Причины не использовать операционный усилитель 741?

48

Достаточно простой вопрос. Почему бы не использовать операционный усилитель 741 в целевой цепи или в любой целевой цепи? Каковы причины не использовать его? Какие могут быть причины по-прежнему выбирать эту часть?

Энди ака
источник
6
Может быть 358 стал новым 741 ?!
аутистический
4
Кажется, новички тянутся к 741, потому что это то, о чем они читают, и их легко и дешево получить. Помимо объяснений, почему не стоит использовать 741, я чувствую, что этот вопрос может быть полезен из предложений по альтернативным частям желейных бобов.
17
9
@marcelm: На SE рекомендации для чего-то сложного, они могут устареть и начать пламенные войны и просто не покрыть все. Особенно для выбора операционного усилителя очень важно, чтобы новички узнали о многих параметрах и почему они имеют смысл. Размах выходного напряжения является одним из тех, которые вы найдете много вопросов здесь, является источником проблемы.
PlasmaHH
3
Я действительно думаю, что, если рекомендации для 741 жили так долго, рекомендации для замен займет много времени, чтобы стать «устаревшим».
pjc50
4
Можем ли мы защитить этот вопрос сейчас, чтобы предотвратить неизбежное «Guyz my 714 circuit is not works !!! 1 HELP!»?
Мэтт Янг

Ответы:

62

Есть много веских причин не использовать LM741 1968 года выпуска: -

  • Минимально рекомендуемые шины питания +/- 10 вольт
    • Современные операционные усилители имеют источники питания, которые могут быть всего 1,8 вольт.
  • Диапазон входного напряжения обычно составляет от -Vs + 2 вольт до + Vs - 2 вольт
    • Современные операционные усилители могут быть выбраны, которые являются железнодорожными
  • Входное смещение напряжения обычно составляет 1 мВ (максимум 5 мВ)
    • Современные операционные усилители могут легко достигать нескольких микровольт и иметь небольшой дрейф.
  • Входной ток смещения обычно составляет 20 нА (максимум 200 нА)
    • Современные операционные усилители, как правило, менее 100 пА
  • Входной ток смещения обычно составляет 80 нА (максимум 500 нА)
    • Современные операционные усилители обычно менее 1 нА
  • Входное сопротивление обычно составляет 2 МОм (минимум 300 кОм)
    • Современное входное сопротивление начинается с сотен МОм
  • Типичное колебание выходного напряжения составляет от -Vs + 1 вольт до + Vs - 1 вольт
    • Многие дешевые операционные усилители "железная дорога-железная дорога" поступают в свои поставки в течение нескольких мВ
  • Гарантированное колебание выходного напряжения составляет от -Vs + 3 вольт до + Vs - 3 вольт
  • Ток питания обычно составляет 1,7 мА (максимум 2,8 мА)
    • Современные операционные усилители с таким потреблением тока в десять раз быстрее и лучше во многих других отношениях.
  • Шум составляет 60 нВ / кв. (Гц) для LM348 (четырехъядерная версия 741)
  • GBWP - 1 МГц со скоростью нарастания 0,5 В / с.

LM741A немного лучше, но по-прежнему динозавр в большинстве районов.

Важно отметить, что в спецификации 741 отсутствует список (и это может зависеть от возраста и производителя):

  • Смещение напряжения на входе в зависимости от температуры
  • Входной сдвиг тока дрейф в зависимости от температуры
  • Синфазный коэффициент подавления в зависимости от частоты
  • Выходное сопротивление (замкнутый или разомкнутый контур)
  • Фазовый запас
  • вероятность защелкивания (и усиления разворота)

Я не могу придумать никаких веских причин использовать 741, кроме «это все, что я когда-либо буду иметь или иметь». Общие причины, по которым они все еще используются в реальных устройствах:

  • У кого-то был дизайн, который они не хотели менять с 70-х годов
  • У кого-то их лежали миллионы, и они хотели использовать их
  • Кто-то определил, что все параметры подходят для их дизайна, и в тот момент 741 был самым дешевым в приобретении, и в миллионах единиц он сэкономил всего несколько тысяч долларов.

Я работаю дизайнером электроники с 1980 года, и я никогда не использовал и не указывал 741 в любом дизайне, с которым я был связан. Может я что-то упускаю?

