Author: Перебаскин А.В. Бахметьев А.А. Исаев В.Ф. Колосов С.О. Перебаскина М.В.
Tags: электротехника электроника микросхемы радиотехника
ISBN: 5-02-015113-0
Year: 1993
Text
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ
ОПЕРАЦИОННЫЕ
УСИЛИТЕЛИ
ТОМ I
&ЖЕ1ЛРДЖКИ0
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
ТОМ I
я о
МОСКВА
ИЗДАТЕЛЬСКАЯ ФИРМА «ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА»
ВО «НАУКА»
1993
ББК 32.85
0-60
УДК 621.375(03)
Материалы к изданию подготовили: А.В.Перебаскип, А.А.Бахметьев. С.О.Колосов, В.Ф.Исаев, М.В.Перебаскина
Графическое оформление: И.В.Антоненков, Э.В.Дудкина, А.В.Ермаков, И.К.Чанов
Интегральные схемы: Операционные усилители. Том 1. - м.: Физматлит, 1993. 240 с. - ISBN 5-02-015113-0.
Первый том открывает выпуск "Операционные усилители", в который войдут практически все интегральные операционные усилители (ОУ), выпускаемые на территории бывшего СССР, в совокупности с полным описанием их зарубежных аналогов. В каждом томе приводится краткая информация по всем ОУ выпуска, которая поможет в подборе необходимого прибора и быстром его поиске. Для удобства приведены торговые марки приборов, позволяющие получить дополнительную информацию и заказать требуемые приборы.
Выпуск "Операционные усилители" входит в серию "Интегральные микросхемы".
Для специалистов в области радиоэлектроники, а также для широкого круга радиолюбителей и студентов технических вузов.
„ 2302030700-002 _ ,
° 053(02)-93 Еезобъявл.
ISBN 5-02-015113-0
© Фирма "ДОДЭКА", компания "Seven F.Ltd.”, 1993
ВВЕДЕНИЕ
Уважаемый пользователь справочника!
Этой книгой фирма "ДОДЭКА" совместно с компанией "Seven F. Ltd." начинают выпуск сериала справочной литературы "Интегральные микросхемы”.
Вашему вниманию предлагается - выпуск "Операционные усилители", в который войдут практически все интегральные операционные усилители (ОУ), выпускаемые на территории бывшего CCCF) в совокупности с полным описанием их зарубежных аналогов.
В краткой форме представлены основные характеристики всех приборов, которые планиоуется поместить в данном сериале. Но с появлением новых типов ОУ этот список будет расширяться.
Следует обратить внимание на то, что в таблицах 1-7 приведены параметры лучшего из семейства усилителей данной разработки. В основном это усилители специального применения, в металлокерамическом корпусе и имеющие "лучшую” букву, показывающую различие в электрических параметрах.'Необходимо помнить, что другие ОУ этого семейства могут иметь значения параметров, существенно отличающиеся от приведенных в таблицах.
Необходимо отметить тот факт, что при классификации ОУ используется ряд критериев (численные значения определенных параметров), которые не позволили включить в конкретную классификационную таблицу ОУ в соответствии с их названиями, приведенными в технических условиях (ТУ). Например: усилитель типа 140УД8 имеет в ТУ название "Прецизионный ОУ с малыми входными токами и малой потребляемой мощностью", но в данном издании по своим параметрам попадает в раздел "Операционные усилители общего применения". Применение этих критериев продиктовано возросшим технологическим уровнем и появлением новых типов ОУ, значительно превосходящих по своим параметрам предшествующие разработки.
Также стоит обратить внимание на то, что один и тот же усилитель может оказаться в разных таблицах, так как одновременно удовлетворяет разным приводимым критериям.
Для Вашего удобства приведены торговые марки приборов, позволяющие по списку "Коммерческих адресов" получить дополнительную информацию и заказать требуемые приборы.
Благодарим за помощь в подготовке издания А.Ю.Андрианова, А.Н.Ворожбицкого, С.Е.Заболоцкого. А.М.Шифрина
Замечания и предложения будут с благодарностью приняты коллективом, подготовившим этот справочник.
Состав.ггели
ПОНЯТИЯ,ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ,ТЕРМИНЫ,ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В разных источниках информации, как в отечественных, так и зарубежных, существует различная трактовка одних и тех же параметров, нормированных на операционные усилители, а некоторые параметры приводятся вообще без пояснений. Все это затрудняет выбор конкретного ОУ при решении практических задач. Ниже приводятся основные характеристики ОУ в трактовке, показавшейся авторам наиболее подходящей.
Ряд авторов справочных изданий и разработчиков ОУ используют свои условные обозначения параметров, что вносит дополнительные сложности. Зарубежные фирмы также используют в ряде случаев свои индексы и обозначения. Поэтому следует ориентироваться на полное название параметра.
Операционный усилитель - усилитель электрических сигналов, предназначенный для выполнения различных операций над аналоговыми величинами при работе в схеме с отрицательной обратной связью (ООС). Комплексная схема из ОУ и внешних элементов, образующих ООС, носит название решающего усилителя (РУ).
Дифференциальный операционный усилитель (ДУ) - операционный усилитель, имеющий два симметричных входа.
Входное напряжение (Ubx) ~ напряжение между аыводами входа и земли или напряжение между входными выводами дифференциального ОУ (дифференциальное входное напряжение (Uax-диф)-
Предельное входное напряжение (ивх.макс) - максимальное значение входного напряжения, не вызывающее необратимых изменений в ОУ.
Коэффициент усиления ОУ (Ку,и или Ку,|) - отношение приращения значения входного напряжения (тока) ОУ к вызвавшему это приращение значению входного напряжения (тока).
Напряжение смещения ОУ (Ucm) - значение постоянного входного напряжения, при котором выходное напряжение равно нулю при включении резисторов с оговоренными значениями сопротивлений между любым входным выводом ОУ и источником входного напряжения. Если значения указанных сопротивлений стремятся к нулю, то напряжение смещения называют ЭДС смещения (Есм)- Однако в некоторых случаях в ТУ на конкретные ОУ производится подмена понятия Есм на Ucm-
Средний температурный дрейф напряжения смещения (ДЦсм/ДТ) - максимальное изменение зна-чения Ucm при изменении температуры окружающей среды (рис.1). Имеет размерность мкВ/ С.
