verstanden als der Rest des Projekts. Vermutlich haben wir ein paar Probleme gelöst oder einen Weg gefunden, ein Projekt wegen fehlender Rail-to-Rail-Ausgabe zum Scheitern zu bringen. Aber sie sind meistens vertrauenswürdig und meistens besser verstanden als der Rest des Projekts.

Seien Sie vorsichtig bei der Substitution, wenn die Konstruktionsspezifikation einen undurchsichtigen Teil mit ultrahohen Frequenzen oder einen extrem hohen Ausgangsstrom oder einen extrem rauscharmen oder stabilisierten Chopper enthält. Wenn Sie einen 741 oder möglicherweise einen anderen Verstärker als den angegebenen anschließen, funktioniert das Design mit ziemlicher Sicherheit nicht.

Der sicherste Weg, die obigen Absätze mit einem tatsächlichen Design professionell herauszufinden, besteht darin, das Venn-Diagramm der beiden Komponentenspezifikationen herauszufinden, dann herauszufinden, wie sich diese Spezifikationen auf Ihr individuelles Projekt beziehen, und dann zu entscheiden, ob der Leistungsunterschied irrelevant oder geringfügig ist Deal. Dies ist eine Konstruktionsstrategie für nahezu alle Probleme mit dem Austausch von Komponenten, auf die Sie jemals stoßen werden.

Was sind die Gründe, es nicht zu benutzen?

Hohe Versorgungsspannungsanforderung, hoher Vorspannungsstrom, kein Rail-to-Rail-Betrieb, begrenzter Stromantrieb, langsam usw.

Was könnten die Gründe sein, diesen Teil noch zu wählen?

Für viele Anwendungen wird die Arbeit erledigt, eine beachtliche Gleichstromleistung, schnell genug, hohe Verfügbarkeit, billig, begrenzte Stromaufnahme, langsam usw.

Hohe Leistung ist nicht immer erforderlich, und manchmal hat niedrige Leistung seine Vorteile.

Es gibt nur sehr wenige Designs, die auf Dingen basieren, die wir im 741 als schlecht bezeichnet haben. Niedrige GBP-Werte werden beispielsweise in einigen Filtern verwendet.