เหตุผลที่ไม่ใช้ 741 op-amp?

คำถามง่าย ๆ พอ ทำไมไม่ใช้741 op-ampในวงจรเป้าหมายหรือวงจรเป้าหมายของใคร? อะไรคือเหตุผลที่จะไม่ใช้มัน? อะไรคือสาเหตุที่เลือกส่วนนี้

มีเหตุผลดีๆมากมายที่จะไม่ใช้ LM-1968-vintage:

• รางพาวเวอร์ซัพพลายขั้นต่ำที่แนะนำคือ +/- 10 โวลต์
  • op-amps ที่ทันสมัยมีแหล่งจ่ายไฟที่อาจต่ำถึง 1.8 โวลต์
• ช่วงแรงดันไฟฟ้าอินพุตมักจะอยู่ในช่วง -V + 2 volt ถึง + Vs - 2 volt
  • op-amps ที่ทันสมัยสามารถเลือกได้ว่าจะเป็นรถไฟต่อรถไฟ
• แรงดันออฟเซ็ตอินพุตปกติ 1 mV (สูงสุด 5 mV)
  • op-amps ที่ทันสมัยสามารถอยู่ในระดับต่ำเพียงไม่กี่โวลต์ขนาดเล็กและมีการดริฟท์ต่ำ
• อินพุตออฟเซ็ตปัจจุบันโดยปกติ 20 nA (สูงสุด 200 nA)
  • op-amps ที่ทันสมัยมักใช้งานที่น้อยกว่า 100 pA
• อินพุตอคติปัจจุบันโดยทั่วไปคือ 80 nA (สูงสุด 500 nA)
  • op-amps ที่ทันสมัยมักน้อยกว่า 1 nA
• โดยทั่วไปแล้วค่าความต้านทานจะอยู่ที่ 2 MΩ (ขั้นต่ำ 300 kΩ)
  • ความต้านทานอินพุตที่ทันสมัยเริ่มต้นที่หลายร้อยMΩ
• สวิงแรงดันเอาต์พุตทั่วไปคือ -Vs + 1 volt ถึง + Vs - 1 volt
  • op-am-rail-rail-rail ราคาถูกจำนวนมากไปยังเสบียงของพวกเขาภายในไม่กี่ mV
• แรงดันเอาต์พุตที่รับประกันได้คือ -Vs + 3 volt ถึง + Vs - 3 volt
• อุปทานในปัจจุบันมักจะ 1.7 mA (สูงสุด 2.8 mA)
  • op-amps ที่ทันสมัยพร้อมการบริโภคปัจจุบันนี้เร็วขึ้นสิบเท่าและดีขึ้นในหลาย ๆ ด้านเช่นกัน
• เสียงรบกวนคือ 60 nV / sqrt (Hz) สำหรับ LM348 (รุ่น quad จาก 741)
• GBWP คือ 1 MHz ด้วยอัตราการฆ่า 0.5 V / us

LM741A นั้นดีกว่าเล็กน้อย แต่ก็ยังเป็นไดโนเสาร์ในพื้นที่ส่วนใหญ่

สิ่งที่สำคัญที่แผ่นข้อมูล 741 ไม่ปรากฏในรายการ (และอาจขึ้นอยู่กับอายุและผู้ผลิต): -

• แรงดันออฟเซ็ทอินพุตชดเชยกับอุณหภูมิ
• อินพุตออฟเซ็ตดริฟท์กระแสกับอุณหภูมิ
• อัตราส่วนการปฏิเสธโหมดทั่วไปต่อความถี่
• ความต้านทานเอาท์พุท (วงปิดหรือเปิด)
• ระยะขอบ
• ความน่าจะเป็นของ latchup (และกลับรายการ)

ฉันไม่สามารถคิดเหตุผลที่ถูกต้องในการใช้ 741 นอกเหนือจาก "นั่นคือทั้งหมดที่ฉันจะมีหรือเป็นเจ้าของ" สาเหตุทั่วไปที่ทำให้อุปกรณ์เหล่านี้ยังคงใช้ในอุปกรณ์จริง: -

• บางคนมีการออกแบบที่พวกเขาไม่ต้องการเปลี่ยนจากยุค 70
• มีคนหลายล้านคนโกหกและต้องการใช้มัน
• มีคนตัดสินว่าพารามิเตอร์ทั้งหมดนั้นดีสำหรับการออกแบบของพวกเขาและในขณะนั้น 741 นั้นถูกที่สุดที่จะได้มาและในหน่วยนับล้านมันประหยัดได้ไม่กี่พันดอลลาร์ทั้งหมด

ฉันเป็นนักออกแบบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มาตั้งแต่ปี 1980 และฉันไม่เคยใช้หรือระบุ 741 ในการออกแบบใด ๆ ที่ฉันเคยเกี่ยวข้อง บางทีฉันอาจพลาดอะไรบางอย่างไป?