Временной дрейф напряжения (ЭДС) смещения (AUcM/At) - максимальное изменение Ucm (Есм) операционного усилителя за указанный интервал времени через заданный интервал после включения при условии необходимой стабильности прочих воздействующих факторов.
Нем
Рис.1. Типовая зависимость напряжения смещения от температуры. Тн, Тв - нижний и верхний пределы диапазона рабочих температур
Синфазные входные напряжения (ивх.сф) - на практике пользуются двумя определениями ивх.сф:
1. Напряжения между каждым из входных выводов ОУ и землей, амплитуды и фазы которых совпадают, или что фактически эквивалентно среднему арифметическому напряжений, приложенных ко входам усилителя.
Однако это ведет к формальным трудностям в определении параметров ОУ и поэтому часто используют следующее определение:
2. Напряжение на неинвертирующем входе ОУ.
Практически оба определения равнозначны, поскольку напряжениа между входами ОУ значительно меньше входного синфазного напряжения.
ёиапазон синфазных входных напряжений
-Uex-сф)-диапазон значений синфазных входных напряжений, в котором параметры ОУ лежат в гарантированных пределах.
Предельные синфазные входные напряжения (ивх.сф.макс)- максимальные значения синфазных входных напряжений, не вызывающие необратимых изменений в ОУ.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений (Кпс.сф) - коэффициент, равный отноше-нию синфазного входного напряжения к дифференциальному входному напряжению, вызывающих одно и то же приращение выходного напряжения ОУ.
Малый сигнал - сигнал, воздействующий на операционный усилитель, увеличение амплитуды которого вдвое нв приводит к изменению исследуемого параметра.
Диапазон выходного напряжения (AUbux) - диапазон значений выходного напряжения (между выходом и землей ОУ), в котором параметры ОУ, определяемые малым сигналом, лежат в гарантированных пределах.
4
ПОНЯТИЯ,ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Максимальное выходное напряжение(Цвых.макс)-предельное значение выходного напряжения ОУ при оговоренном сопротивлении нагрузки и напряжении входного сигнала.
Входной ток ОУ (1вх) - ток, протекающий во входной цепи ОУ. В ТУ под входным током подразумевают средний входной ток, определяемый как среднее арифметическое входных токов по каждому из входов Ibx.1 и 1вх.2 при заданном значении выходного напряжения. Так как 1вх.1 1вх.2, то
значение входного тока приблизительно совпадает с входным током каждого входа ОУ. В ТУ обычно приводятся сильно завышенные значения 1вх-
Предельный входной ток Овх.мякс)_ максимальное значение входного тока ОУ, не вызывающее необратимых изменений в усилителе.
Разность входных токов (А1ях)~ разность значений токов, протекающих через входы дифференциального ОУ, при заданном значении входного напряжения.
Диапазон выходного тока (А1пых) - диапазон значений выходного тока, в котором параметры ОУ лежат в гарантированных пределах.
Предельный выходной ток (Iвых.макс) ~ максимальное значение выходного тока при оговоренном выходном напряжении, не вызывающем необратимые изменения в ОУ.
Входное сопротивление (Rbx) ~ величина, равная отношению приращения входного напряжение ОУ к приращению входного тока при заданном значении частоты сигнала. Фактически это сопротивление между входами ОУ (рис.2). Необходимо помнить, что входное сопротивление ОУ и РУ - два разных понятия, так, в случае неиньертирующего включения входное сопротивление РУ много больше Rbx ОУ, на базе которого он построен.
Входчое сопротивление для сиг казных напряжений (Рнх.сф) ~ величина, равная отношению поиоь-щения синфазных входных напряжений ОУ к приращению lax при заданной частоте сигнала (рис.2). Этот параметр приводится достаточно редко и ориентировочное значение лежит в диапазоне от сотен килоом (ОУ с биполярными входными транзисторами) до десятков гигаом (ОУ с полевыми транзисторами).
Выходное сопротивление (Rbmx)~ величина, равная отношению приращения выходного напряжения ОУ к вызвавшему его приращению выходного тока (рис.2). Этот параметр нормируется достаточно редко и ориентировочное его значение составляет десятки - сотни ом. Необходимо помнить, что выходное сопротивление РУ во много раз меньше, чем Rbwx ОУ, на базе которого он построен.
Входная емкость (Свх) ~ величина, равная отношению емкостной реактивной составляющей входного тока ОУ к произведению круговой частоты на синусоидальное входное напряжение усилителя при заданном значении частоты сигнала. Фактически под входной емкостью подразумевается емкость между входами ОУ.
Рис.2. Входное и выходное сопротивления ОУ
На зарубежные ОУ нормируется значение входного импеданса (Incut Impedance) (Zrx). что эквивалентно параллельному соединению Rbx и Свх- С увеличением частоты входного сигнала (приблизительно со 100 кГц) значение Zbx уменьшается.
Время установления выходного напряжения (tycr) - время от момента подачи на вход импульса напряжения прямоугольной формы до момента последнего вхождения выходного напряжения в зону заданной погрешности. Вышесказанное поясняется на рис.З. Иногда этот параметр, даже в серьезных изданиях, трактуется не совсем корректно (tycT на рис.З). Схема измерения Хуст приведена на рис.4, но в литературе можно встретить схемы, в которых усилитель не охвачен 100%-ной обратной связью. Обычно время установления нормируется для зоны заданной погрешности <5 ~ 1 %, 0,1 % и (или) 0,01% при максимальной амплитуде входного импульса для данного типа ОУ.
Бремя нарастания (tHan)~ время, за которое выходное напряжение изменяется от уровня 0,1 до уровня 0,9 установившегося значения (рис.З).
