Perché non usare un amplificatore operazionale 741?

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Domanda abbastanza semplice. Perché non utilizzare un amplificatore operazionale 741 in un circuito target o nel circuito target di chiunque? Quali sono i motivi per non usarlo? Quali potrebbero essere i motivi per scegliere ancora questa parte?

operational-amplifier linear obsolescence

— Andy aka
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Forse il 358 è diventato il nuovo 741 ?!

— Autistico,

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Sembra che i novizi siano attratti dal 741 perché è quello che leggono e sono facilmente ed economicamente ottenibili. Oltre alle spiegazioni del perché non utilizzare il 741, ritengo che questa domanda possa trarre vantaggio da suggerimenti per parti alternative di jelly-bean.

— marcelm

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@marcelm: Su SE le raccomandazioni per qualsiasi cosa sono difficili, possono diventare obsolete e iniziare guerre di fiamma e semplicemente non coprire tutto. Soprattutto per la scelta di un opamp è molto importante per i principianti conoscere molti parametri e perché hanno senso. L'oscillazione della tensione di uscita è una di quelle che trovi molte domande qui è una fonte di problemi.

— PlasmaHH,

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Penso che se le raccomandazioni per 741 sono vissute così a lungo, le raccomandazioni per le sostituzioni impiegheranno molto tempo a diventare "obsolete".

— pjc50,

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Possiamo proteggere questa domanda ora per evitare l'inevitabile "Guyz il mio circuito 714 non funziona !!! 1 AIUTO!"?

— Matt Young,

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Ci sono molte buone ragioni per non usare la LM741 del 1968: -

Le guide di alimentazione minime consigliate sono +/- 10 volt
- I moderni amplificatori operazionali dispongono di alimentatori che possono arrivare fino a 1,8 volt.
L'intervallo della tensione di ingresso è in genere compreso tra -Vs + 2 volt e + Vs - 2 volt
- I moderni amplificatori operazionali possono essere scelti rail-to-rail
La tensione di offset in ingresso è in genere 1 mV (massimo 5 mV)
- I moderni amplificatori operazionali possono essere facilmente bassi quanto pochi micro volt e avere una bassa deriva.
La corrente di offset in ingresso è in genere 20 nA (massimo 200 nA)
- I moderni amplificatori operazionali sono comunemente disponibili con meno di 100 pA
La corrente di polarizzazione in ingresso è in genere 80 nA (massimo 500 nA)
- I moderni amplificatori operazionali sono generalmente meno di 1 nA
La resistenza di ingresso è in genere 2 MΩ (almeno 300 kΩ)
- La moderna resistenza di ingresso inizia a centinaia di MΩ
L'oscillazione tipica della tensione di uscita è da -Vs + 1 volt a + Vs - 1 volt
- Molti amplificatori operazionali rail-to-rail a basso costo arrivano alle loro forniture in pochi mV
L'oscillazione della tensione di uscita garantita è da -Vs + 3 volt a + Vs - 3 volt
La corrente di alimentazione è in genere 1,7 mA (massimo 2,8 mA)
- I moderni amplificatori operazionali con questo consumo attuale sono dieci volte più veloci e migliori anche in molti altri modi.
Il rumore è 60 nV / sqrt (Hz) per LM348 (versione quad di 741)
GBWP è 1 MHz con una velocità di risposta di 0,5 V / us

LM741A è leggermente migliore ma è ancora un dinosauro nella maggior parte delle aree.

Cose importanti che la scheda tecnica 741 non sembra elencare (e che possono dipendere dall'età e dal produttore): -

Deriva della tensione di offset in ingresso rispetto alla temperatura
Deriva corrente di offset in ingresso rispetto alla temperatura
Rapporto di reiezione della modalità comune rispetto alla frequenza
Resistenza di uscita (circuito chiuso o aperto)
Margine di fase
probabilità di latchup (e guadagno inversione)

Non riesco a pensare a validi motivi per usare il 741 oltre a "Questo è tutto ciò che avrò o possederò". I motivi comuni per cui sono ancora utilizzati in dispositivi reali sembrano essere: -

Qualcuno aveva un design che non voleva cambiare dagli anni '70
Qualcuno aveva milioni di persone in giro e voleva metterle in pratica
Qualcuno ha effettivamente stabilito che tutti i parametri vanno bene per il loro design, e in quel momento il 741 era il più economico da acquisire e in milioni di unità ha risparmiato qualche migliaio di dollari in totale.

Sono un designer di elettronica dal 1980 e non ho mai usato o specificato un 741 in nessun design a cui sono stato associato. Forse mi sto perdendo qualcosa?

— Andy aka
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I commenti non sono per una discussione estesa; questa conversazione è stata spostata in chat .

— Dave Tweed

Si prega di nominare 2 o 3 di queste alternative migliori per 741

— WeGoToMars

@Rigel crea un elenco di opamp casuali scelti dal tuo fornitore preferito e piegati alla cieca, metti un perno nell'elenco. L'opamp più vicino al foro del perno vince e sarà quasi sicuramente migliore del 741. In effetti, tutti saranno migliori in un modo o nell'altro.

