Микросхема к140уд7 схема включения – Страница:МРБ 1193. Нефедов А.В. Элементы схем бытовой радиоаппаратуры. Микросхемы. Часть 1.djvu/106

К140УД7 — Справочник по микросхемам

Параметры, корпуса, аналоги

Категория Микросхемы отечественные

Микросхемы серии К140УД7- малошумящий операционный усилитель (ОУ) с внутренней частотной коррекцией и защитой выхода от короткого замыкания.
Выпускались в нескольких видах корпусов и поэтому маркировка микросхемы имеют небольшие отличия в маркировке:
К140УД7, КР140УД7, КР140УД708, КФ140УД7, КБ140УД7-4.

Корпуса микросхем:

Корпус К140УД7 типа 301.8-2, масса не более 1,5 г., КР140УД7 типа 201.14-1, КР140УД608 типа 2101.8-1, КФ140УД7 типа 4303.8-1, КБ140УД7-4 — бескорпусный.

К140УД7

КР140УД7

КР140УД708

КФ140УД7

Схемы балансировки



Назначение выводов КР140УД7:
1,2,7,8,13,14 — свободные;
3,9 — балансировка;
4 — вход инвертирующий;
5 — вход неинвертирующий;
6 — напряжение питания -Uп;
10 — выход;
11 — напряжение питания +Uп;
12 — коррекция;
Назначение выводов К140УД7, КР140УД708, КФ140УД7:
1,5 — балансировка;
2 — вход инвертирующий;
3 — вход неинвертирующий;
4 — напряжение питания -Uп;
6 — выход;
7 — напряжение питания +Uп;
8 — коррекция;

Параметры










1Напряжение питания 15 В 10%
2Диапазон синфазных входных напряжений при Uп= 15 В 12 В
3Максимальное выходное напряжение
при Uп= 15 В, Uвх= 0,1 В, Rн = 2 кОм
10,5 В
4Напряжение смещения нуля при Uп= 15 В, Rн = 2 кОм
К140УД7, КР140УД7, КР140УД708
КФ140УД7
не более 9 мВ
не более 6 мВ
5Входной ток при Uп= 15 В, Rн = 2 кОмне более 400 нА
6Разность входных токов при Uп= 15 В, Rн = 2 кОмне более 200 нА
7Ток потребления при Uп= 15 В, Rн = 2 кОмне более 3,5 мА
8Коэффициент усиления напряжения
К140УД7, КР140УД7, КР140УД708
КФ140УД7
не менее 30000
не менее 25000
9Входное сопротивлениене менее 400 кОм

Предельно допустимые режимы эксплуатации





1Напряжение питания (5…17) В
2Входное синфазное напряжение 12 В
3Входное дифференциальное напряжениене более 24 В
4Время, в течении которого допустимо короткое замыкание выхода
при T=-45…+35 ° C
при T=+35…+85 ° C
для КФ140УД7 при T=-10…+70 ° C
не ограниченно
60 c
5 c

Рекомендации к применению

Питание КФ140УД7 можно осуществлять ассиметричными напряжениями или от одного источника напряжения при условии: 10 В |Uп1|+|Uп2| 33 В. При этом нагрузка подключается к «+» или «-» источника питания. Бескорпусную ИС К140УД7-4 следует приклеивать к подложке нерабочей стороной, также должен быть обеспечен такой отвод теплоты, чтобы температура кристалла составляла не более 135 ° C.

Зарубежные аналоги µ A741HC, µ A741PC

Литература

Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 7./А. В. Нефедов. — М.:ИП РадиоСофт, 1999г. — 640с.:ил.

Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. «НТЦ Микротех», 1998г.,376 с. — ISBN-5-85823-006-7

Интегральные микросхемы Справочник. Тарабрин Б.В.,Лунин Л.Ф.,Смирнов Ю.Н. «Радио и связь», 1983 г.,528 с. — ББК 32.844.1 И73

radio-uchebnik.ru

140УД6А, 140УД6Б, К140УД6, 140УД7, К140УД7



September 30, 2011 by admin
Комментировать »

Операционные усилители общего назначения с внутренней частотной коррекцией и защитой выхода при коротких замыканиях нагрузки. Микросхемы конструктивно оформлены в корпусе типа 301.8-2.

