¿Razones para no usar un amplificador operacional 741?

Pregunta bastante simple. ¿Por qué no usar un amplificador operacional 741 en un circuito objetivo o en el circuito objetivo de alguien? ¿Cuáles son las razones para no usarlo? ¿Cuáles podrían ser las razones para elegir esta parte?

Hay muchas buenas razones para no usar el LM741 vintage de 1968:

• Los rieles mínimos recomendados para la fuente de alimentación son de +/- 10 voltios
  • Los amplificadores operacionales modernos tienen fuentes de alimentación que pueden ser tan bajas como 1.8 voltios.
• El rango de voltaje de entrada es típicamente de -Vs + 2 voltios a + Vs - 2 voltios
  • Se pueden elegir amplificadores operacionales modernos que sean de riel a riel
• El voltaje de compensación de entrada suele ser de 1 mV (5 mV como máximo)
  • Los amplificadores operacionales modernos pueden ser fácilmente tan bajos como unos pocos microvoltios y tener poca deriva.
• La corriente de compensación de entrada suele ser de 20 nA (200 nA como máximo)
  • Los amplificadores operacionales modernos están comúnmente disponibles con menos de 100 pA
• La corriente de polarización de entrada suele ser de 80 nA (500 nA como máximo)
  • Los amplificadores operacionales modernos suelen tener menos de 1 nA
• La resistencia de entrada suele ser de 2 MΩ (mínimo de 300 kΩ)
  • La resistencia de entrada moderna comienza a cientos de MΩ
• La oscilación típica del voltaje de salida es -Vs + 1 voltio a + Vs - 1 voltio
  • Muchos amplificadores operacionales baratos de riel a riel llegan a sus suministros en unos pocos mV
• El voltaje de salida garantizado es de -Vs + 3 voltios a + Vs - 3 voltios
• La corriente de alimentación suele ser de 1,7 mA (2,8 mA como máximo)
  • Los amplificadores operacionales modernos con este consumo actual son diez veces más rápidos y mejores en muchas otras formas también.
• El ruido es 60 nV / sqrt (Hz) para LM348 (versión cuádruple de 741)
• GBWP es 1 MHz con una velocidad de respuesta de 0.5 V / us

El LM741A es un poco mejor, pero sigue siendo un dinosaurio en la mayoría de las áreas.

Cosas importantes que la hoja de datos del 741 no parece enumerar (y que puede depender de la edad y el fabricante):

• Deriva de voltaje de compensación de entrada versus temperatura
• Desplazamiento de corriente deriva de corriente versus temperatura
• Relación de rechazo de modo común versus frecuencia
• Resistencia de salida (circuito cerrado o abierto)
• Margen de fase
• probabilidad de retención (y reversión de ganancia)

No puedo pensar en ninguna razón válida para usar el 741 que no sea "eso es todo lo que tendré o poseeré". Las razones comunes por las que todavía se usan en dispositivos reales parecen ser: -

• Alguien tenía un diseño que no quería cambiar a partir de los años 70.
• Alguien tenía millones de ellos por ahí y quería ponerlos en uso
• Alguien realmente determinó que todos los parámetros están bien para su diseño, y en ese momento el 741 era el más barato de adquirir y en millones de unidades ahorró unos pocos miles de dólares en total.

Soy diseñador de electrónica desde 1980 y nunca he usado ni especificado un 741 en ningún diseño con el que me haya asociado. Tal vez me estoy perdiendo algo?

Si no hubiera muchos libros de texto que se remontaran a décadas que usaran el 741 como ejemplo, me sorprendería si mucha gente lo supiera ahora. Ahora sería recordado como el OC71, que era el BC108 de mediados / finales de los 60.

Una de las razones por las que creo que persistió durante mucho tiempo más allá de mediados de los 80, cuando fue reemplazada, fue por sus muchas características malas. Es un ejemplo para enseñar a los estudiantes las características que deben preocuparse, que destacan el funcionamiento interno del amplificador operacional. Tiene los voltajes de compensación de entrada, la corriente de entrada, necesita la compensación nula, muestra el producto de ancho de banda / ganancia tan vívidamente. Pocos / no amplificadores operacionales de hace 20 años han blandido tantos de estos tan prominentemente.