Энди ака
источник
Комментарии не для расширенного обсуждения; этот разговор был перенесен в чат .
Дэйв Твид
Назовите
@Rigel составьте список случайных операционных усилителей, выбранных из вашего любимого поставщика и с завязанными глазами, вставьте булавку в список. Операционный усилитель, ближайший к отверстию, побеждает и почти наверняка будет лучше, чем 741. Фактически, все они будут лучше в том или ином отношении.
Энди ака
На самом деле, я только что сделал это :) - имея в виду Arduino .... electronics.stackexchange.com/questions/316716/…
WeGoToMars
Просто упомянув, что журнал Practical Wireless опубликовал статью о создании усилителя Hi-Fi, «Texan», используя 741-е (и 748-е, которые IIRC - это всего два 741-го в одном корпусе) еще в выпуске за май 1972 г. , стр. 48. обновление в июльском выпуске 1975 года для лучшего экранирования и тороидального силового трансформатора, но все еще использующего тот же операционный усилитель 741. Мой папа строил это как комплект, и это было нашей "семейной музыкой" много лет. Это звучало замечательно для меня, когда мне было около 6 лет :)
Обратный инженер
27

Если бы не было учебников десятков лет, которые использовали бы 741 в качестве примера, я был бы удивлен, если бы многие люди знали об этом сейчас. Теперь его будут помнить, как OC71, который был BC108 середины / конца 60-х годов.

Я думаю, что одной из причин, по которой она сохранялась так долго после середины 80-х годов, когда она была заменена, было множество плохих характеристик. Это пример для обучения студентов интересующим их характеристикам, которые подчеркивают внутреннюю работу операционного усилителя. Он имеет входные напряжения смещения, входной ток, нуждается в нулевом смещении, так ярко показывает продукт полосы / усиления. Немногие / никакие операционные усилители 20-летнего прошлого так размахивали так много.

Я занимаюсь проектированием в течение 30 лет, начиная с оборудования среднего объема в середине 80-х годов. По моему опыту, 741 не был чьим-либо выбором тогда или с тех пор - всегда были гораздо лучшие и более дешевые детали для использования. Я думаю, может быть, я работал над схемой с одним в то время, но я действительно не могу вспомнить это.

TonyM
источник
5
Я согласен - я работал в качестве EE с 1980 года и никогда не выбирал 741. Выбрал много LM324 в то время и операционные усилители TL08x, но никогда не 741.
Энди ака
Я предполагаю, что 709 (довольно непонятная часть в наши дни, и уникальная по сегодняшним меркам) будет OC71, 741 и BC108 (довольно устарел как буквальный номер детали, но все еще существует в очень похожих формах) ...
rackandboneman
7
Очень часто встречаются 741-е, продаваемые такими любителями, как adafruit, sparkfun или radioshack. Похоже, что они являются одним из стандартных «желейных» компонентов, которые, как ожидается, любители будут использовать и изучать просто из-за большого количества примеров проектов, которые можно найти в промежутках. Эти продавцы могут как-то продавать их по цене до 8 раз. Я подозреваю, что большинство людей, использующих 741, в настоящее время являются любителями, и они просто не знают никакого другого операционного усилителя (так как они, возможно, не оценят сложные тонкости, связанные с выбором лучшего).
Wossname
25

Другая причина не использовать 741 заключается в том, что при определенных условиях он может переходить в состояние фиксации, когда выходной сигнал насыщается и прилипает к одному из шин питания до тех пор, пока он не будет отключен. Я не могу найти ссылку конкретно о 741, но эта страница описывает нечто подобное: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-8/op-amp-practical-considerations/ (поиск по слову «защелка» на странице).

Вне школы я построил термостат для нашего аквариума, используя 741 с небольшим количеством положительной обратной связи, чтобы действовать в качестве компаратора для переключения нагревателя бака с помощью реле. Дважды 741 запирался и убивал всю нашу рыбу.

Обратный инженер
источник
1
На этой странице также упоминается «741»
Обратный инженер
2
Замыкание в таких операционных усилителях часто было вызвано инверсией знака усиления первой дифференциальной ступени, когда синфазное напряжение превысило указанные пределы: обратная связь меняется с отрицательной на положительную, а усилитель превращается в Триггер Шмитта.
Массимо
6
Теперь в кассе: «741: Убийца рыб»
vaxquis
1
:) Да - бедная рыба. Это случалось только дважды за несколько лет в 80-х, но мне все равно было жалко рыбу, и в итоге я подключил более современный операционный усилитель (однажды я работал инженером и мог позволить себе то, чего не нашел внизу). ящиков моего отца :)
Обратный инженер
1
Вы не добавили «термоплавкое масло», которое плавится при 25 ° C (или аналогично).
Янка
16