Рис. 54. Схемы включения ИМС 140УД6, К140УД6 (а) и 140УД7, К140УД7 (б) и схема их включения в режиме масштабного усилителя (в) (Ск — корректирующая емкость для ИМС 140УД7, К140УД7, предназначенная для увеличения скорости нарастания выходного напряжения)

 

 

 

 

1 При температуре 25 + 5 °С и номинальных значениях напряжений источников питания + 15 В,

Рис. 55. Зависимости коэффициента усиления (а), коэффициента влияни^ источника питания на напряжение смещения и потребляемого тока (б), вхрд-_ ного и выходного сопротивлений (в) ИМС К140УД6 и 140УД6 от нацря-, жений источников питания

 

 

 

Риа. 66, Зависимости входных токов (а), разности входных токов (б) от (ГаыВДЙ&рЫ $ выходных напряжений (в) от сопротивления нагрузки ИМС

140УД6 и К140УД6

Рис. 57. Зависимости коэффициентов усиления ИМС 140УД7, К140УД7 от частоты (а) и напряжений источников питания (б)

Рис. 59. Зависимость выходных напряжений ИМС К140УД7 от сопротивления нагрузки

Рис. 58. Зависимость входного сопротивления ИМС К140УД7 от температуры

Рис. 60. Зависимость частоты единичного усиления ИМС К140УД7 от температуры и напряжения питания

nauchebe.net

УСИЛИТЕЛЬ ЗА КОПЕЙКИ

   Хочу представить многим знакомую схему постого усилителя мощностью 25 или 60 ватт, стоимость которого копейки. Как было уже сказано, мощность усилителя зависит от напряжения питания и номиналов резисторов (в скобках указаны номиналы на 60 ватт). УМЗЧ был собран мной и многократно проверен в работе, он показал очень высокую надежность. Был собран вариант на 60 ватт. Принципиальная схема показана ниже:

   Усилитель имеет такие параметры: Выходная мощность 60 ватт на нагрузку 4 Ома. Коефициент гармоник довольно высокий — 0,4%, однако при использовании микросхемы 574УД1 и современных транзисторов может быть значительно снижен, но поверьте, на слух он звучит намного лучше чем некоторые музыкальные центры и проигрыватели с ценовой категорией до 200 доларов или усилители на микросхемах ТДА7293-94. Входное сопротивление усилителя 150 кОм (нужно учитывать при выборе предварительного усилителя). Чувствительность — 1В. Ток покоя выходного каскада 50мА. К недостаткам усилителя можно отнести то, что напряжение питания не должно превышать -+ 28 вольт, поэтому его надо или стабилизировать, или снизить до -+26 вольт во избежания опасных перенапряжений в цепях питания ОУ. Усилитель имеет два входа что позволяет очень просто получить сигнал для сабвуфера. Для этого между одним из входов усилителя включить фильтр верхних частот и низкочастотный сигнал получится из вычитания выходного сигнала фильтра и входного сигнала поданого на другой вход. В архиве печатка для схемы УНЧ. 

   Как видно, схема очень проста и не требует абсолютно никакой настройки. Катушка Л1 усилителя намотана проводом диаметром 0,5мм на каркасе диаметром 10 и длиной 15 мм и содержит 24 витка. Я намотал прямо на сопротивлении 10 Ом. Усилитель очень термостабилен, ток покоя практически не изменяется при нагреве выходных транзисторов вплоть до 120 градусов.

   Конечно эксплуатировать его в таких экстремальных условиях не надо, однако запас надёжности отличный. Микросхему можно заменить на К140УД6, К140УД7, УД10, УД11, К544УД1, К574УД1. Транзисторы выходного и предвыходного каскада необходимо установить на общий радиатор через слюдяные прокладки.

   Все детали на плате маркированы, есть несколько перемычек. В моем стерео варианте транзисторы припаяны проводами с обратной стороны платы, ввиду конструктивных особеностей корпуса. На плату добавлены два фильтрующих конденсатора большой ёмкости. Автор статьи: Ксюня.

   Форум по УНЧ

   Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ ЗА КОПЕЙКИ

radioskot.ru

К140УД7, КР140УД7, КР140УД708, КФ140УД7, КБ140УД7-4

Что-то не так?
Пожалуйста, отключите Adblock.

