سلام به همه دوستان! امیدواریم حالتون خوب باشه. در این مقاله، قصد داریم شما را با تراشه تقویت کننده عملیاتی CA3140 آشنا  کنیم.

CA3140 یک تقویت کننده عملیاتی با تکنولوژی BiMOS و برای کاربرد عمومی با فرکانس 4.5MHz است که در طبقه ورودی و خروجی آن ترانزیستورهای ماسفت ارائه شده است. اصطلاح BiMOS نشان می‌دهد که در این تراشه از ترانزیستورهای Bipolar (دو قطبی) و CMOS استفاده شده است.

این آی سی به این دلیل با ترانزیستورهای دوقطبی عرضه می شود که با پهنای باند بالایی را فراهم کند و به این دلیل آن را با تکنولوژی CMOS ترکیب می کنند تا جریان کمتری مصرف می کند، که به این ترتیب آن را برای پارازیت های موبایل و مدارهای دنبال کننده ولتاژ مناسب می کند.

پیشنهاد می‌کنیم این پست را تا انتها مطالعه کنید، زیرا معرفی کاملی از CA3140 را که شامل دیتاشیت، پایه ها، ویژگی‌ها و کاربردها می‌شود، شرح می‌دهیم.

مقدمه ای بر CA3140

CA3140 یک تقویت کننده عملیاتی با تکنولوژی BiMOS و برای کاربرد عمومی با فرکانس 4.5MHz است که در طبقه ورودی و خروجی آن ترانزیستورهای ماسفت ارائه شده است. این تراشه جریان کمتری مصرف می کند و دارای پهنای باند بالایی است.

این تراشه به دلیل داشتن ماسفت امپدانس ورودی بالایی دارد که به این معنی است که اگر ولتاژ خروجی سنسور به پایانه های معکوس یا غیر معکوس آپ امپ متصل شود، ولتاژ خروجی سنسور به دلیل اثر بارگذاری آپ امپ بر روی سنسور مختل نمی شود. 

اگر به دنبال تراشه ای با امپدانس ورودی بالا، مصرف انرژی کمتر و پهنای باند بالا هستید، این تراشه  می تواند پاسخگوی نیاز شما باشد. این تراشه دارای فرکانس کاری 4.5MHz است.

CA3140 یک آی سی هشت پایه PDIP است که دارای یک نسبت رد مد مشترک (CMRR) 100dB است.

به طور گسترده در مولدهای فرکانس و آشکارسازهای نویز استفاده می شود.

دارای محدوده وسیع ولتاژ ورودی مد مشترک و با محدوده ولتاژ تغذیه از 4 ولت تا 36 ولت است.

این تراشه تقریبا شبیه CA3240 است بطوریکه تفاوت اصلی آن در تعداد آپ امپ های داخل بسته است. CA3240 فشرده تر و مقرون به صرفه تر است و با دو آپ امپ در داخل بسته ارائه می شود در حالی که CA3140 تنها یک آپ امپ را در داخل بسته حمل می کند.

جریان پایه ورودی این تراشه 1 میلی آمپر و جریان تغذیه 10 میلی آمپر می باشد.

CA3140 دارای پایه های معکوس و غیر معکوس مانند سایر آپ امپ ها است. اگر ولتاژ در پایه غیر معکوس بالا باشد، خروجی در پایه معکوس بالا خواهد بود، در غیر این صورت، ولتاژ پایین خواهد بود.

پایه های 1 و 5 پایه های نول افست هستند که برای حذف آفست تولید شده در هنگام ترکیب دو پایه ورودی استفاده می شوند. هنگامی که پایه های ورودی op-amp با یکدیگر ترکیب می شوند، به این معنا که دو ورودی یکسان به پایه های معکوس و غیرمعکوس کننده اعمال می شود، ولتاژ در خروجی باید صفر باشد. اما هیچ تقویت کننده عملیاتی در حالت ایده آل نیست. بنابراین وقتی دو ورودی با هم ترکیب می شوند، منجر به ایجاد آفست می شود. پایه های نول آفست برای خنثی کردن این اثر استفاده می شود.

پین 8 Strobe نامیده می شود که عمدتاً برای خاموش کردن طبقه خروجی استفاده می شود. همچنین برای جبران فاز در مقایسه کننده ها استفاده می شود.

برگه اطلاعات CA3140

قبل از اینکه این تراشه را در پروژه خود بگنجانید، عاقلانه است که برگه اطلاعات این قطعه را که دارای ویژگی های اصلی اش است مرور کنید. روی لینک زیر کلیک کنید و دیتاشیت CA3140 را دانلود کنید.

پایه های CA3140

شکل زیر نمودار پایه های CA3140 را نشان می دهد.

جدول زیر شرح پایه به پایه تعبیه شده روی تراشه را نشان می دهد.

شرح پایه های CA3140
شماره پایهتوصیف پایهنام پایه

1,5هنگامی   که پایه های ورودی op-amp با   یکدیگر ترکیب می شوند، ولتاژ در خروجی باید صفر باشد. اما هیچ تقویت کننده عملیاتی   در حالت ایده آل نیست. بنابراین وقتی دو ورودی با هم ترکیب می شوند، منجر به   افست می شود. پایه های نول افست برای خنثی کردن این اثر استفاده می شود.Offset   Null 

2به   پایه معکوس کننده یک ولتاژ ثابت داده می شود که با ورودی غیر معکوس کننده(IN+)  مقایسه می شود.Inverting   Input (IN-)

3پایه   غیر معکوس تقویت کننده، یک ولتاژ متغیر برای مقایسه می دهدNon-Inverting   Input (IN+)

4اتصال   به زمین یا ولتاژ منفی منبع تغذیهGround   (VCC-)

6خروجیOutput

7ولتاژ   کاری تقویت کننده حداکثر تا 16 ولتVCC+

8به   شما اجازه می دهد طبقه خروجی را خاموش کنیدStrobe

ویژگی های CA3140

محدوده گسترده ولتاژ ورودی مد مشترک

موجود در بسته PDIP  8 پایه ای

بهره ولتاژ دسی بل = 100 دسی بل

جریان ورودی کم (Il) -10pA در ±15V

جریان خروجی در هر کانال = 40 میلی آمپر

پهنای باند بهره = 4.5 مگاهرتز

نرخ پاسخ، SR = 9 V/us

نوسان دامنه در خروجی مکمل محدوده مد مشترک ورودی است

نسبت رد مد مشترک  CMRR = 70 دسی بل

ولتاژ منبع تغذیه = 4 ولت تا 36 ولت

جریان عملیاتی منبع = 4 میلی آمپر

امپدانس ورودی بالا 

کاربردهای CA3140

در زیر برخی از کاربردهای اصلی CA3140 آورده شده است.

در مدارهای نمونه بردار/ نگهدار استفاده می شود.

در ابزار دقیق جریان نوری و آشکارسازهای پیک ولتاژ بکار گرفته می شود.

مورد استفاده در تایمرها/مولتی ویبراتورهای طولانی مدت (ثانیه-دقیقه-ساعت).

در سیستم های TTL  5ولت و سایر سیستم های ولتاژ کم مصرف استفاده می شود.

در مقایسه کننده ها و فیلترهای فعال استفاده می شود.

در کنترل صدا و منابع تغذیه استفاده می شود.

در فانکشن ژنراتورها و کاربردهای تقویت کننده استاندارد استفاده می شود.

در ابزارهای قابل حمل و سیستم های هشدار نفوذ گنجانده شده است.