Максимальгая скорость нарат- агкя выходного напряжения (Уцпых макс) ~ наибольшая скорость из-менения выходного напряжения ОУ при воздействии импульса максимального входного напряжения прямоугольной формы (рис.З). Определяется как отношение приращения выходного напряжения к времени Тнар. за которое произошло это приращение dUeux/dt. Максимальная скорость нарастания на данном этапе развития электроники лежит в пределах от десятых долей В/мкс (прецизионные ОУ) до сотен В/мкс (быстродействующие ОУ).
Для передачи без искажений синусоидального сигнала необходимо выбирать ОУ из следующего соображения: (dUeMx/dt) макс < Уивых.макс, т.е. Um2jrf < Х/ивых.макс, где Um и f - амплитуда и частота синусоидального сигнала.
Время восстановления (te) - время с момента снятия скачком аходного сигнала перегрузки до момента последнего вхождения выходного напряжения в зону погрешности, заданную относи-
5
ПОНЯТИЯ,ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Рис.5. Время восстановления выходного сигнала
Рис.З. Время установления, время нарастания и скорость нарастания выходного напряжения операционного усилителя. Для большей наглядности зона погрешности дана в увеличенном, по отношению к сигналу, масштабе
Рис.4. Схема измерения времени установления, скорости нарастания, времени восстановления выходного напряжения ОУ
тельно идеального значения (рис.4, 5). Это очень важный параметр, но часто не указывается в технических характеристиках и поэтому пользователь должен определять его эмпирически. Необходимо помнить, что время восстановления, необходимое для выхода из положительного насыщения, может существенно отличаться от te, необходимого для выхода из отрицательного насыщения..
Амплитудно-частотная характе ристика (АЧХ) - зависимость модуля коэффициента усиления от частоты (рис.6).
Фазочастотная характеристика (ФЧХ) - зависимость аргумента коэффициента усиления ОУ от частоты.
Частота единичного усиления (fl)-частота, на которой модуль коэффициента усиления ОУ равен единице (рис.6). Зачастую вводится понятие частоты среза (fcpa) - частоты единичного усиления при таких параметрах корректирующих цепей, при которых возможно введение полной отрицательной обратной связи, т.е. соединение выхода ОУ с инвертирующим входом. В случае, когда АЧХ операцион
Рис.6. Типичная амплитудно-частотная характеристика (АЧХ)
1 - ОУ, не охваченного обратной связью 2 - ОУ .охваченного обрагной связью
ного усилителя пересекает уровень единичного усиления с наклоном 20 dB/дек (например, для ОУ с внутренней частотной коррекцией), частота fl и частота fcpa равны.
Граничная частота (frp) ~ частота, на которой коэффициент усиления уменьшается на 3 dB (т.е. до уровня 0,707) относительно своего значения на низких частотах. В зарубежной литературе носит название "полоса пропускания" (рис.б).
Если ОУ имеет цепи внешней частотной коррекции, то параметр frp теряет смысл. В технических характеристиках обычно приводится значение частоты единичного усиления fч, что позволяет рассчитать частотную погрешность для ОУ с любым коэффициентом передачи. Для расчета частотной погрешности усилителя с внешней коррекцией необходимо воспользоваться приводимыми в технических характеристиках графиками АЧХ. Типичные значения f1 лежат в пределах от сотен килогерц для прецизионных ОУ до десятков мегагерц для быстродействующих, причем у последних, как правило, внешняя частотная коррекция.
6
ПОНЯТИЯ,ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания (Кнл.ип) ~ отношение приращения Есм (Ucm) операционного усилителя к вызвавшему его приращению напряжения источника питания. Аналогично определяются коэффициенты влияния на входной ток и разность входных токов.
Действующее (эффективное, среднеквадратическое) значение ЭДС (напряжения) шума, приведенное ко входу ОУ (Eiii.rx или Uiii.BxV-значение шума ОУ в оговоренной полосе частот при 100% ООС, выраженное в действующих значениях напряжения.
Спектральная плотность входной ЭДС (напряжения) шума (нормированное напряжение шума) (еп) и спектральная плотность входного тока шума (нормированный ток шума) (in) выражают в диФФеоен-циальной форме частотную зависимость действующих значений Еш и 1ш в определенном диапазоне частот Af: „ dE2 d|2 еп"“БГ' ln“-dT
Спектральные плотности еп и In имеют соответственно размерности В/уТц и А/^Гц и нормируются обычно для высокочастотного шума (свыше 10 Гц).
Зная частотную зависимость этих двух спектральных плотностей еп и In в виде аналитического выражения, графика или в крайнем случае в виде двух дискретных значений, можно определить действующее значение шума в заданной полосе частот от f 1 до f2 путем аналитического или численного интегрирования: 12
Еш.вх” J"endf, 1ш.вх“ J"lndf fl fl
Наряду с нормированием действующего значения шума применяется нормирование значения шума от пика до пика в заданном диапазоне частот и при заданной вероятности. Вероятность выражается через ширину доверительного интервала в среднеквадратических отклонениях а. Такое нормирование применяется для низкочастотного шума (oi 0,01 до 10 Гц). Ширину доверительного интервале выбирают, как правило, от ±3адо ±5ст.
Рабочий диапазон температур (Т)~ диапазон температур, при котором гарантируются нормируемые параметры ОУ.
Диапазон температур хранения (Тхр) ~ диапазон температур, после нахождения в котором ОУ не потеряет работоспособность и будет соответствовать нормируемым параметрам.
Диапазон значений параметров цепей нагрузки -диапазон значений емкости Си, активного сопротивления нагрузки Rh и емкости, включенной на входе ОУ, в котором обеспечивается устойчивость усилителя при любых воздействиях и гарантируется время установления в пределах диапазона выходного напряжения.
Ток (напряжение) управления (lynp) ~ ток, протекающий по (напряжение, приложенное к) выводу управления и определяющий ряд основных
параметров ОУ, таких как ток потребления, коэффициент усиления, частота единичного усиления, скорость нарастания, входной ток, минимальное сопротивление нагрузки и т.д.
