Pourquoi ne pas utiliser un ampli-op 741?

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Question assez simple. Pourquoi ne pas utiliser un amplificateur opérationnel 741 dans un circuit cible ou dans un circuit cible? Quelles sont les raisons pour ne pas l'utiliser? Quelles pourraient être les raisons pour toujours choisir cette partie?

Andy aka
la source
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Peut-être que le 358 est devenu le nouveau 741?!
Autiste
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Il semble que les novices soient attirés par le 741 parce que c'est ce qu'ils lisent et qu'ils peuvent être obtenus facilement et à moindre coût. Outre les explications quant à pourquoi ne pas utiliser le 741, j’estime que cette question pourrait tirer avantage de suggestions de solutions alternatives pour les morceaux de gelée.
marcelm
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@marcelm: En ce qui concerne les SE, toute recommandation est difficile, ils peuvent être obsolètes, déclencher des guerres de flammes et ne pas tout couvrir. Pour le choix d’un opamp, il est très important que les novices se familiarisent avec de nombreux paramètres et en expliquent le sens. L’oscillation de la tension de sortie est l’une des sources de problèmes.
PlasmaHH
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Je pense vraiment que si les recommandations pour 741 ont vécu aussi longtemps, les recommandations pour les remplacements prendront longtemps pour devenir "obsolètes".
pjc50
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Pouvons-nous protéger cette question maintenant pour éviter l'inévitable "Guyz mon circuit 714 ne fonctionne pas !!! 1 HELP!"?
Matt Young

Réponses:

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Il y a beaucoup de bonnes raisons de ne pas utiliser le LM741 de 1968. -

  • Les rails d'alimentation minimum recommandés sont de +/- 10 volts
    • Les amplificateurs opérationnels modernes ont des alimentations pouvant atteindre 1,8 volts.
  • La plage de tension d'entrée est généralement comprise entre -Vs + 2 volts et + Vs - 2 volts.
    • On peut choisir des amplis op modernes, rail à rail
  • La tension de décalage d'entrée est généralement de 1 mV (5 mV maximum)
    • Les amplificateurs opérationnels modernes peuvent facilement être aussi bas que quelques micro volts et avoir une faible dérive.
  • Le courant d'entrée offset est typiquement de 20 nA (200 nA maximum)
    • Les amplis-op modernes sont généralement disponibles pour moins de 100 pA.
  • Le courant de polarisation d'entrée est généralement de 80 nA (500 nA maximum)
    • Les amplis op modernes sont généralement inférieurs à 1 nA
  • La résistance d'entrée est généralement de 2 MΩ (300 kΩ minimum)
    • La résistance d'entrée moderne commence à des centaines de MΩ
  • L'oscillation de tension de sortie typique est -Vs + 1 volt à + Vs - 1 volt
    • De nombreux amplificateurs opérationnels rail-à-rail bon marché se ravitaillent en quelques mV
  • L'oscillation de tension de sortie garantie est -Vs + 3 volts à + Vs - 3 volts
  • Le courant d'alimentation est généralement de 1,7 mA (2,8 mA maximum)
    • Les amplificateurs opérationnels modernes avec cette consommation de courant sont dix fois plus rapides et meilleurs à bien d'autres égards.
  • Le bruit est de 60 nV / sqrt (Hz) pour le LM348 (version quadruple de 741)
  • GBWP est de 1 MHz avec une vitesse de balayage de 0,5 V / us

Le LM741A est légèrement meilleur mais reste un dinosaure dans la plupart des régions.

Éléments d'importance que la fiche technique 741 ne semble pas répertorier (et qui peuvent dépendre de l'âge et du fabricant): -

  • Dérive de la tension d'entrée en fonction de la température
  • Dérive du courant d'entrée en fonction de la température
  • Rapport de réjection de mode commun en fonction de la fréquence
  • Résistance de sortie (boucle fermée ou ouverte)
  • Marge de phase
  • probabilité de verrouillage (et inversion de gain)

Je ne vois aucune raison valable d'utiliser le 741 autre que "c'est tout ce que je posséderai ou posséderai". Les raisons courantes pour lesquelles ils sont encore utilisés dans les appareils réels semblent être: -

  • Quelqu'un avait un design qu'ils ne voulaient pas changer depuis les années 70
  • Quelqu'un en avait des millions à traîner et voulait les utiliser
  • Quelqu'un a en fait déterminé que tous les paramètres convenaient à leur conception. À ce moment, le 741 était le moins cher à acquérir et, en millions d'unités, il a permis d'économiser quelques milliers de dollars au total.

Je suis un concepteur en électronique depuis 1980 et je n'ai jamais utilisé ou spécifié un 741 dans aucun des modèles auxquels je suis associé. Peut-être que je manque quelque chose?

