LM741
摘要：LM741 是一款经典的通用型单运算放大器（Single General-Purpose Operational Amplifier），由德州仪器（TI）、ON Semiconductor、STMicroelectronics 等厂商生产。其内部结构为高增益差分放大器，适用于电压放大、比较、积分、微分等多种模拟运算场景。
概述
LM741系列是通用运算放大器，其性能优于LM709等行业标准。在大多数应用中，它们可以直接插入式替换709C、LM201、MC1439和748。
该放大器具有许多特性，使其应用几乎万无一失：输入和输出的过载保护、超过共模范围时无闩锁、以及无振荡。
LM741C 与 LM741 和 LM741A 相同，只是 LM741C 的性能保证温度范围为 0°C 至 +70°C，而不是 −55°C 至 +125°C。
参数
电源电压范围：±10V ~ ±22V（推荐 ±15V）
输入偏置电流：80nA（典型）
输入失调电压：2mV（最大 6mV）
共模抑制比 CMRR：70dB（典型）
电压增益（开环）：≥ 200,000（典型）
转换速率（Slew Rate）：0.5V/μs（典型）
单位增益带宽：1MHz（典型）
静态电流：≈1.7mA（典型）
输入阻抗：≈ 2 MΩ（典型）
输出电压摆幅：±13V（±15V 电源供电时，满负载）
工作温度范围：0°C ～ +70°C（商用级）或 -40°C ～ +125°C（工业级）
特性
高增益、内部补偿（无需外部频率补偿）
单电源或双电源均可工作（±电压供电常见）
内部过载保护、防振荡补偿
与地无输入输出电压范围（输入不包括地）
封装兼容性好，多种厂商兼容
噪声低，适合信号处理应用
应用
比较器
多谐振荡器
直流放大器
求和放大器
积分器或微分器
有源滤波器
封装
| 器件型号 | 封装 | 封装尺寸（标称值） |
|---|---|---|
| LM741 | TO-99 (8) | 9.08 mm × 9.08 mm |
| CDIP (8) | 10.16 mm × 6.502 mm | |
| PDIP (8) | 9.81 mm × 6.35 mm |
引脚图及功能说明
6.1、引脚配置图
6.2、引脚功能说明
| 引脚 | 名称 | 功能说明 |
|---|---|---|
| 1 | Offset Null | 输入失调电压微调（可选） |
| 2 | Inverting Input | 反相输入端 |
| 3 | Non-Inverting In | 同相输入端 |
| 4 | V-（负电源） | 地或负电源（如 -15V） |
| 5 | Offset Null | 与引脚1配合调节 |
| 6 | Output | 输出端 |
| 7 | V+（正电源） | 正电源（如 +15V） |
| 8 | NC | 空脚（无连接） |
典型应用电路
LM741 同相放大器电路
功能方框图
工作原理
LM741 是一个典型的高增益差分放大器，核心由输入级（差分放大）、增益级、输出级组成，并包含频率补偿和保护电路。
基本运算原理是：
运放放大两个输入端（Vin+ 与 Vin-）之间的电压差；
若工作在负反馈条件下，输出将稳定在使输入差为 0 的状态；
适合构建各种线性放大电路或非线性比较电路。
应用场景
信号放大器（电压/电流）
有源滤波器（低通、高通、带通）
比较器电路（不推荐用于高速比较）
积分器与微分器
电压跟随器 / 缓冲器
运放型电源检测、传感器信号调理
模拟计算器（求和、乘法等）
教学实验与模拟基础电路
替代型号
| 替代型号 | 特点说明 |
|---|---|
| UA741 | 与 LM741 兼容，性能相近，多个厂商均有生产 |
| TL071 | 低噪声 JFET 输入，适合音频与高输入阻抗应用 |
| LM358 | 双运放，支持单电源供电，适用于常规信号处理 |
| TL081 | 更快响应速度、更低失调，兼容引脚布局 |
| OP07 | 超低失调高精度运放，适合仪表级应用 |
| LM324 | 四运放集成，更适合多通道运放需求 |
| NE5532 | 高性能低噪声双运放，适合音频电路 |