lm741是壹種運算芯片。
壹、LM741是什麽芯片？
LM741運算放大器是壹種直流耦合高增益電子電壓放大器，是最常用的運算放大器集成電路之壹，可以同時執行數字運算和放大功能。
LM741運算放大器的主要功能是在各種電路中進行數學運算。運算放大器具有較大的增益，通常用作電壓放大器。LM741可以在單電源或雙電源電壓下工作。
輸出電壓＝增益＊輸入電壓。
LM741電路采用內部補償，電路比較簡單，不易自激。其運行穩定、簡便，並設計了完善的保護電路，不易損壞。
由於其高質量和可靠的性能，運算放大器LM741非常適用於比較器、多諧振蕩器、直流放大器、求和放大器、積分器或微分器以及有源濾波器。
二、LM741引腳及功能
1、LM741芯片引腳。
2、LM741引腳及功能。
LM741由8個引腳組成。兩個引腳用於電源，例如Vcc-和Vcc＋。名稱中的數字741表示有7個活動引腳，4個引腳（引腳2、3、4、7）能夠接受輸入，1個引腳（引腳6）是輸出引腳。IC中的三角形代表運算放大器集成電路。每個引腳的功能如下：
1、電源引腳（引腳4和引腳7）：
引腳4和引腳7分別是負電壓和正電壓電源端子。IC運行所需的電源來自這兩個引腳，這些引腳之間的電壓電平可以在5V到18V的範圍內。
2、輸入引腳（引腳2和引腳3）：
引腳2和引腳3是運算放大器IC的輸入引腳。引腳2為反相輸入，引腳3為同相輸入。當2腳電壓大於3腳電壓時，即反相輸入端電壓較高，則輸出信號為低電平。類似地，當管腳3的電壓大於管腳2的電壓時，即同相輸入端的電壓較高，則輸出信號為高電平。
3、輸出引腳（引腳6）：
引腳6是運算放大器IC741的輸出引腳。此引腳的輸出電壓取決於輸入引腳上的電壓電平和使用的反饋方法。當此引腳電壓為高時，這意味著輸出電壓與正電源電壓相似。同樣，當該引腳電壓為低電平時，表示輸出電壓與負輸出電壓相近。
4、偏移空引腳（引腳1和引腳5）：
引腳1和引腳5用於運算放大器IC741中的偏移電壓。由於運算放大器IC741的電壓增益較高，即使是由於構造過程或異常引起的反相和非反相輸入電壓的最小變化或其他外部幹擾會影響輸出電壓。為了克服這種影響，可以在引腳1和引腳5上施加電壓偏移值，這通常通過使用電位器來完成。
5、未連接引腳（引腳8）：
引腳8未連接到運算放大器IC741內部的任何電路。它只是用於填充8引腳標準封裝中的空隙空間的引腳。
三、LM741內部電路講解。
標準運算放大器IC741由包含20個晶體管和11個電阻的電路構成。所有這些晶體管和電阻器都集成在壹個單片芯片中。
這裏，反相和非反相端子分別連接到晶體管Q1和Q2。晶體管Q1和Q2都用作NPN發射極。晶體管Q1和Q2的輸出連接到壹對Q3和Q4晶體管。這種類型的配置隔離晶體管Q3和Q4的兩個輸入，並防止可能發生的反饋。
運算放大器輸入端的電壓波動會影響內部電路中的電流流動，也會影響電路中晶體管的有效功能範圍。為了防止這種情況發生，使用了兩個電流鏡。晶體管對（Q8，Q9）和（Q12，Q13）以某種方式連接以形成兩個鏡像電路。
晶體管Q8和Q12用作調節晶體管，它們為相應的晶體管對設置發射極-基極（EB）結的電壓電平。這個電壓電平可以精確地調節到幾毫伏，以允許所需的電流量。
Q8和Q9開發的第壹鏡像電路耦合到輸入電路，Q12和Q13開發的第二鏡像電路耦合到輸出電路。此外，由Q10和Q11開發的第三個鏡像電路用作輸入和負電源之間的高阻抗連接。它提供的參考電壓對輸入電路沒有負載影響。