Портал QRZ.RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений.
Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Спасибо.

Как добавить наш сайт в исключения AdBlock


Корпус К140УД7
Корпус КР140УД7
Корпус КР140УД708
Корпус КФ140УД7
Схемы балансировки
Электрические параметры
Предельно допустимые режимы эксплуатации
Рекомендации по применению
Зарубежные аналоги
Литература

Микросхемы представляют собой операционые усилители средней точности с
внутренней частотной коррекцией и защитой выхода от короткого замыкания.
Корпус К140УД7 типа 301.8-2, масса не более 1,5 г.,
КР140УД7 типа 201.14-1, КР140УД608 типа 2101.8-1, КФ140УД7 типа 4303.8-1,
КБ140УД7-4 — бескорпусный.








Схемы балансировки


Назначение выводов КР140УД7:

1,2,7,8,13,14 — свободные;

3,9 — балансировка;

4 — вход инвертирующий;

5 — вход неинвертирующий;

6 — напряжение питания -Uп;

10 — выход;

11 — напряжение питания +Uп;

12 — коррекция;

Назначение выводов К140УД7, КР140УД708, КФ140УД7:

1,5 — балансировка;

2 — вход инвертирующий;

3 — вход неинвертирующий;

4 — напряжение питания -Uп;

6 — выход;

7 — напряжение питания +Uп;

8 — коррекция;


Электрические параметры










1Напряжение питания

15 В

10%
2Диапазон синфазных входных напряжений при Uп=

15 В


12 В
3Максимальное выходное напряжение

при Uп=

15 В,
Uвх=

0,1 В, Rн = 2 кОм


10,5 В
4Напряжение смещения нуля при Uп=

15 В, Rн = 2 кОм

&nbsp &nbsp К140УД7, КР140УД7, КР140УД708

&nbsp &nbsp КФ140УД7
&nbsp

не более 9 мВ

не более 6 мВ
5Входной ток при Uп=

15 В, Rн = 2 кОм
не более 400 нА
6Разность входных токов при Uп=

15 В, Rн = 2 кОм
не более 200 нА
7Ток потребления при Uп=

15 В, Rн = 2 кОм
не более 3,5 мА
8Коэффициент усиления напряжения

&nbsp &nbsp К140УД7, КР140УД7, КР140УД708

&nbsp &nbsp КФ140УД7
&nbsp

не менее 30000

не менее 25000
9Входное сопротивлениене менее 400 кОм


Предельно допустимые режимы эксплуатации





1Напряжение питания

(5…17) В
2Входное синфазное напряжение

12 В
3Входное дифференциальное напряжениене более 24 В
4Время, в течении которого допустимо короткое замыкание выхода

&nbsp &nbsp при T=-45…+35 ° C

&nbsp &nbsp при T=+35…+85 ° C

&nbsp &nbsp для КФ140УД7 при T=-10…+70 ° C
&nbsp

не ограниченно

60 c

5 c


Рекомендации по применению

Питание КФ140УД7 можно осуществлять ассиметричными напряжениями или от
одного источника напряжения при условии: 10 В

|Uп1|+|Uп2|

33 В. При этом нагрузка подключается к «+» или «-» источника питания.
Бескорпусную ИС К140УД7-4 следует приклеивать к подложке нерабочей стороной,
также должен быть обеспечен такой отвод теплоты, чтобы температура кристалла
состовляла не более 135 ° C.


Зарубежные аналоги

µ A741HC, µ A741PC


Литература

Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник.
Том 7./А. В. Нефедов. — М.:ИП РадиоСофт, 1999г. — 640с.:ил.

Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник.
Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. «НТЦ Микротех», 1998г.,376 с. -
ISBN-5-85823-006-7

Интегральные микросхемы Справочник.
Тарабрин Б.В.,Лунин Л.Ф.,Смирнов Ю.Н. «Радио и связь», 1983 г.,528 с. -
ББК 32.844.1 И73

Поделиться в соцсетях:

Фейсбук

Твиттер

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Гугл-плюс

www.qrz.ru

4.4.4. Операционный усилитель к140уд1

154

каскад управляется
од­нофазным сигналом Uвх.Удовлетворительная симметрия входных
и выходных сопротивлений обоих плеч в
этой схеме достигается при нестрогом
согласовании коэффициентовp-n-pиn-p-n
(интегральныеp-n-pтранзисторы,
как правило, имеют худшие параметры).
Для точного выравнивания свойств обоих
плеч двухтакт­ного каскада в современных
схемах применяется так называемый
ком­позитныйp-n-pтранзистор,
состоящий из двух транзисторов, включенных
особым способом (V3
и V4на рис.4.17,б).Интеграль­ный композитныйp-n-pтранзистор
позволяет с помощью низкокачест­венногоp-n-pтранзистора
V3и обычногоn-p-nтранзистораV4 получить эквивалент
высококачественногоp-n-pтранзистора
с большим коэффициентом усиления, равным
произведению коэффициен­тов усиленияp-n-p-иn-p-nтранзисторов.
В верхнем плече (см. рис.4.17,б)может применяться составной транзистор
V1,V2 (как на рис.3.9) или
одиночныйn-p-nтранзистор.
Кроме основных усилительных элементов,
указанных на рис. 4.17,в
выход­ные каскады для стабилизации
режима включают дополнительные эле­менты,
например ГСТ. Нередко применяется
токовое управление выходным каскадом,
например в ОУ К140УД7, который будет описан
далее.

На рис. 4.18 приведена
принципиальная схема многоцелевого ОУ
типа К140УД1. Две разновидности этой схемы
А и Б отличаются только величиной
напряжения источников питания Еп,Еэ.
Аналогичную схему имеет и ОУ новой
разработки К140УД5 (А, Б). На рис. 4.18 пунктиром
выделены все узлы ОУ, рассмотренные
ранее по отдельности.

Так, схема
1ДУ соответствует схеме, показанной на
рис. 4.7, схема 2ДУ совместно с устройством
перехода от дифференциального сигнала
к

Рис.
4.18

одиночному – схеме
на рис 4.16. Схемы генераторов стабильного
тока ГСТ 1, ГСТ 2 аналогичны схемам,
изображенным на рис. 4.7. Ведущим для
обоих ГСТ является общий транзистор
V5, через который протекает суммарный
эмиттерный ток транзисторов V3, V4 второго
каскада (2ДУ). При таком включении имеет
место обратная связь по синфазному
сигналу, еще сильнее уменьшается ООСС,
определяемое равенством (4.21). На резисторе
Rэ
образуется
напряжение сдвига вверх потенциала
эмиттеров, что позволяет увеличить
потенциал баз V3, V4 и коллекторов V1, V2.
Схема сдвига уровня, выполненная на
резисторе R0
и ГСТ 2 (соответствующая рис. 4.2), сдвигает
выходное напряжение 2ДУ (Uк4)
вниз на величину покоя UкА4
транзистора
V4. При отсутствии сигналов на входах ОУ
(9 и 10, см. рис. 4.18) сигнал на выходе схемы
сдвига (коллектор V6′),
а значит, и на выходе ОУ равен нулю. Для
уменьшения нагрузки 2ДУ сигнал с него
снимается через эмиттерный повторитель
(V7). В качестве выходного каскада
используется эмиттерный повторитель
(V8). Особенностью выходного каскада
является наличие положительной обратной
связи, увеличивающей коэффициент
усиления по напряжению в несколько раз.
Сигнал обратной связи с резистора RОС
вводится в цепь эмиттера V6′. Фазировка
сигналов на схеме показана условно
импульсами. Например, при положительном
сигнале на выходе повышается напряжение
на RОС
(уменьшается отрицательное падение
напряжения на RОС)
и потенциал эмиттера V6′, что ведет к
уменьшению тока через R0
и повышению напряжения на базе транзистора
V8. Таким образом, транзисторы V8, V6′
образуют третью ступень усиления
напряжения (амплитуды) сигнала, коэффициент
усиления напряжения KUэтой
ступени не превышает 5 (по условиям
устойчивости) [7].
Параметры
ОУ приведены в табл.4.1.

