1. IC 741

最も一般的に使用されるオペアンプはIC741です。 741オペアンプは電圧増幅器であり、出力で入力電圧を反転し、電子回路のほぼすべての場所で見つけることができます。

ピン構成：

741個のオペアンプのピン構成とテストを見てみましょう。通常、これはチップの周りに反時計回りに番号が付けられています。 8ピンICです。これらは、積分器、加算増幅器、および一般的なフィードバックアプリケーションで優れたパフォーマンスを提供します。これらは高ゲインオペアンプであり、反転入力の電圧はVinとほぼ等しく維持できます。

741オペアンプ図のピン配置

これは、上記のピン配置の8ピンデュアルインラインパッケージです。

ピン1：オフセットヌル。

ピン2：反転入力端子。

ピン3：非反転入力端子。

ピン4：–VCC（負の電圧源）。

ピン5：オフセットヌル。

ピン6：出力電圧。

ピン7：+ VCC（正の電圧供給）。

ピン8：接続なし。

741オペアンプの主なピンはピン2、ピン3、ピン6です。反転増幅器では、正の電圧がオペアンプのピン2に印加され、ピン6を介して負の電圧として出力されます。極性が反転されています。非反転増幅器では、正の電圧がオペアンプのピン3に印加され、ピン6を介して正の電圧として出力されます。極性は非反転増幅器でも同じです。 Vccは通常12から15ボルトの範囲です。 2つの電源（+ Vcc / -Vcc）を使用する場合、ほとんどの場合、それらは同じ電圧であり、符号が逆になります。オペアンプは高ゲインの差動電圧アンプであることを忘れないでください。 741オペアンプの場合、ゲインは少なくとも100,000であり、100万（1,000,000）を超える可能性があります。これは、741をサーキットに投入するときに覚えておく必要のある重要な事実です。

IC741オペアンプを使用する多くの一般的なアプリケーション回路があり、それらは加算器、コンパレータ、減算器、積分器、微分器、電圧フォロワです。

以下は、741ICベースの回路の例です。ただし、741はアンプではなくコンパレータとして使用されます。 2つの違いは小さいですが、重要です。コンパレータとして使用しても 741はまだ検出します弱い信号であるため、より簡単に認識できます。コンパレータは、2つの入力電圧を比較する回路です。一方の電圧は基準電圧と呼ばれ、もう一方の電圧は入力電圧と呼ばれます。これは、オペアンプの一方の入力に印加された信号電圧を、もう一方の入力の既知の基準電圧と比較する回路です。 741オペアンプは理想的な伝達特性（出力±Vsat）を持ち、出力は2mVの入力電圧の増分によって変化します。

741オペアンプ回路図のピン配置

2. LM324

LM324は、安定性と帯域幅が高いクワッドオペアンプ集積回路であり、単一の電源から広範囲の電圧で動作するように設計されています。これらは、単電源アプリケーションの標準的なオペアンプタイプとは異なる利点があります。これは14ピンのデュアルインラインパッケージで、図に示すように、4つの内部補償アンプと2段のオペアンプが含まれています。

LM324

ピン1、7、8、14はコンパレータの出力です
ピン2、6、9、13はコンパクターの反転入力です
ピン3、5、10、および12は、コンパレータの非反転入力です。
ピン11はアース（0V）です
ピン4は供給電圧5Vです

特徴：

ユニティゲインを内部で周波数補償
大きなDC電圧ゲイン100dB
広帯域幅1MHz
広い電源範囲：単電源3V〜32V
本質的に供給電圧に依存しない
電源電圧に等しい差動入力電圧範囲
大きな出力電圧振幅0V〜V + − 1.5V

LM323の分圧器は、オペアンプの反転入力と非反転入力に接続され、これらの端子に電圧を供給します。供給電圧は+ Vに与えられ、–Vはグランドに接続されます。非反転端子入力がコンパレータの反転端子入力よりも大きい場合、このコンパレータの出力はロジックハイになります。反転入力が非反転よりも大きい場合、ロジックロー（0）が出力になります。