Параметры ОУ во встречающейся литературе и в ТУ на конкретные типы ОУ могут иметь несколько иную трактовку, чем приведенные выше, и поэтому при выборе ОУ необходимо ознакомиться с определением, данным в ТУ на микросхему и обратить внимание на схему и метод измерения того или иного параметра. Это можно пояснить на примере определения времени установления выходного напряжения ОУ (рис.З). Один и тот же усилитель может иметь существенно разные значения измеренного времени установления, если параметр tycr трактовать в одном случае, как в ГОСТ 18421-73 (tycT на рис.З), а в другом случае, как принято трактовать в мировой практике и как это трактуется в данной книге (tycr на рис.З). К тому же значение времени установления существенно зависит от схемы включения ОУ, в частности, от глубины отрицательной обратной связи.
В данном томе приведены не все параметры, нормируемые на ОУ. К тому же новые области применения операционных усилителей подталкивают разработчиков к нормированию все новых и новых параметров. Мы попытаемся отслеживать ситуацию и в следующих томах вводить новые определения, а также расширять и уточнять уже приведенные.
Литература
1. Достал И. Операционные усилители: Пер. с англ. - М.:Мир, 1982. - 512с.,ил.
2. Текст лекций по курсу "Измерительные преобразователи. Решающие усилители." Желваков И.Н. / Под ред. В.Ю.Кончаловского. - М.:Моск. энерг. ин-т,1987. 48с.
3. Микросхемы для бытовой радиоаппаратуры: Справочник/ И.В.Новаченко, В.М.Петухов, И. I.Блудов, А.В.Юрский. - М.:Радио и связь,1989. -384с. :ил.
4. ГОСТ 18421-73. Усилители операционные. Термины и определения.
5. ANALOG DEVICES, linear products databook :april 1988; Analog Devices, Inc., 1988
6. Алексеев А.Г.,Войшвилло Г.В. Операционные усилители и их применение. - М.:Радио и связь, 1989. - 120с.: ил.
7. Гутников. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - 2-е изд., перераб. и доп. -Л.:Энергоатомиздат. Ленинградское отд-ние, 1988. - 304с. :ил.
8-Горошков Б.И. Радиоэлектронные уст-ва:Спра-вочник. - М.: Радио и связь, 1984. - 400с.:ил. МрБ Вып.1076
9. Матавкин В.В. Быстродействующие операционные усилители. - М.: Радио и свззь, 1989. - 128с.:ил.
ПЕРЕЧЕНЬ ОУ
ПЕРЕЧЕНЬ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
140УД1 - операционный усилитель общего применения..............................#.12
140УД2 - операционный усилитель общего применения..............................#,12
140УД5 - операционный усилитель общего применения..............................#.12
140УД6 - операционный усилитель общего применения..............................#.12
140УД7 - операционный усилитель общего применения..............................#,12
140УД8 - операционный усилитель общего применения* ............................#,12
140УД9 - операционный усилитель общего применения............................. #,12
140УДЮ - быстродействующий операционный усилитель .............................#,11
140УД11 - быстродействующий операционный усилитель .............................#,11
140УД12 - микромощный программируемый операционный усилитель...................#,14
140УД13-прецизионный операционный усилитель*....................................#,11
140УД14 - микромощный операционный усилитель....................................#.14
14ОУД16 - операционный усилитель общего применения ............................#,12
140УД17 - прецизионный операционный усилитель....................................19
14ОУД18 - операционный усилитель общего применения ..............................31
14ОУД2О - сдвоенный Операционный усилитель.......................................45
14ОУД21 - прецизионный операционный усилитель со стабилизацией прерыванием ....#,11
14ОУД22 - операционный усилитель общего применения*..............................57
14ОУД23 - быстродействующий операционный усилитель с малым входным током.........61
140УД24 - прецизионный операционный усилитель со стабилизацией прерыванием.......65
140УД25 - прецизионный, малошумящий операционный усилитель.......................81
140УД26 - быстродействующий прецизионный операционный усилитель ................101
140УД28 - микромощный операционный усилитель...................................#,14
153УД1 - операционный усилитель общего применения..............................#,12
153УД2 - операционный усилитель общего применения..............................#,12
153УДЗ - операционный усилитель общего применения..............................#,12
153УД4 - микромощный операционный усилитель....................................#.14
153УД5 - операционный усилитель общего применения..............................#,12
153УД6 - операционный усилитель общего применения..............................#,12
154УД1 - микромощный операционный усилитель....................................#,14
154УД2 - быстродействующий операционный усилитель..............................#,11
154УДЗ - быстродействующий операционный усилитель..............................#.11
154УД4 - быстродействующий операционный усилитель..............................#.11
157УД1 - мощный операционный усилитель.........................................#,13
157УД2 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
157УДЗ - сдвоенный операционный усилитель.......................................121
157УД4 - операционный усилитель общего применения...............................125
544УД1 - операционный усилитель с малым входным током .........................#,12
544УД2 - быстродействующий операционный усилитель с малым входным током ....#,11,12
551УД1 - операционный усилитель общего применения............................ #,12
551УД2 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
553УД1 - операционный усилитель общего применения..............................#,12
8
ПЕРЕЧЕНЬ ОУ
553УД2 - операционный усилитель общего применения................................#.12
553УДЗ - операционный усилитель общего применения................................#,12
553УД5 - операционный усилитель общего применения................................#,12
574УД1 - быстродействующий операционный усилитель.................................127
574УД2 - сдвоенный операционный усилитель.........................................133
574УДЗ - быстродействующий, малошумящий операционный усилитель....................145
1ОО5УД1 - сдвоенный операционный усилитель........................................#,13
1032УД1 - сдвоенный, микромощный операционный усилитель и два компаратора.....#,13,14
1О4ОУД1 - сдвоенный высоковольтный операционный усилитель.........................157
1040УД2-сдвоенный, мощный операционный усилитель .................................169
1О53УД1 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
1053УД2 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
1О53УДЗ - счетверенный, микромощный операционный усилитель....................#,13,14
1401УД1 - счетверенный операционный усилитель.....................................179
14О1УД2 - счетверенный операционный усилитель.....................................193
1401УДЗ-счетверенный операционный усилитель.......................................205
14О1УД4 - счетверенный операционный усилитель.....................................217
1401УД6 - операционный усилитель общего применения плюс компаратор................231
1407УД1 - быстродействующий, малошумящий операционный усилитель .................#,11
1407УД2 - микромощный малошумящий программируемый операционный усилитель.........#,14
1407У ЦЗ - микромощный малошумящий операционный усилитель* ......................#.14
1407УД4 - счетверенный микромощный малошумящий операционный усилитель.........#,13,14
1408УД1 - высоковольтный операционный усилитель..................................#,13
1408УД2 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
1409УД1 - низковольтный операционный усилитель с малым входным током.............#,12
1420УД1 - широкополосный, быстродействующий операционный усилитель...............#.11
1423УД1 - операционный усилитель с малым входным током ..........................#,12
1423УД2 - сдвоенный операционный усилитель с малыми входными токами...........#,12,13
1423УДЗ - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
1426УД1 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
1427УД1 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#,13
1429УД1 - сдвоенный операционный усилитель с малыми входными токами...........#,12,13
1434УД1 - сдвоенный операционный усилитель.......................................#.13
# - в данном томе приведены только основные параметры, более подробное описание в следующих томах * - в ТУ имеет другое название
ОБОЗНАЧЕНИЯ МИКРОСХЕМ ОУ
ОБОЗНАЧЕНИЯ МИКРОСХЕМ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
Обозначение современных микросхем операционных усилителей может содержать до 13 позиций.