หากไม่มีตำรามากมายย้อนหลังไปหลายสิบปีที่ใช้ตัวอย่าง 741 ผมจะแปลกใจถ้าหลายคนรู้ตอนนี้ ตอนนี้มันจะถูกจดจำเช่น OC71 ซึ่งเป็น BC108 ของกลาง / ปลายยุค 60

หนึ่งในเหตุผลที่ฉันคิดว่ามันคงอยู่นานเกินกว่าช่วงกลางทศวรรษที่ 80 เมื่อมันถูกแทนที่อย่างดีนั่นเป็นเพราะลักษณะที่ไม่ดีมากมาย มันเป็นตัวอย่างในการสอนนักเรียนถึงลักษณะที่ต้องกังวลซึ่งเน้นการทำงานภายในของ op-amp มันมีแรงดันไฟฟ้าออฟเซ็ตอินพุต, อินพุตปัจจุบัน, ต้องการออฟเซ็ตว่าง, แสดงแบนด์วิดท์ / รับผลิตภัณฑ์ให้เต็มตา ไม่กี่ปีที่ผ่านมาไม่มี op-amps ได้สร้างขึ้นมามากมายดังนั้นสิ่งเหล่านี้เด่นชัด

ฉันออกแบบมาเป็นเวลา 30 ปีโดยเริ่มจากอุปกรณ์ระดับกลางในช่วงกลางทศวรรษที่ 80 จากประสบการณ์ของฉัน 741 ไม่ใช่ตัวเลือกของใครหรือตั้งแต่นั้นมา - มีชิ้นส่วนที่ดีกว่าและราคาถูกกว่าให้ใช้เสมอ ฉันคิดว่าบางทีฉันได้ทำงานในวงจรกับหนึ่งในเวลานั้น แต่ฉันไม่สามารถจำได้

อีกเหตุผลที่ไม่ควรใช้ 741 ก็คือภายใต้เงื่อนไขบางประการมันสามารถเข้าสู่สถานะ latch-up โดยที่เอาท์พุทอิ่มตัวและเกาะติดกับรางจ่ายไฟเส้นใดเส้นหนึ่งจนกว่าจะดับลง ฉันไม่พบข้อมูลอ้างอิงเกี่ยวกับ 741 โดยเฉพาะ แต่หน้านี้อธิบายบางสิ่งที่คล้ายคลึงกัน: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/sem Semiconductorors/chpt-8/op-amp-practical-considerations / (ค้นหาคำนั้น ๆ "latch-up" บนหน้า)

เพิ่งออกจากโรงเรียนฉันสร้างเทอร์โมสตัลสำหรับตู้ปลาของเราโดยใช้ 741 พร้อมกับผลตอบรับในเชิงบวกเล็กน้อยเพื่อทำหน้าที่เป็นเครื่องเปรียบเทียบเพื่อเปลี่ยนเครื่องทำความร้อนถังด้วยรีเลย์ 741 เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าและฆ่าปลาของเราทั้งหมด

