¿Componentes "estándar" ...?

Estos son los tipos en los que pienso inmediatamente cuando alguien dice "diodo", "op-amp", ...

• Op-amp: LM741 . El primer op-amp IC "fácil de usar" en el mercado.
• Diodo: 1N4001 . Diodo de silicio de uso general válido hasta 50 V de tensión de bloqueo y corriente de 1 amperio. Los números 1N4002, 1N4003, etc. son diodos similares con valores de voltaje más altos.
• Transistor: 2N2222 . Transistor de unión bipolar NPN. El 2N2907 es aparentemente el equivalente de PNP.
• Regulador de voltaje (lineal): LM78xx , es decir, el LM7805 para 5 V, el LM7812 para 12 V.
• Lógica digital, es decir, puertas NAND y así sucesivamente: 7400 series y 4000 series .

Estas son partes básicas extremadamente comunes. Si entraste en una tienda de pasatiempos y pediste cien transistores, sin especificar nada más, probablemente obtendrías una bolsa de 2N2222's.

Esto no quiere decir que estas partes sean útiles para todo: tienen limitaciones de voltaje, corriente, velocidad, precisión, etc. Pero si tiene que elegir un tipo de componente para los fines de una simulación SPICE, estos funcionarán bien.

Editar: Para referencia, aquí están las "partes predeterminadas" que obtiene en CircuitLab:

• Op-amp TL081
• diodo 1N4148
• diodo Zener 1N4733A
• NPN BJT 2N3904
• PNP BJT 2N3906
• MOSFET de canal N IRF530
• MOSFET de canal P IRF9530
• JFET J310 de canal N
• JFET J271 del canal P

Consulte TUP TUN DUS DUG para obtener una lista de los diodos y transistores de señal pequeña "universales" que se suelen usar indistintamente en los circuitos de ejemplo publicados ( eg )

Aquí hay un enlace a un escaneo de una página original por Elektor Magazine , quien acuñó la frase TUP TUN DUS DUG. Apenas lo usan hoy (y algunas de las partes pueden haberse quedado obsoletas), pero sigue siendo un concepto válido y es bueno saber de dónde vino. Si está planeando un diseño, hoy, con las partes de segunda fuente en mente, está haciendo esencialmente lo mismo.

Lo que la gente considera un transistor "común" o "básico" es generalmente un BJT de señal pequeña NPN, pero el tipo exacto varía de un lugar a otro y con el tiempo. Como aficionado ocasional, solía usar el BC108 y luego el BC547, pero compraría algo barato ( por ejemplo, ) y yo Solía ver 2N3704 y traducir eso a FC547 con los cables en el orden incorrecto.

¿No parece haber un MOSFET de señal pequeña "universal" equivalente?

En comparación, el 1N4148 se encuentra mucho más uniformemente en los ejemplos.

El 7amp opamp parece tener una posición similar, aunque aparentemente ya no es una buena opción.

Al referirse a un amplificador operacional, diodo, transistor, etc. genérico (en lugar de estándar), se trata de la función básica del dispositivo sin tener en cuenta criterios específicos del circuito, como el rango de voltaje, el consumo de energía, la velocidad de operación, etc.

Por ejemplo. Si toma el 'amplificador operacional', esperaría que un dispositivo tenga dos entradas (inversión y no inversión), tenga una alta ganancia de bucle abierto, tenga entradas de alta impedancia y una salida de baja impedancia. También esperaría que se desempeñe de manera predecible en 'circuitos estándar', como amplificador inversor / no inversor, integrador / diferenciador, comparador, etc.

En otras palabras, virtualmente cualquier amplificador operacional puede usarse como un reemplazo para reemplazar y aún funciona.

Para aplicaciones específicas, puede ser importante que la salida tenga un rango completo o que el ancho de banda de la frecuencia tenga un valor alto o que se pueda utilizar una tensión de alimentación única y baja. En ese caso, debe especificar el tipo de dispositivo que se utilizará en el circuito.

Los diodos genéricos son tipos de señales pequeñas que se utilizan para detectar señales de CA o tipos de rectificadores, que se utilizan para la conversión de CA / CC de la fuente de alimentación. Incluso aquí normalmente hay que indicar el tipo de silicio o germanio.

Los diodos específicos se elegirán por voltaje, corriente, frecuencia, construcción, etc.

Los transistores genéricos (NPN o PNP) se ordenan inicialmente por clasificación de potencia: señal pequeña, potencia media o potencia alta. Se asumirá que la ganancia para un tipo de señal pequeña será de al menos 100 y el tipo de alta potencia tendrá una ganancia de aproximadamente 10. Un tipo de señal pequeña típica (NPN) podría ser un 2N2222

Por supuesto, para circuitos específicos debe tener en cuenta los valores de voltaje, rango de frecuencia, etc.

Los tipos de componentes estándar y generales que busca se denominan con mayor precisión "diodo ideal" y "opamp ideal". Los componentes ideales se pueden usar para representar componentes eléctricos reales y no existen en el mundo real. Las ecuaciones analíticas y la intuición a menudo se simplifican mucho al usar componentes idealizados en lugar de modelos más realistas. Al discutir o simular circuitos en un nivel ideal, no debería haber ningún dispositivo o número de modelo específico que se le ocurra. Cuando las personas dicen "usar un opamp" en un contexto teórico, por lo general se refieren a un opamp ideal. Esto es lo que significa cuando decimos "ideal opamp":

Opamps ideales

Un opamp ideal generalmente se considera que tiene las siguientes propiedades:

• Ganancia infinita de bucle abierto
• Rango de voltaje infinito disponible en la salida
• ancho de banda infinito con cambio de fase cero y velocidad de giro infinita
• Impedancia de entrada infinita y, por lo tanto, cero corriente de entrada y cero voltaje de compensación de entrada
• impedancia de salida cero
• ruido cero
• Proporción de rechazo en modo común infinito (CMRR)
• Proporción de rechazo de la fuente de alimentación infinita.