Например: 14ОУД21; 14ОУД25А; К140УД17А; КР14ОУД17А; Н1-ЮУД17А; КР140УД1208 и т. п.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОУ
КЛАССИФИКАЦИЯ ОПЕРАЦИОННЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЕ ШИРОКОПОЛОСНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
- скорость нарастания Уивых.макс г 30 В/мкс
- время установления густ £ 1 мкс
-частота единичного усиления fl > 10 МГц
Используются для преобразования быстроменяю-щихся сигналов. Характеризуются высокой скоростью нарастания выходного сигнала, малым временем установления, высокой частотой единичного усиления. По остальным параметрам уступают, как правило, операционным усилителям общего применения. К сожалению, не нормируется время восстановления после перегрузки.
ТАБЛИЦА 1______________________________________________
Тип ОУ 6. МГц Уцвых.макс. В/мкс tyCTi мкс /вых макс. мА мин. кОм /пот, мА 1/см. мВ Стр. Примечание
140УДЮ 15 30 1 2 10 4 N /уст До 0,14
140УД11 15 30 8 2 В 5 N
140УД23 10 30 0,5 2 ю 10 61
140УД26 * 20 11 2 4,7 0,03 101
154УД2 15 150 5 2 6 2 N
154УДЗ 15 ВО 0.5 5 2 9 9 N /уст До 0,1%
154УД4 30 400 0,6 2 2 6 5 N
544УД2 * 15 20 25 15 2 7 10 N /уст До 0.05%
574УД1 10 50 5 2 8 50 127
574УДЗ * 15* 20 2 5 2 7 5 145
1407УД1 * 10 10 5 10 10 N /упр ”0,9 мА
1420УД1 110 280 0.065 5 25 5 N /уст До 0,1%
# - не удовлетворяет одному из вышеперечисленных требований (Уивых.макс. Jycr, f 1) * - типовое значение
N - более подробная информация в следующих выпусках
ПРЕЦИЗИОННЫЕ (ВЫСОКОТОЧНЫЕ) ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
- напряжение смещения Ucm < 250 мкВ
- температурный дрейф AUCm/AT < 5 мкВ/ °C - коэффициент усиления Ку,и > 150 тыс.
Используются для усиления малых электрических сигналов, сопровождаемых высоким уровнем помех. Характеризуются малым значением напряжения смещения и его температурным дрейфом, большими коэффициентами усиления и подавления синфазного сигнала, большим входным сопротивлением и низким уровнем шумов. Как правило, имеют невысокое быстродействие.
ТАБЛИЦА 2______________________________________________
Тип ОУ (Уем. мкВ AUcm/AT, мкВ/ С Ку.ц. тыс. /вх. нА ц, МГц И_1пых.макс. В/мкс Стр.
140УД13 * 70 0.5 0.007 1.0 0,006 N
140УД17 75 3.0 200 2.5 4 0,4 19
140УД21 70 0.6 1000 1.1 1,0 1.5 N
140УД24 5 0,05 1000 0.01 о.в 2.0 65
140УД25 30 0.6 1000 40.0 3.0 1.7 81
140УД26 30 0,6 1000 40,0 20,0 11.0 101
# - не удовлетворяет по параметру Ку,и; предназначен для построения усилителей постоянного тока по схеме модулятор-демодулятор (МДМ) N * более подробная информация в следующих выпусках
11
КЛАССИФИКАЦИЯ ОУ
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ ОБЩЕГО ПРИМЕНЕНИЯ
Используются для построения узлов аппаратуры, имеющих суммарную приведенную погрешность на уровне 1%. Характеризуются относительно малой стоимостью и средним уровнем параметров (напряжение смещения Ucm ~ единицы мВ, температур-
ный дрейф AUcm/AT - десятки мкВ/ °C коэффициент усиления Ку, и - десятки тысяч, скорость нарастания Уивых.макс - от десятых долей до единиц В/мкс).