ไม่มีใครพูดถึงแง่มุมการส่งสัญญาณทางสังคมว่าวงจรที่ใช้ 741 อาจทำงานกับ opamp ส่วนใหญ่ได้อย่างน้อยก็สำหรับคำจำกัดความที่ผ่อนคลายของ "งาน" ดังนั้นหากคุณต้องการความถี่ที่สูงขึ้นหรือข้อ จำกัด แรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันเนื่องจากการออกแบบดั้งเดิมนั้นเป็นวานิลลามาก นี่อาจเป็นการศึกษาที่ยอดเยี่ยมหากคุณกำลังพยายามสร้างอินพุตสัญญาณรบกวนต่ำที่มีสัญญาณรบกวนต่ำมากแล้วสร้างอินพุตความถี่ต่ำที่น่าเบื่อด้วย 741 เพื่อห่อหุ้มสมองของคุณรอบส่วน "low pass" ของโครงการแล้วหาการแก้ไข ต้องการ (ถ้ามี ... ) เพื่อแทนที่แอมป์เสียงต่ำเพื่อแบ่งและพิชิตโครงการสองส่วนเช่นนั้น ให้บอกว่าคุณมีวงจรอิมพิแดนซ์ที่มีความต้านทานสูงเป็นพิเศษซึ่งน่าเสียดายที่ไวต่อไฟฟ้าสถิต คุณสามารถตรวจแก้จุดบกพร่องอย่างน้อยที่สุดส่วนหนึ่งของการออกแบบด้วย 741 ที่ไม่สามารถทำลายได้และราคาถูกมากจากนั้นเปลี่ยนเป็นแอมป์สหกรณ์ที่มีความต้านทานสูงมาก (อาจมีราคาแพง?) เหตุผลหนึ่งที่ยังคงใช้ 741s คือ noobs และผู้เชี่ยวชาญคิดว่าสามารถคาดเดาได้มาก คนที่มีประสบการณ์ตรงกลางมักจะไม่ชอบรุ่น 741 เพราะพวกเขาอาจจะหาข้อผิดพลาดบางอย่างหรือหาวิธีที่โครงการจะล้มเหลวเนื่องจากไม่มีรางรถไฟไปยังรางรถไฟ แต่พวกเขาส่วนใหญ่เชื่อถือได้และเข้าใจดีกว่าส่วนที่เหลือของโครงการส่วนใหญ่เวลา อาจเป็นไปได้สักสองสามข้อหรือพบวิธีที่โครงการจะล้มเหลวเนื่องจากการขาดรางไปยังรางรถไฟ แต่พวกเขาส่วนใหญ่เชื่อถือได้และเข้าใจดีกว่าส่วนที่เหลือของโครงการส่วนใหญ่เวลา อาจเป็นไปได้สักสองสามข้อขึ้นไปหรือพบวิธีที่โครงการจะล้มเหลวเนื่องจากไม่มีรางรถไฟไปยังรางรถไฟ แต่พวกเขาส่วนใหญ่เชื่อถือได้และเข้าใจดีกว่าส่วนที่เหลือของโครงการส่วนใหญ่เวลา

ระวังการทดแทนหากการออกแบบนั้นมีบางส่วนที่ชัดเจนสูงพิเศษหรือมีกระแสเอาต์พุตสูงมากหรือมีสัญญาณรบกวนต่ำหรือมีดสับที่เสถียร หากคุณตบใน 741 หรืออาจเป็นแอมป์อื่นที่ไม่ใช่แอมป์ที่ระบุการออกแบบจะไม่สามารถใช้งานได้

วิธีที่ปลอดภัยที่สุดในการคิดย่อหน้าด้านบนอย่างมืออาชีพด้วยการออกแบบที่แท้จริงคือการหาไดอะแกรม Venn ของข้อมูลจำเพาะขององค์ประกอบทั้งสองจากนั้นหาว่าสเป็คเหล่านั้นเกี่ยวข้องกับโครงการแต่ละโครงการของคุณหรือไม่แล้วตัดสินใจว่าความแตกต่างด้านประสิทธิภาพ จัดการ. สิ่งนี้ทำงานเป็นกลยุทธ์ทางวิศวกรรมสำหรับปัญหาการทดแทนส่วนประกอบเกือบทุกครั้งที่คุณเคยพบเจอ

อะไรคือเหตุผลที่จะไม่ใช้มัน?

ความต้องการแรงดันไฟฟ้าสูงกระแสไบอัสสูงไม่ใช่การทำงานแบบรางต่อรถไฟไดรฟ์กระแสไฟฟ้า จำกัด ช้าและอื่น ๆ

อะไรคือเหตุผลที่เลือกส่วนนี้

สำหรับแอปพลิเคชั่นจำนวนมากมันทำงานได้สำเร็จประสิทธิภาพ DC ที่น่าเชื่อถือรวดเร็วเพียงพอความพร้อมใช้งานกว้างราคาถูกไดรฟ์ปัจจุบัน จำกัด ช้า ฯลฯ

ประสิทธิภาพสูงไม่จำเป็นเสมอไปและบางครั้งประสิทธิภาพต่ำก็มีข้อดี

มีการออกแบบน้อยมากที่ถ่ายทอดสิ่งที่เราเคยเรียกว่าไม่ดีใน 741 ตัวอย่างเช่น GBP ต่ำถูกใช้ในตัวกรองบางตัว