晶體管Q16與電阻4.5KΩ和7.5KΩ壹起形成壹個電壓電平轉換器電路，該電路將輸入部分放大器電路的電壓電平降低Vin，然後再傳遞到下壹個電路。這樣做是為了防止輸出放大器部分的信號失真。
晶體管Q15、Q19和Q22被設計用作A類放大器，晶體管Q14、Q17和Q20形成運算放大器IC741的輸出級。
為了平衡差分電路輸入相位的任何不規則性，晶體管Q5、Q6和Q7將形成壹個具有Offsetnull＋ve和-ve的配置，並相應地平衡反相和非反相輸入。
四、LM741工作原理。
1、LM741工作原理。
LM741使用時，需要在7腳和4腳上提供壹對大小相同的正負電源電壓＋Vdc和-Vdc。壹旦2腳和3腳之間出現電壓差，也就是在兩個輸入端之間，電壓差會在輸出端被放大。
運算放大器具有輸出電壓值永遠不會大於正電源電壓＋Vdc或小於負電源電壓-Vdc的特性。如果輸入電壓差大於外部電源電壓＋Vdc至-Vdc的範圍，其值將等於＋Vdc或-Vdc。
所以壹般運算放大器的輸出電壓具有如圖所示的特性曲線如下圖，輸出電壓達到＋Vdc和-Vdc後會飽和。
LM741的基本操作，如果在同相輸入端輸入電壓，則在輸出端會得到同極性的放大輸出；如果在反相輸入端輸入相同的電壓信號，則在輸出端會得到放大倍數相同但極性相反的信號輸出。
當同時向放大器的兩個輸入端輸入電壓時，從同相輸入端的電壓值（V1）中減去反相輸入端的電壓值（V2），即可得到輸出乘以輸出端（V1-V2）的比率。
2、電源。
電源本身有兩組外接插孔，提供兩組電源輸出。當需要正負輸出電壓時，可以使用電源上的電壓調節按鈕。例如，要產生±15Vdc電壓，則需要先將兩組電源輸出中的其中壹組電源輸出正極接到另壹組電源輸出負極。
其余兩個未連接的輸出端子為電源輸出端子，然後打開電源並按下儀表板上的跟蹤按鈕，然後使用面板上的調節旋鈕調節所需的±15Vdc電壓。
在調整過程中可以發現，雖然只轉動了壹組功率輸出調節旋鈕，兩組電壓輸出值同時變化，顯示數字相同，但壹端為正，另壹端為負。壹端為負極，同樣是15Vdc的輸出。原理類似於串聯兩塊電池的情況。
但是，如果要將放大電路和傳感元件集成到測試設備中，則電源不能用來為運算放大器提供電源，需要自制壹個±15Vdc的供電電路。
制作方法是用橋式整流器和帶有適當規格電容器的穩壓IC組成整流電路，將常用的110伏電源轉換成±15Vdc電源。電路圖如下，110V電源經過橋式整流後，用三端穩壓IC7815和7915將電壓值調整到±15Vdc，其中7815為正穩壓將電壓穩定到＋15Vdc，7915用於負電壓調整。
五、LM741參數。
1、LM741運算放大器電氣特性。
LM741運算放大器的主要特點之壹是過載保護。最重要的是，它支持反相和同相引腳的過載保護。與其他運算放大器不同，它具有以下特點：
無閂鎖電路要求。
免於振蕩。
提供PDIP、CDIP和TO99封裝。
2、LM741運算放大器參數。
輸入阻抗大於100KΩ。
輸出阻抗小於100Ω。
頻率範圍在0HZ到1MZ之間。
低失調電壓和電流。
電壓增益約為2，00，000。
電源：為了正常工作，它需要至少5V的電源，並且可以處理高達18V的電壓。
輸入阻抗：約2MΩ。
輸出阻抗：約75Ω。
電壓增益：最小頻率範圍為2，00，000。
轉換速率（運算放大器可以檢測電壓變化的速率）：0.5V/?s。
輸入偏移：在2mV-6mV範圍內。
輸出負載：推薦大於2KΩ。
最大輸出電流：20mA。