ТАБЛИЦА 3______________________________________________
Тип ОУ /7см. мВ АОсм/АТ, мкВ/ °C Куль тыс. /вх, нА Ц, МГц Уивых.макс, В/мкс Стр. Примечание
140УД1 7 20 8 7000 8 0,4 N
140УД2 5 2 35 700 1 0,2 N
140УД5 5 6 2.5 1100 14 6 N
140УД6 5 20 60 33 1 2,5 N
140УД7 4,5 50 45 220 0,8 0,3 N
140УД8 20 50 50 0.2 1 10 N
140УД9 5 20 35 350 1 0,5 N
140УД16 6 50 500 N
140УД18 10 50 1,0 1 2 31
140УД22 10 20 50 0,2 5 • 7,5 57
153УД1 5 20 20 600 1 0.06 N
153УД2 5 20 50 500 1 0.5 N
153УДЗ 2 15 25 200 1 0.2 N
153УД5 1 5 125 100 0,3 0,005 N
153УД6 2 15 50 75 0.7 0,5 N
157УД4 5 50 50 300 1 0,5 125
551УД1 1.5 10 500 100 0.8 0.2 N
553УД1 2 20 15 200 1 0,2 N
553УД2 7,5 20 20 1500 1 0.5 N
553УДЗ 2 10 25 200 1 0,2 N
553УД5 1 1000 100 N
1401УД6 5 25 250 1 * 231 ОУ + компаратор
• - типовое значение
N - более подробная информация в следующих выпусках
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ С МАЛЫМ ВХОДНЫМ ТОКОМ
- входной ток 1Ех < 100 пА Усилители с входным каскадом, построенным на
полевых транзисторах.
ТАБЛИЦА4_______________________________________________
Тип ОУ /вх, nA Г/см, мВ AL/cm/AT. мкВ/ °C Ку,и, тыс. fl. МГц Уияыхмакс, В/мкс Стр. Примечание
140УД24 10 0,005 0,05 1000 0,8 2,0 65
544УД1 50 15 20 100 1.0 5,0 N
544УД2 100 30 50 20 15,0 20,0 N
1409УД1 50 15 100 20 4,5 4.5 N
1423УД1 50 15 10 0,48 0,6 N
1423УД2 40 2 25 20 0,48 N 2 усилителя
1429УД1 50 15 10 N 2 усилителя
N - более подробная информация в следующих выпусках
12
КЛАССИФИКАЦИЯ ОУ
МНОГОКАНАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
Имеют параметры, аналогичные усилителям общего применения или микромощным усилителям с добавлением такого параметра, как коэффициент раз-деления каналов. Служат для улучшения
массогабаритных показателей и снижения энергопотребления аппаратуры. Западные фирмы выпускают сдвоенные прецизионные и быстродействующие усилители.
ТАБЛИЦА 5 _____________________________________________
Тип ОУ Цен. мВ AL/cm/AT, мкВ/°C Ку,и. ТЫС. /вх, нА л, МГц УЦвых-макс. В/мкс Стр. Примечание
140УД20 3 20 50 80 0.5 0.3 45 2 усилителя
157УД2 10 50 50 500 1,0 0.5 N | —" —
157УДЗ 5 50 50 500 1.0 0,5 121 j — —
551УД2 5 10 5 2000 0.8 0.03 N — —
574УД2 30 75 25 0.5 2,0 . 10,0 133 — - —
1ОО5УД1 5,5 6 30 300 О.5 0,3 N — •—
1032УД1 5 25 50 1,0 N 2 усилителя + 2 компаратора I
1040УД1 7 25 250 1.0- 157 2 усилителя
1040УД2 50 1 2500 0,3* 169 2 усилителя /вых ж 0,5 A; Rh i 45 Ом
1053УД1 6 25 500 N 2 усилителя
1053УД2 7 25 250 2.0- N — —
1053УДЗ 7 2.5 250 N 4 усилителя
1401УД1 * 2 2.5 0,5 179 — —
1401УД2 5 30 50 150 1.0 0.35 193 — —
1401УДЭ 6 50 250 2,5 205 —
1401УД 4 7.5 10 30 1 0,5 2,5 10.0 217 — —
1407УД4 5 5 2000 1.0 0,5 N — —
1408УД2 5 2 50 200 0.55 0.3 N 2 усилителя
1423УД2 2 25 20 250 0,48 N — — I
1423УДЗ 15 3 N — — i
1426УД1 3 60 2000 6,0- 5.0 N — " — I
1427УД1 5.4 800 2.0 3.0 N — " —
1429УД1 15 0.05 N — • —
14Э4УД1 3 30 20 200 1.0 0.5 N — " —
* - 4 токорвзностных усилителя
* - типовое значение
N - более подробная №форма1г«я в следующих выпусках
МОЩНЫЕ И ВЫСОКОВОЛЬТНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
- выходной ток 1вых 100 мА Усилители с выходными каскадами, построенными
,, __ _ на мощных высоковольтных элементах
- выходное напряжение ивых г 15 В
ТАБЛИЦА 6________________________________________________________________________
Тип ОУ /вых, А Цных, В Ui. В Ку,и, тыс. Л. МГц и™. мВ Стр. Примечание
157УД1 0.3 12 15 50 0,5 5 N
1040УД1 0.015 27 30 - 25 1.0 • 7 157 2 усилителя
1040УД2 0,5 22,5 24 1 0.3 • 50 169 2 усилителя
14СВУД1 0.1 19 27 70 0,5 8 N
1422УД1 1.0 15 50 4.5 5 N
• - типовое значение
** - диапазон напряжений гмтания от +5 до +33 В
N - более подробная информация в следующих выпусках
13
КЛАССИФИКАЦИЯ ОУ
МИКРОМОЩИЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
-ток потребления 1пот.макс £ 1 мА
Необходимы в случаях, когда потребляемая мощность жестко лимитирована (переносные приборы с автономным питанием, приборы, работающие в ждущем режиме)
ТАБЛИЦА 7______________________________________________
Тип ОУ /пот. мА ±С/п.НОМ. в ±1/вых. в ±Ucm. мВ Ky.Ui ТЫС. Уивых.макс, В/мкс Стр. Примечание
140УД12 * 0,03 15 10 5 50 0,01 N
140УД14 0.6 15 13 2 50 0,05 N
140УД28 0,3 9 6 10 25 0.6 N
153УД4 0.7 6 4 5 45 0.12 N
154УД1 0,12 15 10 3 150 10 N
1032УД1 ** 1.0 1,2 0.7 5 25 N 2 усилителя + 2 компаратора
1053УДЗ 3.0 +5 3 7 2.5 N 4 усилителя
1407УД2 *** 0.1 12 10 5 50 0,01 N
1407УДЗ 0.8 • 6 3 5 10 5.0 N
1407УД4 0.7 - 1.5 0.55 5 2 1.0 N 4 усилителя