LM324の動作：

オペアンプの反転電圧よりも低い非反転端子に電力が供給されると、出力はゼロになり、電流が流れないことを意味します。私たちはすでにそれを知っているので '+>-= 1' 。ここで、「+」記号は非反転端子を示し、「-」記号は反転端子を示します。
非反転電圧が反転電圧よりも大きい場合、出力は高くなります。
この出力では、LM324は内部で何らかの抵抗に接続されており、IC内に何らかの配置があり、他のコンパレータとは大きく異なります。
内部でプルアップされているため、電源から抵抗を接続する必要はありません。

LM324クリケット

3. LM339

LM339は、最も一般的に使用されているコンパレータであり、自動車および産業用電子アプリケーションのレベル検出、低レベルセンシング、およびメモリアプリケーションで使用するために設計されています。 4つのコンパレータが内蔵されており、2つの入力電圧レベルを比較し、デジタル出力を提供して大きい方を表示します。

これらのコンパレータは、単一の電源電圧で動作しているにもかかわらず、入力コモンモード電圧範囲にグランドが含まれているという独自の特性を備えています。

LM339

ピン1、2、13、および14はコンパレータの出力です。
ピン3は供給電圧5Vです
ピン4、6、8、10はコンパレータの反転入力です
ピン5、7、9、および11は、コンパレータの非反転入力です。
ピン12はアース（0V）です

特徴：

信号または二重供給操作
広い動作電源範囲（VCC = 2V〜36V）
- 最大定格：2 V〜36 V
- 30 Vでテスト済み：非Vデバイス
入力コモンモード電圧にはグランドが含まれます
低供給電流ドレイン（IF = 0.8mA）
有線および接続用のオープンコレクタ出力
低入力バイアス電流25nA
低出力飽和電圧
TTL、DTL、およびCMOSロジックシステムと互換性のある出力
電源電圧に等しい差動入力電圧範囲

LM339の分圧器は、オペアンプの反転入力と非反転入力に接続され、これらの端子に電圧を供給します。供給電圧は+ Vに与えられ、–Vはグランドに接続されます。非反転端子入力がコンパレータの反転端子入力よりも大きい場合、このコンパレータの出力はロジックハイになります。

LM339の動作：

オペアンプの反転電圧よりも低い非反転端子に電力が供給されると、出力はゼロになり、電流が流れないことを意味します。私たちはすでにそれを知っているので '+>-= 1' 。ここで、「+」記号は非反転端子を示し、「-」記号は反転端子を示します。
非反転電圧が反転電圧よりも大きい場合、電流はデバイスに流れます。
LM339はオープンコレクタとして機能するため、抵抗を電源から接続しました。抵抗を取り外すと、回路に電流が流れなくなります。

LM324クリケット

4. LM258

LM358オペアンプは、トランスデューサアンプ、DCゲインブロック、および従来のすべてのオペアンプ回路で使用されており、単一の電源システムでより簡単に実装できるようになりました。たとえば、LM358オペアンプは、デジタルシステムの一部として使用される標準の+ 5V電源電圧で直接動作でき、追加の±15V電源を必要とせずに必要なインターフェイス電子機器を簡単に提供します。

以下に示すように、8ピンDIPパッケージで提供されます。

LM358

ピンの説明：

ピン1と7はコンパレータの出力です
ピン2と6は反転入力です
ピン3と5は非反転入力です
ピン4はグランド（GND）です
ピン8はVCC +です

特徴：

ユニティゲインを内部で周波数補償
大きなDC電圧ゲイン：100 DB
広い帯域幅
広い電源範囲：単電源：3V〜32V
供給電圧に本質的に依存しない非常に低い供給電流ドレイン
低入力オフセット電圧：2 mV
入力コモンモード電圧範囲にはグランドが含まれます
電源電圧に等しい差動入力電圧範囲
バッテリー動作に適したパワードレイン