— Andy aka

In realtà, l'ho appena fatto :) - pensando ad Arduino .... electronics.stackexchange.com/questions/316716/…

— WeGoToMars

Ho appena menzionato che la rivista Practical Wireless ha pubblicato un articolo sulla costruzione di un amplificatore hi-fi, il "Texan", usando 741 (e 748 che IIRC sono solo due 741 in un caso) nel numero di maggio 1972 , pag 48. aggiornamento nel numero di luglio 1975 per una migliore schermatura e un trasformatore di potenza toroidale, ma usando ancora lo stesso amplificatore operazionale 741. Mio padre l'ha costruito come kit ed è stato il nostro "hi-fi di famiglia" per molti anni. Suonava alla grande quando avevo circa 6 anni :)

— Ingegnere invertito il

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Se non ci fossero un sacco di libri di testo di decenni che usavano il 741 come esempio, sarei sorpreso se molte persone lo sapessero ora. Ora sarebbe stato ricordato come l'OC71, che era il BC108 della metà / fine degli anni '60.

Uno dei motivi per cui penso che sia persistito così a lungo oltre la metà degli anni '80, quando è stato ben sostituito, è stato a causa delle sue molte cattive caratteristiche. È un esempio per insegnare agli studenti le caratteristiche di cui preoccuparsi, che mettono in evidenza il funzionamento interno dell'amplificatore operazionale. Ha le tensioni di offset in ingresso, la corrente in ingresso, ha bisogno dell'offset nullo, mostra la larghezza di banda / guadagno del prodotto in modo così vivido. Pochi / nessun amplificatore operazionale degli ultimi 20 anni ha brandito così tanti di questi in modo così evidente.

Ho progettato per 30 anni, a partire da apparecchiature di medio volume a metà degli anni '80. Nella mia esperienza, il 741 non era la scelta di nessuno né allora né allora: c'erano sempre parti molto migliori e più economiche da usare. Immagino che forse ho lavorato su un circuito con uno acceso in quel momento, ma sinceramente non me lo ricordo.

— TonyM
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Sono d'accordo - sono stato impiegato come EE dal 1980 e non ho mai scelto una 741. All'epoca ho scelto un sacco di LM324 e amplificatori operazionali TL08x ma mai la 741.

— Andy aka

Immagino che un 709 (parte piuttosto oscura in questi giorni, e idiosincratico per gli standard di oggi) sarebbe un OC71, un 741 un BC108 (piuttosto obsoleto come un numero di parte letterale ma esiste ancora in forme molto simili) ...

— Rackandboneman

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È molto comune vedere i 741 elencati da venditori di hobbisti come adafruit o sparkfun o radioshack. Sembra che siano uno dei componenti "jellybean" predefiniti che gli hobbisti dovrebbero usare e apprendere semplicemente a causa del gran numero di progetti di esempio che si possono trovare sugli intertubes. Questi venditori sono in qualche modo in grado di venderli ad un costo fino a 8 volte. Sospetto che la maggior parte delle persone che usano i 741 ora siano hobbisti e semplicemente non conoscono nessun altro amplificatore operazionale (dal momento che probabilmente non apprezzeranno le complesse sottigliezze coinvolte nella scelta di uno migliore).

— Wossname

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Un altro motivo per non utilizzare un 741 è che in determinate condizioni può andare in uno stato di latch-up, in cui l'uscita si satura e si attacca a una delle guide di alimentazione fino a quando non viene spenta. Non riesco a trovare un riferimento specifico sul 741, ma questa pagina descrive qualcosa di simile: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-8/op-amp-practical-considerations/ (cerca la parola "aggancio" nella pagina).

Appena uscito da scuola, ho costruito un termostato per il nostro acquario, usando un 741 con una piccola quantità di feedback positivo per fungere da comparatore per commutare il riscaldatore del serbatoio con un relè. Il 741 ha attaccato due volte e ucciso tutti i nostri pesci.

— Ingegnere invertito
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Questa pagina menziona anche il 741 che si aggancia

— Reversed Engineer

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Il latch-up in quel tipo di amplificatori operazionali è stato spesso causato dall'inversione del segno del guadagno del primo stadio differenziale quando la tensione di modo comune ha superato i limiti specificati: il feedback passa da negativo a positivo e l'amplificatore si trasforma in un Grilletto Schmitt.

— Massimo Ortolano,

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Ora al botteghino: "741: The Fish Killer"

— vaxquis,

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:) Sì - pesce povero. È successo solo due volte negli anni '80, ma mi dispiaceva ancora per il pesce e alla fine ho inserito un amplificatore operazionale più moderno (una volta stavo lavorando come ingegnere e potevo permettermi qualcosa che non ho trovato in fondo dei cassetti di mio padre :)

— Ingegnere invertito,

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Non hai aggiunto un "thermofuse al burro" che si scioglie a 25 ° C (o simile).