Andy aka
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Les commentaires ne sont pas pour une discussion prolongée; cette conversation a été déplacée pour discuter .
Dave Tweed
Veuillez nommer 2 ou 3 de ces solutions de remplacement plus performantes pour 741
WeGoToMars
@Rigel dresse une liste d'opamps choisis au hasard parmi votre fournisseur préféré et plié à l'aveugle, mettez une épingle dans la liste. L'opamp le plus proche du trou de pioche gagne et sera presque certainement meilleur que le 741. En fait, ils seront tous meilleurs à un titre ou à un autre.
Andy aka
En fait, je viens de le faire :) - avec Arduino à l'esprit ... electronics.stackexchange.com/questions/316716/…
WeGoToMars
Je viens de mentionner que le magazine Practical Wireless publiait un article sur la construction d’un amplificateur hi-fi, le "Texan", utilisant des 741 (et des 748 dont l’IIRC ne sont que deux 741 dans un cas) dans le numéro de mai 1972 , page 48. mise à jour dans le numéro de juillet 1975 pour un meilleur blindage et un transformateur de puissance toroïdal, tout en utilisant le même ampli-op 741. Mon père l'a construit en kit, et c'était notre "famille hi-fi" pendant de nombreuses années. Cela me semblait très bien quand j'avais environ 6 ans :)
Reversed Engineer
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S'il n'y avait pas beaucoup de manuels datant de plusieurs décennies qui utilisaient le 741 comme exemple, je serais surpris que beaucoup de gens le sachent maintenant. On se rappellerait maintenant de l’OC71, qui était le BC108 du milieu / fin des années 60.

Une des raisons qui, à mon avis, a persisté si longtemps après le milieu des années 80, quand il a été largement dépassé, était à cause de ses nombreuses mauvaises caractéristiques. C'est un exemple pour enseigner aux élèves les caractéristiques à prendre en compte, qui soulignent le fonctionnement interne de l'ampli-op. Il a les tensions de décalage d'entrée, le courant d'entrée, nécessite le décalage nul, montre le produit bande passante / gain de manière très vive. Peu ou pas d'ampli-op des 20 dernières années en ont fait la promotion.

Je conçois depuis 30 ans, en commençant par les équipements à volume moyen au milieu des années 80. D'après mon expérience, le 741 n'était pas le choix de qui que ce soit à l'époque ou depuis - il y avait toujours des pièces beaucoup mieux et meilleur marché. J'imagine que j'ai peut-être déjà travaillé sur un circuit, mais je ne m'en souviens vraiment pas.

TonyM
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Je suis d'accord. Je suis employé comme EE depuis 1980 et je n'ai jamais choisi un 741. Beaucoup de LM324 choisis à l'époque et d'amplis amplificateurs TL08x, mais jamais le 741.
Andy aussi
Je suppose qu'un 709 (partie assez obscure de nos jours et idiosyncratique par rapport aux normes actuelles) serait un OC71, un 741 un BC108 (assez obsolète en tant que numéro de pièce littéral mais existe toujours sous des formes très similaires) ...
rackandboneman
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Il est très courant de voir des 741 listés chez des vendeurs amateurs comme adafruit, sparkfun ou radioshack. Il semble qu’ils soient l’un des composants par défaut des "jellybeans" que les amateurs sont censés utiliser et apprendre simplement à cause du grand nombre de projets exemples que l’on peut trouver sur les intertubes. Ces vendeurs sont en quelque sorte en mesure de les vendre à un coût jusqu'à 8 fois supérieur. Je soupçonne que la plupart des utilisateurs de 741 sont maintenant des passionnés et ne connaissent tout simplement aucun autre ampli-op (car ils n'apprécieront probablement pas les subtilités complexes inhérentes à la sélection d'un meilleur).
Wossname
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Une autre raison de ne pas utiliser un 741 est que, dans certaines conditions, il peut basculer dans un état verrouillable, où la sortie sature et reste collée à l'un des rails d'alimentation jusqu'à sa mise hors tension. Je ne trouve pas de référence spécifique sur le 741, mais cette page décrit quelque chose de similaire: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-8/op-amp-practical-considerations/ (recherche du mot "latch-up" sur la page).

À la sortie de l’école, j’ai construit un thermostat pour notre aquarium, en utilisant un 741 avec une petite quantité de rétroaction positive pour servir de comparateur pour permuter le chauffage du réservoir avec un relais. Deux fois le 741 a attrapé et tué tous nos poissons.