利点：

2つの内部補償オペアンプ
二重供給の必要性を排除します
GNDの近くで直接検出でき、VOUTもGNDに接続されます
すべての形式のロジックと互換性があります
バッテリー動作に適したパワードレイン

LM358の動作：

コンパレータLM358の反転入力、つまりピン2は、固定電圧、つまり47k：10kの比率で与えられ、コンパレータの非反転入力はプルダウンされ、検出端子に与えられます。正電源と非反転入力の間の抵抗が高い場合、結果として非反転入力は反転入力よりも小さくなり、コンパレータ出力はピン1でロジックローになります。また、抵抗が低下すると、非反転入力への電圧が反転入力よりも高くなり、コンパレータの出力がロジックハイになります。

5. CA3130オペアンプ

これは、非常に低い入力電流要件を必要とする優れたオペアンプです。その出力は、オフモードではゼロ状態になります。 CA3130は、MOSFET入力とバイポーラ出力を備えた15MHz BiMOSICです。 MOSFETトランジスタは、非常に高い入力インピーダンスを提供する入力に存在します。入力電流は10pAまで低くすることができます。このICは非常に高速な性能を示し、CMOSトランジスタとバイポーラトランジスタの両方の利点を兼ね備えています。入力にPMOSトランジスタが存在すると、コモンモードの入力電圧容量が負のレールより0.5ボルト低くなります。したがって、単一電源アプリケーションに最適です。

出力には、いずれかの電源電圧端子から10mV以内で出力電圧をスイングするCMOSトランジスタペアがあります。 IC CA3130は5〜16ボルトで動作し、単一の外部コンデンサで位相補償することができます。また、オフセット電圧とストロボを調整するための端子もあります。

CA3130を使用したモバイルバグ回路

6. CA3140オペアンプ

これは、MOSFET入力とバイポーラ出力を備えた4.5MHzBiMOSオペアンプです。内部にはPMOSトランジスタと高電圧バイポーラトランジスタの両方があります。入力にはゲート保護MOSFET（PMOS）があり、通常は約1.5Tオームの非常に高い入力インピーダンスを提供します。入力電流要件は約10pAと非常に低くなっています。非常に高速な応答と高速なパフォーマンスを発揮します。出力は、負荷端子の短絡による損傷から保護されています。入力段にはPMOSFETがあり、0.5ボルトという低いコモンモード入力電圧機能に役立ちます。 ICは、安定した動作のために内部で位相補償されています。また、追加の周波数ロールオフとオフセットヌル用の端子もあります。

CA3140を使用したバッグスナッチング防止アラーム回路

7.TL071オペアンプ

これは、JFET入力を備えた低ノイズオペアンプです。ワイドコモンモードで動作し、消費電流はごくわずかです。非常に低い入力バイアスとオフセット電流が必要です。出力は短絡保護されており、13 V / usの非常に高いスルーレートを持ち、ラッチフリーで動作します。TL071は、ハイファイおよびオーディオプリアンプ回路に最適です。 TL071とTL072には内部に1つのオペアンプしか含まれていませんが、TL074は内部に4つのオペアンプを備えたクアッドオペアンプです。

ICTL071を使用したラップトッププロテクター回路

8.TL082オペアンプ

これは、入力と出力が別々のデュアルオペアンプです。 JFET入力とバイポーラ出力を備えています。 ICは、非常に高いスルーレート、低い入力バイアスを示します。また、オフセット電流とオフセット電圧が低くなっています。その入力は、非常に低い入力電流でバイアスすることができます。 ICの出力は短絡保護されています。 TL082はラッチフリー動作を示し、内部周波数補償を備えています。