— Janka,

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Nessuno ha menzionato l'aspetto della segnalazione sociale in quanto un circuito che utilizza un 741 probabilmente funzionerà con quasi tutti gli opamp, almeno per una definizione rilassata di "lavoro". Quindi, se hai bisogno di freq più alti o di limiti di tensione diversi dato che il design originale era molto vaniglia, la sostituzione di un amplificatore un po 'diverso funzionerà quasi sicuramente. Questo può essere estremamente educativo, se stai cercando di creare un input passa basso ultra basso rumore, quindi costruisci un input passa basso noioso con un 741 per avvolgere il cervello attorno alla parte "passa basso" del progetto, quindi capire le modifiche necessario (se presente ...) per sostituire un amplificatore a basso rumore per dividere e conquistare un progetto in due parti come quello. Supponiamo che tu abbia un circuito ad altissima impedenza di ingresso molto speciale, purtroppo sensibile all'elettricità statica, potresti eseguire il debug di almeno parti del design con un 741 per lo più indistruttibile e molto economico, quindi scambiare l'amplificatore operazionale ad altissima impedenza (probabilmente costoso?) alla fine. Un motivo per usare ancora i 741 è il fatto che gli esperti ritengono che sia molto prevedibile. Le persone con esperienza nel mezzo tendono a non apprezzare il 741 perché probabilmente hanno attaccato alcuni o hanno trovato il modo di fallire un progetto a causa della mancanza di output rail to rail. Ma sono per lo più affidabili e meglio compresi rispetto al resto del progetto, il più delle volte. ne ho probabilmente recuperati alcuni o trovato un modo per fallire un progetto a causa della mancanza di output rail to rail. Ma sono per lo più affidabili e meglio compresi rispetto al resto del progetto, il più delle volte. ne ho probabilmente recuperati alcuni o trovato un modo per fallire un progetto a causa della mancanza di output rail to rail. Ma sono per lo più affidabili e meglio compresi rispetto al resto del progetto, il più delle volte.

Diffidare della sostituzione se il progetto prevede una parte oscura ultra alta freq o una corrente di uscita ultra alta o un rumore ultra basso o stabilizzatore del chopper. Se schiaffi un 741 o forse un amplificatore diverso da quello specificato, il design è quasi certo che non funzionerà.

Il modo più sicuro per capire professionalmente i paragrafi precedenti con un design reale è capire il diagramma di Venn delle specifiche dei due componenti, quindi capire come tali specifiche si riferiscono al tuo singolo progetto, quindi decidere se la differenza di prestazioni è irrilevante o un po ' affare. Funziona come una strategia ingegneristica per quasi tutti i problemi di sostituzione dei componenti in cui ti imbatterai mai.

— Vince Mulhollon
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Questo è un punto eccellente riguardo al fatto che il 741 viene utilizzato come segnaposto "inserisci qui il tuo amplificatore operazionale preferito" in un design.

— ThreePhaseEel

@ThreePhaseEel, ma solo se il 741 fosse mai stato l'amplificatore operazionale preferito :-)

— TonyM,

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Quali sono i motivi per non usarlo?

Requisiti di tensione di alimentazione elevata, corrente di polarizzazione elevata, funzionamento non rail-to-rail, azionamento a corrente limitata, lento, ecc.

Quali potrebbero essere i motivi per scegliere ancora questa parte?

Per molte applicazioni, ottiene il lavoro fatto, prestazioni DC rispettabili, abbastanza veloce, ampia disponibilità, economico, corrente limitata, lento, ecc.

Le prestazioni elevate non sono sempre necessarie e talvolta le prestazioni basse presentano i suoi vantaggi.

— dannyf
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Un noto professore di circuiti analogici del MIT ha detto: "Coloro che chiedono più larghezza di banda di quella di cui hanno bisogno meritano ciò che ottengono". Parole per cui vivere.

— WhatRoughBeast,

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@Finbarr Esiste un classico conteggio basso delle parti con due lampeggiatori a transistor cct che si basa sul fatto che il prodotto beta dei due transistor è inferiore a quello necessario per consentire a un resistore di temporizzazione ad alta resistenza di agganciarsi al circuito. Usa antiche parti a bassa beta e funziona. Usa transistor con Beta di dire 300 ciascuno e si blocca. Chiedimi come lo so :-).

— Russell McMahon,

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"questo circuito non funzionerà se il transistor ß è troppo alto" e ci sono molti esempi di "questo circuito" :)

— rackandboneman,

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Opamps ad alta velocità e velocità di risposta sono decisamente malvagi dal punto di vista di un principiante e degli ingegneri di layout. Sono più come amplificatori di errori che mettono in mostra la propria ignoranza verso il mondo, orgogliosamente. Penso che ci sia molta saggezza nell'introdurre i principianti in un opamp facile come il 741 che tollera gli errori di progettazione.

— dannyf,

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@IanBland E il 741 lo tollera!

— Christian,

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Esistono pochissimi progetti che trasmettono qualcosa che in passato chiamavamo male nel 741. Ad esempio, in alcuni filtri viene utilizzato un GBP basso.

— atomd
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Quindi è un filtro scadente.

— JRE