4.4.5. Операционный усилитель к140уд7

На рис. 4.19 приведена
принципиальная схема двухкаскадного
усилителя второго поколения типа
К140УД7, в которой использованы новые
схемотехнические решения и достижения
технологии линейных ИС, в частности
ИС-транзисторы рnр-типа
высокого качества. Первый каскад этого
ОУ выполнен по сложной схеме, приведенной
на рис.4.13 (обозначения элементов входного
ДУ такие же, как на рис. 4.13). Стабилизация
токов в схеме осуществляется стабилизатором
(ГСТ) сложной формы (транзисторы V1, V9,
V10, V11, V12, V15 и резистор R5). Ведущий ток ГСТ

I1,
задается цепью из двух ведущих транзисторов
(в режиме диода) V10, V11 и резистора R5. Пара
идентичных транзисторов V10, V12, транзистор
V11
и резистор R5 стабилизируют ток I0
входного
ДУ (ток I0
отражает
в масштабе ток I1).
Ток I0
представляет
сумму токов баз Iб0
транзисторов V4,V5 и токов коллекторов
I0
транзисторов V2,V3 , т.е. I0
является
суммой токов эмиттеров транзисторов
V4,V5 (или V2,V3) , как и в схеме на рис 4.18:

.
(
4.28)

Ток I0
– это ток коллектора транзистора V9, а
V9 является ведомым в ГСТ, состоящем из
пары идентичных транзисторов V1, V9. Через
ведущий в этой паре транзистор V1,
работающий в режиме диода, протекает
сумма токов коллекторов транзисторов
V2, V3:

. (
4.29)

Токи баз Iб4,
Iб5
(Iб2,
Iб3)
и токи коллекторов Iк4,
Iк5
(Iк2,
Iк3)
автоматически (как и в схеме на рис. 4.7
, 4.18) устанавливаются на уровне

ГСТ, образованный
парой идентичных транзисторов V11, V15,
стабилизирует ток коллектора Iк15
транзистора
V15. Транзистор V15 является ведомым в этой
паре и его ток Iк15
повторяет (отражает) ток I1:

Рис.
4.19.

. (4.30)

В двухколлекторном
транзисторе V15 полный ток коллектора
Iк15
(Iк15
= 15

Iэ15)
распределяется между коллекторами 1, 2
на токи
,,
пропорционально площадям коллекторныхpn-переходов.
И это распределение остается постоянным.
Ток
участвует в токовом управлении выходным
каскадом. Второй каскад выполнен на
транзисторе V16 (по схеме ОЭ). Этот каскад
является генератором тока, пропорционального
входному дифференциальному сигналуUд
на входах ДУ (выводы 2, 3). Уже выходной
сигнал ДУ является токовым — ∆Iн
(см. рис. 4.13). Этот сигнал (∆Iн)
усиливается эмиттерным повторителем
на V14 и подается в базу V16 (∆Iб16
= ∆Iн

(1 + 14)).
Ток ∆Iб16
усиливается транзистором V16 (∆Iк16
= ∆Iн


(1 + 14)

16).

Токовое управление
выходным каскадом.

Выходной каскад на транзисторах V21, V23
аналогичен каскаду на рис.4.17,а, показанному
и описанному в подразделе 4.4.3. Для
уменьшения искажений (задания режима
АВ) постоянный потенциал баз V21, V23
разнесен на величину 2UбэА,
стабилизированную источником малого
опорного напряжения (транзисторы V17,
V18), включенного между базами точно так
же, как диод D
на рис.3.9. К цепям баз выходных транзисторов
V21, V23 подключены два генератора тока:

1. Часть тока Iк15
():

.
(4.31)

2. Часть тока Iк16
(за вычетом
тока
),
усиленная эмиттерным повторителем на
V19:

.
(4.32)

Величина токов
баз Iб21,
Iб23
выходных
транзисторов определяется разностью
токов генераторов тока (4.31), (4.32), а не
напряжением предоконечного каскада,
как на рис. 3.9. При этом ток
(4.31) не изменяется, а только перераспределяется
(под управлением V16) между цепями базы
V21 и коллектора V16 (через транзистор
V19).