9. LM311オペアンプ

これは、DTL、RTL、TTL、またはMOS回路を駆動できる単一のオペアンプです。その出力は最大50ボルトと50mAの電流に切り替えることができます。 5〜30ボルトの幅広い電源電圧で動作し、単一電源のみが必要です。電流要件が50mA未満の場合、リレー、ソレノイドなどを直接駆動できます。LM311のピン接続は他のOpAmpとは異なります。ここで、ピン3は反転入力であり、ピン2は非反転入力です。出力も異なります。 2つの出力があります。ピン7は電流をシンクする正の出力であり、ピン1は負の出力です。

ピン7はNPN出力トランジスタのコレクタに接続されています。ピン1は出力トランジスタのエミッタを形成します。通常、出力トランジスタはオフ状態にあり、そのコレクタはVccにプルされます。ベースが0.7ボルトを超えると、飽和してオンになります。これにより電流がシンクされ、負荷がオンになります。そのため、他のOpAmpとは異なり、LM311は電流をシンクし、トリガーされると出力がローになります。

IC LM311を使用したクロックタイマー回路。時計の設定時刻になるとリレーがONします。

10. IC 747

747は、2つの741オペアンプを含む汎用デュアルオペアンプです。 2つのオペアンプには、共通のバイアスネットワークと電源リードがあります。それ以外の場合、それらの操作は完全に独立しています。オペアンプの特性は、入力コモンモード範囲を超えてもラッチアップがなく、発振がないことです。これは、次の図に示す14ピンのデュアルインラインパッケージ（DIP）です。

747オペアンプのピンの説明：

747オペアンプ

ピン1 –op-amp1の反転入力端子

ピン2 –op-amp1の非反転入力端子

ピン3 –オフセットヌル端子op-amp1

ピン4 –負の供給電圧（-V）

ピン5 –op-amp2のヌル端子をオフセットします

ピン6 –op-amp2の非反転入力端子

ピン7 –op-amp2の反転入力端子

ピン8 –op-amp2のヌル端子をオフセットします

ピン9 – op-amp2の正の供給電圧（+ V）

ピン10 –op-amp2の出力

ピン11 –接続なし（NC）

ピン13 –op-amp1の正の供給電圧

ピン14 –op-amp1のヌル端子をオフセットします

747オペアンプの機能：

二重電源電圧±1.5V〜±15V
周波数補正は必要ありません
短絡保護
広いコモンモードおよび差動電圧範囲
低消費電力
ユニティゲイン安定
ラッチアップなし
バランスオフセットnull
供給電流は5Vでアンプあたり300μA未満です

オペアンプICをテストする方法は？

オペアンプは、アンプ、コンパレータ、電圧フォロワ、加算アンプなどとして電子回路で広く使用されています。741、TL071、CA3130、CA3140などの一般的に使用されるオペアンプのほとんどは同じピン構成です。したがって、このテスターは、トラブルシューティングまたはサービス中にオペアンプの動作をチェックするのに役立ちます。愛好家や技術者の作業台に欠かせない作りやすい道具です。

テスターは、テストするICを挿入できる8ピンICベースの周りに配線されています。ピン2（ICの反転入力）は、ピン2に半分の電源電圧を与える分圧器R2、R3に接続されます。ICベースのピン3（反転入力なし）は、R1とプッシュオンスイッチを介してVCCに接続されます。出力ピン6は、電流制限抵抗R4を介して視覚的インジケータLEDを接続するために使用されます。

オペアンプテスター

設計は電圧コンパレータです。 ICを正しい向きでソケットに挿入します。 ICの左側のノッチは、ICベースのノッチと一致している必要があります。このコンパレータモードでは、ピン3がピン2よりも高い電圧になると、IC1の出力がハイになります。ここで、ピン2は4.5ボルト（バッテリが9Vの場合）、ピン3は0ボルトになります。

そのため、出力はローのままで、LEDは暗くなります。 S1を押すと、ピン3はピン2よりも高い電圧になり、ICの出力がハイになってLEDが点灯します。これは、IC内の回路が機能していることを示しています。