註意：為了使運算放大器用作電壓放大器，建議使用高輸入阻抗和低輸出阻抗值。這種阻抗使運算放大器IC741成為近乎理想的電壓放大器。上述規格是通用的，可能會因制造商而異。
六、LM741可以用什麽代替？
替換/等效/其他零件編號：
MC1439、LM748、LM709C、LM201。
TLC271、CA3140E、TL081CN、TLO61CP、TL071CP、LF351N。
LM741A、LM741C、LM709C、LM201、MC1439和LM748。
七、LM741電路講解
1、同相運算放大器
在同相運算放大器IC741中，引腳3和引腳6用作輸入和輸出引腳。輸入電壓通過引腳3提供，輸出來自引腳6，保持與輸入電壓相同的極性。當輸入電壓為正時，輸出為正，當輸入電壓為負時，輸出也為負。因此，該放大器被命名為非反相放大器（同相放大器）。
同相放大器的增益由下式給出：
增益（Av）＝1＋（R2/R1）。
其中，R2是反饋電阻。
通過調整R1和R2的值，可以實現所需的放大。當反饋電阻R2為零時，增益為1，運算放大器充當電壓跟隨器或單位增益緩沖器。
2、反相運算放大器。
在反相運算放大器IC741中，引腳2和引腳6用作輸入和輸出引腳。輸入電壓通過引腳2提供，輸出從引腳6獲取，從而導致極性反轉。當輸入電壓為正時，輸出為負，當輸入電壓為負時，輸出為正，因此該放大器被稱為反相放大器。
反相放大器的增益由以下公式給出：
增益（Av）＝-（R2/R1）。
其中，R2是反饋電阻。
這裏，負號表示輸出電壓的極性反轉。通過調整R1和R2的值，可以實現所需的放大。
3、單位增益放大器示例
運算放大器的用途之壹是單位增益放大器或緩沖放大器。單位增益放大器可以作為：跟隨器、逆變器。
跟隨器提供1的增益，輸出與輸入完全相同。另壹方面，除了提供單位增益外，反相器還反轉輸入的極性。運算放大器的輸出電阻可以忽略不計。因此，該電路根據負載的要求提供盡可能多的電流。
在這個電路中，我們給出6V的輸入電壓。之後，我們連接壹個反饋電阻。我們得到的輸出電壓正好是6V。因為放大器的增益是統壹的。結果，示波器上的輸出顯示為6V。根據這個等式：
Vout＝Vinx增益Vout＝6x1＝6V//因為增益＝1和Vin＝6V。
4、LM741方波發生器示例。
該方波發生器將交流正弦波轉換為方波。但我們也可以稱其為過零檢測電路。簡而言之，它的主要功能是從正弦波產生方波。
在本例中，LM741用作比較器，它比較零電壓參考和正弦波的電壓幅度。每當正弦波通過零電壓電平時，我們將在輸出端獲得方波。比較器產生＋15和-15伏輸出。但是我們使用邊緣檢測電路，該邊緣檢測電路將運算放大器的輸出轉換為方波。
5、光傳感器電路。
這種光傳感器電路在電路中使用LM741IC作為多諧振蕩器。120K可變電阻用於調節LED的靈敏度或激活點。
該電路使用LDR傳感器來感應光。當LDR上的光照水平達到120K可變電阻器設置的預設水平時，LED將被激活。工作電壓為9VDC。
6、暗傳感器電路。
與上述電路壹樣，LM741也用於該暗傳感器電路中，處於非穩態多諧振蕩器模式，但這次，為了檢測暗度，可變電阻器的中間引腳與IC的引腳三/非反相輸入連接。
現在，當LDR表面的水平或黑暗達到電路中120K可變電阻設置的預設水平時，LED將被激活。該電路的電源也是9V。
7、其他應用。
LM741的實際應用有：在我們的手機上進行廣告轉換、在音頻放大器中、可編程邏輯控制器、視頻信號調理單元、處理器、傳感器數據指控、電話中的數模轉換器、溫度傳感器和控制器、誤差放大器、通訊電路、手機充電器、接收器、調制器、合成器。