Llevo 30 años diseñando, comenzando con equipos de volumen medio a mediados de los 80. En mi experiencia, el 741 no fue la elección de nadie en ese momento o desde entonces: siempre había piezas mucho mejores y más baratas para usar. Me imagino que tal vez he trabajado en un circuito con uno en ese momento, pero realmente no puedo recordarlo.

Otra razón para no usar un 741 es que, bajo ciertas condiciones, puede entrar en un estado de bloqueo, donde la salida se satura y se adhiere a uno de los rieles de suministro hasta que se apaga. No puedo encontrar una referencia específica sobre el 741, pero esta página describe algo similar: https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-8/op-amp-practical-considerations/ (busque la palabra "enganchar" en la página).

Recién salido de la escuela, construí un termostato para nuestra pecera, usando un 741 con una pequeña cantidad de retroalimentación positiva para actuar como comparador para cambiar el calentador del tanque con un relé. Dos veces el 741 se enganchó y mató a todos nuestros peces.

Nadie ha mencionado el aspecto de la señalización social en el sentido de que un circuito que utiliza un 741 probablemente funcionará con casi cualquier amplificador operacional, al menos para una definición relajada de "trabajo". Entonces, si necesita una frecuencia más alta o limitaciones de voltaje diferentes dado que el diseño original era muy vainilla, sustituir un amplificador algo diferente seguramente funcionará. Esto puede ser extremadamente educativo, si está tratando de construir una entrada de paso bajo de ruido ultra bajo, luego cree una entrada de paso bajo aburrida con un 741 para envolver su cerebro alrededor de la parte de "paso bajo" del proyecto, luego descubra las modificaciones necesario (si lo hay ...) para sustituir un amplificador de bajo ruido para dividir y conquistar un proyecto de dos partes como ese. Digamos que tiene un circuito de impedancia de entrada ultraalta muy especial, que desafortunadamente es sensible a la estática, podría depurar al menos partes del diseño con un 741 en su mayoría indestructible y muy barato, luego cambiar el amplificador operacional de impedancia ultra alta (¿probablemente costoso?) al final. Una razón para seguir usando 741s es noobs y los expertos piensan que es muy predecible. A las personas con experiencia en el medio no les gusta el 741 porque probablemente se han enganchado a algunos o han encontrado la manera de que un proyecto falle debido a la falta de producción de riel a riel. Pero en su mayoría son confiables y se entienden mejor que el resto del proyecto, la mayoría de las veces. Probablemente he trabado algunos o encontrado una manera de que un proyecto fracase debido a la falta de producción de riel a riel. Pero en su mayoría son confiables y se entienden mejor que el resto del proyecto, la mayoría de las veces. Probablemente he trabado algunos o encontrado una manera de que un proyecto falle debido a la falta de producción de riel a riel. Pero la mayoría de las veces son confiables y se entienden mejor que el resto del proyecto.

Tenga cuidado con la sustitución si el diseño especifica alguna parte oscura de frecuencia ultra alta o una corriente de salida ultra alta o ruido ultra bajo o estabilizador de chopper. Si aplica un 741 o posiblemente cualquier otro amplificador que no sea el especificado, es casi seguro que el diseño no funcionará.

La forma más segura de descifrar profesionalmente los párrafos anteriores con un diseño real es descifrar el diagrama de Venn de las especificaciones de los dos componentes, luego averiguar cómo esas especificaciones se relacionan con su proyecto individual, luego decidir si la diferencia de rendimiento es irrelevante o un poco acuerdo. Esto funciona como una estrategia de ingeniería para casi cualquier problema de sustitución de componentes con el que te encuentres.

¿Cuáles son las razones para no usarlo?

Alto requisito de voltaje de suministro, alta corriente de polarización, no operación de riel a riel, accionamiento de corriente limitado, lento, etc.

¿Cuáles podrían ser las razones para elegir esta parte?

Para muchas aplicaciones, hace el trabajo, rendimiento DC respetable, lo suficientemente rápido, amplia disponibilidad, unidad de corriente económica, limitada, lenta, etc.

El alto rendimiento no siempre es necesario y, a veces, el bajo rendimiento tiene sus ventajas.

Hay muy pocos diseños que se transmitan en algo que solíamos llamar malo en 741. Por ejemplo, en algunos filtros se usa bajo GBP.