Estos ideales se pueden resumir en las dos "reglas de oro":

1. La salida intenta hacer lo que sea necesario para que la diferencia de voltaje entre las entradas sea cero.
2. Las entradas no dibujan corriente.

La primera regla solo se aplica en el caso habitual en el que se utiliza el amplificador operacional en un diseño de bucle cerrado (retroalimentación negativa, donde hay una ruta de señal de algún tipo que se retroalimenta desde la salida hasta la entrada inversora). Estas reglas se usan comúnmente como una buena primera aproximación para analizar o diseñar circuitos de amplificador operacional.

Ninguno de estos ideales se puede realizar perfectamente. Un op-amp real puede ser modelado con parámetros no infinitos o no cero usando resistencias y condensadores equivalentes en el modelo de op-amp. El diseñador puede incluir estos efectos en el rendimiento general del circuito final. Algunos parámetros pueden tener un efecto insignificante en el diseño final, mientras que otros representan limitaciones reales del rendimiento final que deben evaluarse.

Estediagramamuestrauncircuitoequivalentedeunamplificadoroperacionalquemodelaalgunosparámetrosresistivosnoideales.Delaspropiedadesopampidealesanteriores,unopampidealtendría:

• \$R_{in}=\infty\$
• \$R_{out}=0\$

SiestáutilizandounaherramientacomoPSPICE,generalmentehayunmodeloidealdeopamp(talvezOPAMP).Sino,esbastantesimpleconstruirunousandocomponentesidealizados.Noolvidequelosamplificadoresoperacionalesrealesdifierendelmodeloidealenvariosaspectos.

Tengaencuentaladistinciónentremodelosdecircuitosidealesymodelosdecircuitosrealistas.Todosloscomponenteselectrónicosbásicostienenalgúnmodeloidealquesepuedeusarporsimplicidad.Sielcomponentetieneunnúmerodemodelo,modelauncomponenterealenlugardeuncomponenteideal.Porlogeneral,lasherramientasdediseñonombranmodelosidealesconelnombregenérico,porejemplo,"RESISTOR", "CAPACITOR", "OPAMP", etc.

Fuente: diagrama y texto explicativo de Wikipedia.

No hay un op-amp, diodo o transistor "estándar".

Sin embargo, hay dispositivos "comunes". Por ejemplo: la configuración de 741 op-amp es un poco "clásica".

De todos modos, está perfectamente bien que sus resultados difieran para diferentes componentes. La tasa de diferencia depende de la configuración del circuito que está implementando. Por ejemplo: la ganancia de bucle abierto de un amplificador operacional se vuelve insignificante una vez que lo empleas en bucle cerrado con retroalimentación negativa.

Me recuerdo frustrado cuando descubrí que la electrónica analógica no obedece a los modelos y ecuaciones simplificados desarrollados en las clases de pregrado y posgrado. Haga preguntas específicas en este foro y la comunidad lo ayudará a superar dificultades reales.

Cuando la gente dice "usar un amplificador operacional" hay una declaración oculta que asume que a la aplicación no le importará si el op-amp real no tiene: -

• Infinito ganancia y velocidad de giro
• No hay entrada de cambio de fase espuria a la salida
• Tensión de compensación de entrada cero
• Corriente de polarización de entrada cero y corrientes de desplazamiento
• impedancia de entrada infinita
• Rechazo de modo común perfecto
• Rechazo perfecto de la fuente de alimentación
• Generación de ruido de corriente y voltaje cero
• impedancia de salida cero
• La capacidad de conducir voltajes a cualquiera de los rieles de alimentación desde la salida
• La capacidad de ingresar voltajes a cualquiera de los rieles de suministro

Probablemente hay mucho más que he olvidado.

A muchas aplicaciones de op-amp no les importan estas cosas, pero también hay muchas configuraciones de op-amp que necesitan bastante poco ruido o una ganancia y una velocidad de giro bastante altas, etc. Luego tiene que hacer el largo recorrido de los datos. Hojas para encontrar lo que necesitas. Por supuesto, los simuladores ayudan y es donde descubrió variaciones que significan que una aplicación funcionará con el amplificador operacional A pero no con el amplificador operacional B.

Para los amplificadores operacionales no me importa mucho pagar un poco más, siempre utilizo el valor predeterminado a OP4177 quad: probablemente el mejor op-amp de quad disponible para velocidades de bajas a medias y medias. Si quiero funciones de riel a riel, velocidad media y un suministro de bajo voltaje, paso al AD8606 .

Para diodos, lo primero que busco son los valores de voltaje, capacidad de corriente y tiempo de recuperación inversa, pero en algunas aplicaciones elegiré schottky debido a su baja caída de voltaje hacia adelante.

Los BJT y los FET son iguales a los amplificadores operacionales: hay muchos parámetros, pero mi señal pequeña predeterminada es el BC547 y para frecuencias altas es el BFR92.