lm741 tlo72 lm386 オペアンプの回路図と動作?

LM741、TL072、および LM386 オペアンプの回路図と動作:

これらの一般的なオペアンプの回路図と動作の内訳は次のとおりです。

1. LM741 オペアンプ:

回路図:

LM741 は、複雑な内部構造を備えた古典的なバイポーラ接合トランジスタ (BJT) オペアンプです。簡略化した表現は次のとおりです。

* 入力差動アンプ: 2 つの入力トランジスタ Q1 と Q2 は差動増幅器を形成します。

* レベル シフター: 差動アンプの出力は、トランジスタ Q3 と Q4 で構成されるレベル シフタに供給されます。

* 出力アンプ: 出力アンプはトランジスタ Q5 と Q6 を備えたプッシュプル段であり、高出力電流を供給します。

* バイアス ネットワーク: トランジスタに必要な DC バイアスを提供します。

操作:

LM741 は負帰還の原理に基づいて動作します。 2 つの入力端子 (反転 (-) と非反転 (+)) 間のわずかな電圧差は、内部回路によって増幅されます。出力電圧は、フィードバック ネットワークを介して反転入力にフィードバックされます。

* 構成を反転する: 入力信号が反転入力に印加されると、出力電圧は入力とは 180 度位相が異なります。

* 非反転構成: 入力信号が非反転入力に印加されると、出力電圧は入力と同相になります。

主な機能:

* 高ゲイン: LM741 の開ループ ゲインは約 200,000 です。

* 低入力バイアス電流: 一般的なバイアス電流はナノアンペアの範囲にあります。

* 広い動作電圧範囲: 5V～18Vで動作可能です。

* 低コスト: LM741 は、入手可能なオペアンプの中で最もコスト効率の高いものの 1 つです。

制限事項:

* 制限された帯域幅: 帯域幅は約 1MHz に制限されています。

* スルーレート: 出力電圧の最大変化率は制限されています (通常 0.5V/μs)。

* ノイズ: 新しいオペアンプと比較してノイズレベルが高くなります。

2. TL072 オペアンプ:

回路図:

TL072 はデュアル JFET 入力オペアンプで、LM741 よりもシンプルな構造を備えています。

* JFET 入力ステージ: 入力段には、高入力インピーダンスと低バイアス電流を実現する JFET トランジスタが使用されています。

* BJT 出力ステージ: 出力段には、高出力電流を実現するバイポーラ トランジスタが使用されています。

操作:

TL072 は LM741 と同様に動作しますが、JFET 入力段にはいくつかの利点があります。

* 非常に高い入力インピーダンス: 通常はギガオームの範囲です。

* 入力バイアス電流の低減: ピコアンペアの範囲内。

* ノイズの低減: JFET は本質的に BJT よりも静かです。

主な機能:

* 高入力インピーダンス: 高インピーダンス入力を必要とするアプリケーションに最適です。

* 広い動作電圧範囲: ±3V～±18Vで動作します。

* 低ノイズと低ドリフト: JFET入力段を採用しているため。

* より高い帯域幅: LM741と比較して帯域幅が広い（約5MHz）。

制限事項:

* 高コスト: LM741より高価です。

3. LM386 オペアンプ:

回路図:

LM386 は、低電力オーディオ アプリケーション向けに設計された特殊なオーディオ アンプです。

* 単一電源動作: 単一電源電圧 (通常は 5V ～ 12V) で動作します。

* 内部ゲイン制御: 単一の外付け抵抗を使用してゲイン調整が可能です。

* 統合された出力ステージ: スピーカーを駆動するための高出力出力ステージが含まれています。

操作:

LM386 は、電圧と電流のレベルを高めることでオーディオ信号を増幅します。内部ゲイン制御ネットワークにより、増幅率を調整できます。

主な機能:

* 低電力オーディオ増幅: 低消費電力を必要とするアプリケーション向けに設計されています。

* 使い方は簡単: 単一電源電圧と最小限の外付け部品で簡単に実装できます。

* 統合ゲイン制御: 便利なゲイン調整が可能です。

制限事項:

* 制限された帯域幅: LM741 および TL072 よりも低い帯域幅 (通常 20kHz)。

* 固定ゲイン: 最大ゲインは約 200 に固定されています。

要約:

* LM741: 帯域幅が制限され、ノイズが大きい、クラシックな低コストの汎用オペアンプです。

* TL072: LM741 よりも高入力インピーダンス、低ノイズ、高帯域幅を備えたデュアル JFET 入力オペアンプ。

* LM386: 統合されたゲイン制御と単一電源電圧を備えた、低電力オーディオ アプリケーション向けに最適化された特殊なオーディオ アンプ。

オペアンプの選択は、特定のアプリケーション要件によって異なります。コストが重要な要素となる汎用アプリケーションには、LM741 が適しています。 高入力インピーダンス、低ノイズ、より広い帯域幅を要求するアプリケーションには、TL072 がより良いオプションです。 低電力オーディオ アプリケーションには、LM386 が最適です。