Никто не упомянул аспект социальной сигнализации в том, что схема, использующая 741, вероятно, будет работать с большинством любых операционных усилителей, по крайней мере, для смягченного определения «работы». Поэтому, если вам нужны более высокие частоты или другие ограничения напряжения, учитывая, что оригинальный дизайн был очень ванильным, замена несколько иного усилителя почти наверняка сработает. Это может быть очень полезно, если вы пытаетесь создать сверхнизкочастотный низкочастотный вход, а затем создать скучный низкочастотный вход с 741, чтобы обернуть свой мозг вокруг «низкочастотной» части проекта, а затем выяснить, какие модификации необходимо (если есть ...) заменить в малошумящем усилителе, чтобы разделить и победить такой проект из двух частей. Допустим, у вас есть очень специальная схема сверхвысокого входного сопротивления, которая, к сожалению, чувствительна к статическому электричеству, Вы могли бы отладить хотя бы часть дизайна с помощью в основном неразрушимого и очень дешевого 741, а затем в самом конце заменить операционный усилитель со сверхвысоким сопротивлением (вероятно, дорогим?). Одной из причин по-прежнему использовать 741-е являются нубы, и эксперты считают, что это очень предсказуемо. Людям со средним опытом, как правило, не нравятся 741, потому что они, вероятно, схватили несколько или нашли способ потерпеть неудачу из-за отсутствия рельсового рельса. Но в большинстве случаев они заслуживают доверия и лучше поняты, чем остальная часть проекта. Мы, вероятно, схватили несколько или нашли способ потерпеть неудачу из-за нехватки рельсовых рельсов. Но в большинстве случаев они заслуживают доверия и лучше поняты, чем остальная часть проекта. Мы, вероятно, схватили несколько или нашли способ потерпеть неудачу из-за нехватки рельсовых рельсов. Но в большинстве случаев они заслуживают доверия и лучше поняты, чем остальная часть проекта.

Будьте осторожны с заменой, если в спецификации конструкции присутствуют какие-то непонятные части с очень высокой частотой, или сверхвысокий выходной ток, или очень низкий уровень шума или стабилизированный прерыватель. Если вы подключите 741 или, возможно, любой другой усилитель, кроме указанного, дизайн почти наверняка не сработает.

Самый безопасный способ профессионально определить вышеприведенные абзацы с реальным дизайном - это вычислить диаграмму Венна двух спецификаций компонентов, затем выяснить, как эти спецификации относятся к вашему индивидуальному проекту, а затем решить, является ли разница в производительности несущественной или немного по рукам. Это работает как инженерная стратегия практически для любой проблемы замены компонентов, с которой вы когда-либо сталкивались.

Винс Малхоллон
источник
6
Это прекрасный момент, когда 741 используется в качестве заменителя «вставь свой любимый операционный усилитель здесь» в дизайне.
ThreePhaseEel
@ThreePhaseEel, но только если 741 когда-либо был любимым операционным усилителем :-)
TonyM
7

Каковы причины не использовать его?

Требование к высокому напряжению питания, большой ток смещения, работа от шины к железной дороге, ограниченный ток привода, медленный и т. Д.

Какие могут быть причины по-прежнему выбирать эту часть?

Для многих приложений он справляется со своей работой, обеспечивает достойную производительность постоянного тока, достаточно быстро, широкую доступность, дешевизну, ограниченный ток, медленный и т. Д.

Высокая производительность не всегда нужна, а иногда низкая производительность имеет свои преимущества.

dannyf
источник
12
У известного профессора аналоговых цепей MIT было высказывание: «Те, кто просит большую пропускную способность, чем им нужно, заслуживают того, что получают». Слова чтобы жить.
WhatRoughBeast
7
@Finbarr Существует классический транзистор-мигалка с малым количеством деталей, который полагается на то, что бета-произведение двух транзисторов находится ниже того, что необходимо для включения синхронизирующего резистора с высоким сопротивлением. Используйте древние низкие бета-версии, и это работает. Используйте транзисторы с бета, скажем, 300 каждый, и он защелкивается. Спроси меня, откуда я знаю :-).
Рассел МакМахон
4
«эта схема не будет работать, если ß транзистора слишком высока», и существует множество примеров «этой схемы» :)
rackandboneman
6
Высокоскоростные и высокоскоростные операционные усилители являются явным злом с точки зрения начинающих и макетных инженеров. Они больше похожи на усилители ошибок, которые гордо демонстрируют свое невежество в мире. Я думаю, что есть много смысла в том, чтобы знакомить новичков с простым операционным усилителем, таким как 741, который допускает ошибки проектирования.
Дэнниф
4
@IanBland И 741 терпит это!
Кристиан
0

Существует очень мало проектов, которые передают то, что мы привыкли называть плохим в 741. Например, в некоторых фильтрах используется низкий GBP.

atomd
источник
1
Тогда это плохой фильтр.
JRE