# - при ток© управления 1,5 мкА
# # - значение тока потребления приведено для всей микросхемы (2 усилителя плюс 2 компаратора} при токе управления 4,0 мкА
# # # - при ТОК© управления 6,0 мкА
* - типовое значение при токе управления 60 мкА (диапазон токов управления от 10 до 150 мкА)
*• ~ типовое значение при токе управления 20 мкА (диапазон токов управления от 5 до 100 мкА); для всей микросхемы
N - более подробная информация в следующих выпусках
КОММЕРЧЕСКИЕ АДРЕ СА
Предоставление дополнительной информации и прием заказов на интегральные микросхемы осуществляет фирма "ДОДЭКА"
Бо£ 113162 Москва, ул. Мытная, д. 46, стр. 5, офис 76
<gj> (095) 236-44-78
П7£] (095) 236-44-65
“»8Г .* ®3»‘ «. ЖЖЖЖЖКйй ‘ ШЯвЫ.® SIS
Предоставление дополнительной информации и прием заказов на интегральные микросхемы осуществляет фирма "ДОДЭКА"
ЕЗ 113162 Москва, ул. Мытная, д. 46, стр. 5, офис 76
@ (095) 236-44-78
(095) 236-44-65
ПО " Полярон " I
Е 290026, Украина, Львов |
@ сбыт (0322) 42-60-29 |
|
S!SU'! .. S"ssS” ^.ss«s<&s«ss
Предоставление дополнительной информации и прием заказов на интегральные микросхемы осуществляет фирма "ДОДЭКА"
ЕЗ 113162 Москва, ул. Мытная, д. 46, стр. 5, офис 76
@ (095)236-44-78
[Fax] (095) 236-44-65
ПО "Фотон"
700128 Узбекистан, Ташкент, Пролетарская 13 сбыт (3712) 32-07-71
32-01-16
3 I
W- чщ™ sss—-ТГ -г- я USS&^SSSSS»* S
Предоставление дополнительной информации и прием заказов на интегральные микросхемы осуществляет фирма "ДОДЭКА"
5^ 113162 Москва, ул. Мытная, д. 46, стр. 5, офис 76
@ (095)236-44-78
(095)236-44-65
J
тидамммда S** SSS™ » ^SS » Sk S 5 I
СООТВЕТСТВИЕ НАИМЕНОВАНИИ
ТАБЛИЦА НАИМЕНОВАНИЙ И СООТВЕТСТВИЯ ПРИБОРОВ
NN П/п Прибор AD AMD BB Calo Date! Exar FC Fuj GS Harr Hit INT JRC LTC Mat
1 140УД6 HA-2605
2 140УД7 UA741
3 140УД8 UA740 LM740
4 140УД10 LM313 uA3l8 NJM318 LM318
5 140УД11 LM318 UA318 HJM318 LM318
6 140УД12 uAzze HA-2720
7 140УД14 UA308
6 140УД17 ADOP-07 OP-07 HA-OP07 OP-07 OP 07
9 140УД18 LF355 .. .. LF355
10 140УД20 747 UA747 HA17747
It 14ОУД21 AM-414-2 UA714 HA2900
12 140УД22 LF356 LF356
13 140УД23 LF357 LF357
14 140УД24 AM7650 ICL7650
15 140УД25 OP-27 OP-27 OP-27 HA-OP27 OP-27
16 14ОУД26 OPA37 OP-37 HA-OP37 OP-37
17 140УД27
16 153УД1 UA709
19 153УД2 AD 101 LM101 UA101 AD101
20 153УДЗ UA709A
21 153УД4
22 153УД5 725 UA725
23 153УД6 ADWtA LMIOtA LM101A
24 154УД1 AM-470-2M HA27D0
25 154УД4 3507 HA2520 HA2520
26 544УД1 UA740 LM740
27 651УД1 725 | UA725
28 574УД2
29 574УДЗ
30 1040УД1 MB47358 GL358 HA17358 AN6562
31 1О53УД2 MB47358 GL358 HA173S8 AN6562
32 1053УДЗ UA2902 HA 17902 NJM2902
33 1401УД2 UA324 MB3614 GL324 HA17324 AN6564
34 1401УДЗ XR-346
35 1420УД1 AD5539 HA2539
36 1423УД1 ICL761?
37 1423УДЗ ICL7842
38 1433УД1 AD840 HAS190
Фирма разработчик — AD — Analog Devices. Inc. GS — Gold Star Semiconductor Ltd. AMD — Advanced Micro Devices. Inc. Harr — Harris Corp. 66 — Burr Brown Corp. Hit — Hitachi. L1d Calo - Caloglc Corp. INT — Intersil, Inc. Dale! — Date!, Inc. JRC — New Japan Rado Co.,Ltd EXAR — Exar Corp. LTC — Liner Technology Corp. FC — Fairchild (N.S.) Mat — Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. Fuj — Fqitsu Microelectronics, Inc. MAX — Maxim Integrated Products
16
СООТВЕТСТВИЕ НАИМЕНОВАНИИ
ПРОИЗВОДИМЫХ РАЗЛИЧНЫМИ ФИРМАМИ
Max MH Mot MPS NEC NS PMt RAY RCA | Sanyo Sig Sums Teled Tl Thom Tosh NN n/n
MC1456 | MC145G 1
MC1741 MPS502 uPC741 PM741 PC 741 CA741 uA741 SFC2741 TA7504 2
LH740 UA740 3
UPC159A LM318 LM3te 4
UPC159A LM318 LM318 5
MC1776 6
LM308 MPOP308 UPC156A LM308 LM30S SFC2308 7
OPG7 M POP-07 UPC354 OP-07 OP-07 OP-07 8
LF355 MP355 LF355 LF355 TDS0155 9
MC1747 uPC2S1 LM747 OP-04 RC747 UA747 UA747 10
MP6S07 OP-05 IP 1340 TL089 И
LF356 MP356 UPC35GC LF356 LF356 TDB0156 12
LF357 MP357 UPC357C LF357 LF357 TDB0157 13
ICL7650 TSC76S0 14
OP-27 M POP2 7 OP-27 OP 27 15
OP-37 M POP3 7 OP-37 OP 37 16
17
MC1709 uPC55 LM709 RC709 UA709 TA7502 18
LM101 LM101 LM101 CA101 LM101 LM101 SFC2101 19
MC1709A UPC55A RC709A 11Д709А 20
CA3078 21
MP5S05 UPC154 LM725 OP-06 RC725 CA3493 22
LM101A LM101A LM101A CA101A LM101A TA7506 23
TP1323 24
TP1322 25
LM740 UA740 26
MPS505 UPC154 LM725 OP-06 RC725 CA3493 27
UPC803 VW 28
LF351 LF351 KF351 TDB03St 29
M5223 LM358 UPC358C LM358 LA6358 NE532 LM3S8 TA75358P 30
M5223 LM358 UPC358C LM358 LA6358 NES32 LM358 TA75358P 31
LM2902 u PC2902 LM2902 LM2902 CA124A LM2902 TDF2902 32
M5224 LM324 UPC4S1 LM324 LA6324 LM324 LM324 TDB0124 TA75324 33
LM346 34
NE5539 1 35
ICL7612 36
ICL7642 37
TP1341 38
Mit — MisubisH Electric Corp.