В режиме покоя
токи (4.31) и (4.32) равны. Токи эмиттеров
транзисторов V21,V23 также равны, Uвых
= 0. При этом
ток
полностью протекает в коллектор V16
(через V19). При увеличении отрицательного
сигнала выхода ДУ (∆Iн
< 0)
уменьшается ток Iк16
. Ток
переходит (вытесняется) в базу VT21 на
величину, равную уменьшениюIк16,
умноженную на (1+19):

.

Повышается ток
коллектора (эмиттера) V21 и на выходе
увеличивается положительный сигнал.
Для получения максимального положительного
сигнала на выходе (+Uвых.мах)
ток
должен быть не менееIб21
мах
:

.

В режиме покоя
ток Iк16Адолжен
быть не менее следующей величины:

.
(4.33)

При увеличении
положительного сигнала выхода ДУ (∆Iн
> 0)
увеличивается ток Iк16
сверх тока
покоя (4.33) (сверх тока
).
Разницавтекает в коллектор V16 из базы V23.
Повышается ток коллектора (эмиттера)
V23. На выходе увеличивается отрицательный
сигнал. Для получения максимального
отрицательного сигнала токIк16
должен увеличиваться сверх тока (4.33) на
величину, не менее Iб23
max:

.

Защита выхода
ОУ от перегрузки.

Элементы V20, R10 осуществляют защиту
выхода ОУ от короткого замыкания (от
перегрузки) при положительном сигнале.
При большом положительном токе выхода
в результате падения напряжения на R10
открывается транзистор V20, который
шунтирует вход транзистора V21, предотвращая
дальнейшее нарастание тока выхода.
Защита выхода от короткого замыкания
при отрицательном сигнале выполняется
элементами V22, R11, V24, R9, VI3. При большом
отрицательном выходном токе в результате
падения напряжения на R11 открывается
транзистор V22. Ток транзистора V22
усиливается транзистором VI3, производится
шунтирование входа эмиттерного
повторителя V14 и второго эмиттера
транзистора VI9, что предотвращает
дальнейшее увеличение сигнала на входе
транзистора V23, а значит, и увеличение
выходного тока. Параметры ОУ типа К140УД7
приведены в табл. 4.1.

studfiles.net

Усилители на микросхемах

5.7.  Усилители на микросхемах

 

В радиоэлектронике
широкое применение нашли операционные усилители. Свое название они получили
потому, что первоначально проектировались для выполнения операций сложения,
вычитания, интегрирования, дифференцирования и др. Операционные усилители в
настоящее время выполняются  на микросхемах. Основные достоинства
интегральных микросхем – высокая надежность, относительно низкая стоимость,
малые размеры и масса, малая потребляемая

мощность.

 
Операционный  усилитель имеет два входа и один выход. У него большое
входное сопротивление, малое выходное сопротивление, большой коэффициент
усиления постоянного напряжения. У
идеального операционного усилителя входное сопротивление равно
бесконечности, выходное сопротивление равно нулю, коэффициент  усиления 
бесконечно  велик,  выходное напряжение равно нулю при одинаковых напряжениях на обоих входах.
Реальные операционные усилители имеют
коэффициент усиления до 105, полосу частот от нуля до 100 МГц,
выходное напряжение, отличное от нуля при входном напряжении равном нулю.
Такому выходному напряжению соответствует некоторый мнимый входной сигнал,
который называют напряжением смещения
нуля. Напряжение смещения нуля изменяется при изменении температуры.
Напряжение смещения нуля достаточно часто компенсируют подачей внешнего
постоянного напряжения противоположной полярности.

Операционные усилители питаются от двух одинаковых источников
напряжения, имеющих общую точку. Один из входов операционного усилителя
называется инвертирующим, а другой – неинвертирующим. Фаза сигнала на выходе
усилителя совпадает с фазой сигнала на неинвертирующем входе и
противоположна фазе сигнала на инвертирующем входе.

На рисунке 5.21 приведена схема неинвертирующего
усилителя на микросхеме К140УД7. На рисунке показаны цепи подключения
источников питания. Резистором R5
устраняется напряжение смещения нуля. Коэффициент усиления усилителя с
глубокой отрицательной обратной связью определяется звеном отрицательной
обратной связи на резисторах R2,
R3 и
R4.
Коэффициент усиления по напряжению можно определить по формуле К=(R2+R3+R4)/R2.
Полоса пропускания усилителя зависит от коэффициента усиления и достигает
максимального значения 50 кГц при минимальном для данной схемы коэффициенте
усиления. Минимальный коэффициент усиления получается при сопротивлении
резистора R4
равном нулю.