Ingénieur inversé
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Cette page mentionne également le verrouillage 741
Reversed Engineer
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Le verrouillage dans ce type d’ampères op a souvent été provoqué par l’inversion du signe du gain du premier étage différentiel lorsque la tension de mode commun dépassait les limites spécifiées: la contre-réaction passe de négatif à positif et l’amplificateur se transforme en un Déclencheur de Schmitt.
Massimo Ortolano
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Maintenant au box-office: "741: Le tueur de poisson"
vaxquis
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:) Oui - pauvre poisson. Cela ne s'est produit que deux fois en plusieurs années dans les années 80, mais je me sentais toujours désolé pour le poisson et j'ai finalement branché un ampli-op plus moderne des tiroirs de mon père :)
Ingénieur inversé
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Vous n'avez pas ajouté de "beurre thermofusible" qui fond à 25 ° C (ou similaire).
Janka
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Personne n’a mentionné l’aspect social de la signalisation en ce sens qu’un circuit utilisant un 741 fonctionnerait probablement avec la plupart des opérateurs, du moins pour une définition assouplie du "travail". Donc, si vous avez besoin de limites de tension plus élevées ou différentes, étant donné que la conception originale était très vanille, le remplacement par un ampli quelque peu différent fonctionnera presque certainement. Cela peut s'avérer extrêmement instructif. Si vous essayez de créer une entrée passe-bas à bruit extrêmement faible, créez une entrée passe-bas ennuyeuse avec un 741 pour envelopper votre cerveau autour de la partie "passe-bas" du projet, puis déterminez les modifications. nécessaire (le cas échéant ...) de remplacer par un ampli à faible bruit pour diviser et conquérir un projet en deux parties comme celui-là. Disons que vous avez un circuit d’impédance d’entrée très élevé et très spécial, qui est malheureusement sensible à l'électricité statique. vous pouvez déboguer au moins des parties de la conception avec un 741 essentiellement indestructible et très bon marché, puis basculer à la fin dans l’ampli op à ultra haute impédance (probablement coûteux?). Les noobs sont une des raisons de continuer à utiliser le 741, et les experts estiment qu'il est très prévisible. Les personnes ayant une expérience moyenne n'apprécient généralement pas le 741 car elles en ont probablement rattrapé quelques-unes ou ont trouvé le moyen de faire échouer un projet en raison du manque de production rail à rail. Mais ils sont généralement dignes de confiance et mieux compris que le reste du projet, la plupart du temps. Nous en avons probablement rattrapé quelques-uns ou trouvé le moyen d’échouer un projet en raison du manque de production rail à rail. Mais ils sont généralement dignes de confiance et mieux compris que le reste du projet, la plupart du temps. Nous en avons probablement rattrapé quelques-uns ou trouvé le moyen d’échouer un projet en raison du manque de production rail à rail. Mais ils sont généralement dignes de confiance et mieux compris que le reste du projet, la plupart du temps.

Méfiez-vous des substitutions si la conception spécifie une partie obscure ultra haute fréquence ou un courant de sortie ultra élevé ou un bruit ultra-faible ou un hacheur stabilisé. Si vous frappez dans un ampli 741 ou éventuellement dans un autre ampli que celui spécifié, le design est presque certain que cela ne fonctionnera pas.

Le moyen le plus sûr de comprendre professionnellement les paragraphes ci-dessus avec une conception réelle est de déterminer le diagramme de Venn des spécifications des deux composants, puis de déterminer le rapport entre ces spécifications et votre projet individuel, puis de décider si la différence de performance est sans importance ou un peu traiter. Cela fonctionne comme une stratégie d'ingénierie pour presque tous les problèmes de substitution de composants que vous rencontrerez jamais.

Vince Mulhollon
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C'est un excellent point sur le 741 utilisé comme espace réservé "insérez votre ampli op préféré ici" dans un design.
ThreePhaseEel
@ThreePhaseEel, mais seulement si le 741 a toujours été son ampli-op préféré :-)
TonyM
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Quelles sont les raisons pour ne pas l'utiliser?

Exigence de tension d'alimentation élevée, courant de polarisation élevé, pas d'opération rail à rail, entraînement à courant limité, lent, etc.

Quelles pourraient être les raisons pour toujours choisir cette partie?

Pour de nombreuses applications, il effectue le travail, offre des performances cc respectables, suffisamment rapide, une large disponibilité, bon marché, lecteur de courant limité, lent, etc.

Il n'est pas toujours nécessaire d'avoir des performances élevées, et parfois des performances faibles présentent des avantages.

Dannyf
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Un professeur de circuits analogiques bien connu du MIT avait un dicton: "Ceux qui demandent plus de bande passante qu’ils n’ont besoin méritent ce qu’ils ont." Mots à vivre par.
WhatRoughBeast
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@Finbarr Il y a un faible nombre de pièces classiques, deux clignotants à transistors reposant sur le produit bêta des deux transistors étant inférieur à ce qui est nécessaire pour permettre à une résistance de temporisation à haute résistance de verrouiller le circuit. Utilisez d'anciennes parties bêta et cela fonctionne. Utilisez des transistors avec Beta de 300 par exemple et il se verrouille. Demandez-moi comment je sais :-).
Russell McMahon
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"ce circuit ne fonctionnera pas si le β du transistor est trop élevé" et il existe de nombreux exemples de "ce circuit" :)
rackandboneman
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Les opamps à haute vitesse et à taux de balayage élevé sont carrément mauvais du point de vue des débutants et des ingénieurs en mise en page. Ils ressemblent plus à des amplificateurs d'erreur qui montrent fièrement leur ignorance au monde, fièrement. Je pense qu’il est très sage de présenter aux débutants un pilote facile comme le 741 qui tolère les erreurs de conception.
Dannyf
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@IanBland Et le 741 le tolère!
Christian
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Il y a très peu de conceptions qui reposent sur ce que nous appelions mal en 741. Low GBP est utilisé dans certains filtres par exemple.

atomd
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Ensuite, c'est un mauvais filtre.
JRE