На рисунке 5.22 приведена схема неинвертирующего
усилителя на микросхеме К140УД1А. Коэффициент усиления усилителя
определяется звеном обратной связи
R2, R4
и равен К=(R2+R4)/R2.
Резисторы R3
и R5
необходимы для устранения напряжения смещения нуля. Конденсатор С1 и
резистор R6
корректируют амплитудно-частотную характеристику усилителя.

В настоящее время имеется достаточно широкий ассортимент
различных усилителей, выполненных на микросхемах. Это усилители высокой
частоты, усилители промежуточной частоты, усилители низкой частоты и др.

ivatv.narod.ru

Операционные усилители — Микросхемы и их применение (2-е изд.)

Материал из РадиоВики — энциклопедии радио и электроники

Особого внимания среди выпускаемых промышленностью ми­кросхем заслуживают операционные усилители (ОУ) серий К140, К153, К284, К544, К553, К710, К740 и др. Интегральные ОУ по­зволяют осуществить до сотни различных схем включения и исполь­зовать одну и ту же микросхему для создания усилителей ВЧ, ПЧ, НЧ, преобразователей, генераторов, детекторов, компарато­ров, активных фильтров и др.

Состав наиболее распространенных серий ОУ и основные па­раметры микросхем приведены в табл. 2.7.

За последние годы значительно расширена номенклатура и повышено качество как ОУ общего применения, так и микромощ­ных, быстродействующих, прецизионных и других ОУ. Благодаря совершенствованию технологии и развитию схемотехники достигну­то повышение коэффициента усиления и коэффициента подавления синфазного сигнала, расширен частотный диапазон, повышено быстродействие и входное сопротивление, уменьшены входные токи и их разности, обеспечена защита выходных каскадов многих ОУ от перегрузки при коротком замыкании в нагрузке.

В современных ОУ широко применяют супер-|3-транзисторы (Р — несколько тысяч), двухэмиттерные транзисторы, полевые транзисторы, двухколлекторные боковые р-n-р транзисторы, яв­ляющиеся эквивалентами высокоомных генераторов стабильного тока с малыми токами эмиттера, и др.

Рис. 2.31. Варианты примене­ния микросхем ОУ:
а — источник опорного напряжения с плавной регулировкой выходного напряжения на микросхеме К544УД1;
б — микрофонный усили­тель на микросхеме К153УД1А;
в — усилитель мощности (50 Вт) на микросхеме К140УД7

На рис. 2.31 приведены некоторые варианты применения раз­личных ОУ.

Рассмотрение схемотехнических особенностей ОУ проведем на примере микросхем К140УД1 и К140УД7.

Микросхема К140УД1 представляет собой широкополосный операционный усилитель, принципиальная схема которого показана на рис. 2.32,а.

Рис. 2.32. Микросхемы ОУ К140УД1 (а) и К140УД7 (б)

Усилитель состоит из входного и промежуточного дифферен­циальных усилительных каскадов, каскада смещения уровня и вы­ходного каскада. Он имеет два входа (инвертирующий — вывод 9 и неинвертирующий — вывод 10) и один выход (вывод 5). Напря­жение питания подают на выводы 1 и 7 (соответственно — Еп и +Еп). Вывод 4 — общий, а остальные используют для контроля режима или подключения внешних элементов в зависимости от конкретного применения микросхемы.

Входной каскад выполнен по дифференциальной схеме на тран­зисторах Т1 и Т2, в общую эмиттерную цепь которых включен токостабилизирующий двухполюсник с большим внутренним сопро­тивлением на транзисторе Т3 с термокомпенсирующим диодом (транзистор Т6 в диодном включении) в цепи базы. Основное на­значение входного каскада операционного усилителя — большое усиление дифференциального сигнала при максимально возможном подавлении синфазной помехи.

Выходной сигнал первого дифференциального каскада микро­схемы снимается с дифференциального выхода (резисторы R1 и R2) и подается на второй дифференциальный каскад на транзисто­рах Т4 и Т5. Так как требования по подавлению синфазной помехи в этом каскаде ниже, чем в первом, вместо токостабилизирующего элемента в эмиттерной цепи использован резистор. Различие диф­ференциальных каскадов заключается также в отсутствии резистивной нагрузки в цепи коллектора транзистора Т4, в которой нет необходимости при переходе от симметричного входа к несим­метричному выходу. Так как выходное напряжение каждого дифференциального каскада содержит не только полезный сигнал, но и постоянную составляющую напряжения коллектор-база транзистора, на коллекторе транзистора Т5 относительно «земли» имеется постоянное напряжение. Его необходимо нейтрализовать, сохранив передачу полезного сигнала, причем использование разделительного конденсатора недопустимо, поскольку ОУ является усилителем постоянного тока. Для решения этой задачи перед выходным каскадом помещен каскад смещения уровня на тран­зисторах Т7 и T8. Смещение уровня происходит на резисторе R9 вследствие протекания через него коллекторного тока транзистора Т8, который использован в качестве генератора стабильного тока. Так как резистор R9 и сопротивление коллекторного перехода транзистора Т8 образуют делитель с большим сопротивлением ниж­него (транзисторного) плеча, сигнал почти без затухания посту­пает на базу транзистора Т9 выходного каскада. Компенсацию температурного дрейфа тока кол­лектора транзистора Т8 обеспе­чивает транзистор Т9.

Выходной каскад ОУ на транзисторе Т9 выполнен по схе­ме эмиттерного повторителя. Он предназначен для усиления по мощности. Повышению усилении способствует положительная об­ратная связь за счет передачи части выходного напряжении с делителя R11-R12 на эмиттер транзистора T8. Часть сигнала синфазной помехи, которая про­сачивается на выход усилителя, по цепи обратной связи воздей­ствует на базу транзистора T3, ослабляя действие помехи. Вклю­ченный между базами транзисто­ров Т7 и Т9 диод Д1 предназна­чен для дополнительного отбора тока при коротком замыкании на выходе усилителя.

Устойчивость работы усили­теля достигается подключением корректирующей цепи между выводами 1 и 12. На НЧ в качестве корректирующей цепи целесообразно подключить к выводу 3 кон­денсатор емкостью 0,01 мкФ.

Микросхему К140УД1 выпускают в двух модификациях, раз­личие между которыми показано в табл. 2.7.

Микросхема К140УД7 (рис. 2.32,6) по числу каскадов, внося­щих основной вклад в обеспечение общего коэффициента усиления, относится к двухкаскадным ОУ. Входной каскад усилителя вы­полнен по сложной схеме на транзисторах Т8, Т9, Т11, Т12 с допол­няющими проводимостями. Плечи каскада построены по схеме ОК-ОБ. На транзисторах T2 и T20 выполнен стабилизатор раз­ности токов, что позволяет поддерживать постоянство токов вход­ного каскада. Смещение на базы этих транзисторов подано с тран­зисторов в диодном включении.

Выходное напряжение первого каскада усиливается вторым каскадом на транзисторах Т13, Т15. Каскад нагружен на параллель­но включенные внутреннее сопротивление генератора стабильного тока (на двухколлекторном транзисторе T4) и сопротивление двух-эмиттерного транзистора Т16.

Выходной каскад ОУ выполнен на транзисторах Т5 и Т22. Он работает в режиме АВ. Транзисторы Т6 и Т10 обеспечивают сме­щение рабочей точки транзисторов выходного каскада. Транзисторы Т7 и T17 предназначены для защиты выходного каскада от пере­грузки. Они открываются при недопустимом увеличении падения напряжения на резисторах R3 и R4. Транзисторы Т23 и Т16 (по цепи второго эмиттера) предназначены для линеаризации амплитудной характеристики ОУ.

Конденсатор С1 полностью корректирует АЧХ ОУ. Для повы­шения скорости нарастания выходного напряжения можно умень­шить степень коррекции, подключив к выводу 8 конденсатор емко­стью 150 пФ. Для балансировки ОУ рекомендуется включить пере­менный резистор между эмиттерами транзисторов T18 и Т19 (выводы 1 и 5).

radiowiki.ru