Mot — Motorola Semiconductor Products
MPS — Micro Power System Inc.
NEC — NEC Electronic Inc.
NS — National Semiconductor Corp.
PM I — Precision Monolitlc Inc.
RAY — Raytheon Semiconductor Co.
RCA—RCA
Sams — Samsung Semiconductor & Telecommunication Co. Ltd-
Sanyo — Sanyo Electric Co., Ltd.
S.G. — Silicon General Semiconductors
Sharp — Sharp Electronics Corp.
Sig — Signetics (PHILIPS) Company
Triedyn — Triedyne Semiconductors Corp.
Tl — Texas Instruments Inc.
Thomson — SGS-Thomson Microelectronics, Inc.
Tosh — Toshiba Corp.
операционный усилитель
140УД17
Аналог ОР-07 Фирма Precision Monolithics Inc. Jpmi)
ОБЩЕЕ ОПИС АНИЕ
140УД17- прецизионный усилитель с малым напряжением смещения и высоким коэффициентом усиления напряжения. Имеет внутреннюю частотную коррекцию. Обладает отличным сочетанием параметров входных напряжения и тока шума. Предназначен для применения в высокоточных измерительных цепях с большим коэффициентом усиления.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К140УД17А/Б К140УД1701А/Б КР140УД17А/Б 140УД17А/Б 140УД1701А/Б
ОСОБЕННОСТИ________________________
• Малое напряжение смещения
• Низкий температурный дрейф
• Высокий коэффициент усиления напряжения
• Широкий диапазон напряжений питания .........3 4- 18 В
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ_____________________________________
Корпус 301.8-2 (К140УД17) и 3101.8-1 (К140УД1701) балансировка
балансировка <2
вход (-)
вход
питание (+Un)
8
выход
питание (-Un)
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
19
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД17
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ__
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Uh ±13,5 ±16.5 В
Входное (дифференциальное) напряжение Мвх.диф - ±5.0 В
Синфазное входное напряжение 1/вх.сф - ±10.0 В
Сопротивление нагрузки Ян - 2 кОм
Температура окружающей среды т -10 +70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, Т = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения К140УД17А, К140УД1701А. КР140УД17А К140УД17Б, К140УД1701Б, КР140УД17Б Единица измерения
не менее типовое не более не менее типовое не более
Максимальное выходное напряжение (Азых ±12.0 ±10.5 - - ±11.5 ±10.0 - — В
Напряжение смещения 1/см Ui= ±15 В Ui= ±16.5 В - - 75 135 — - 150 250 мкВ
Входной ток Аах Ui= ±15 В Un- ±16.5 В - - ±4 ±5 - - ±12 ±14 нА
Ток потребления /лот = ±15 В Uh = ±16.5 В - - 4.0 4.5 - - 5.0 5.5 мА
Разность входных токов Д/вх Un- ±15 В Un~ ±16.5 В 3.8 4.5 4,0 - 6,0 7.0 12,0 - нА
Коэффициент усиления напряжения Ку.и Uh = ±15 В Uh= ±13.5 В 200 200 - - 120 120 - - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф 106 - - 94 100 - ДБ
Максимальное синфазное входное напряжение Lfex-сФ ±13,0 ±15,0 - ±13,0 ±15.0 - В
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Кал.ип 94 - - 90 - - ДБ
Частота единичного усиления л 0.4 - - 0.4 - - МГц
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения И1вых.макс 0.1 - - 0.1 - - В/мкс
Средний температурный дрейф напряжения смещения ЛОсм/ЛТ' - - 3.0 - - 6.0 мкВ/ °C
Средний темперетурный дрейф разности входных токов - - 120 - - 200 пА/°С
20
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД17
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость напряжения смещения от напряжения питания 1 - для К140УД17Б, К14ОУД1701Б.
КР140УД17Б
2 - для К140УД17А. К140УД1701А,. КР140УД17А
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды
1 - для К140УД17Б, К140УД1701Б, КР140УД17Б
2 - для К140УД17А, К140УД1701А, КР14СУД17А
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от напряженимя питания
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты при различных значениях коэффициента обратной связи
21
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД17
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ__________
Типовая схвма включения
Схема балансировки
Конструктивные способы уменьшения токов утечки
Условная конфигурация про- Возможные варианты соединения защитного кольца в базовых водников печатной платы с схемах включения операционного усилителя токоулавливающим (охранным) кольцом, обеспечивающим защиту от токов утечки
Применение микросхемы в качестве прецизионного суммирующего усилителя
иных
Примечание: В скобках даны выведи для КР140УД17, без скобок ~ для К140УД17 и К140УД1701.
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ OP-Q7
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-07
СО СВЕРХНИЗКИМ ВХОДНЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ СМЕЩЕНИЯ Фирма Precision Monolithic Incorporated
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
У усилителя ОР-07 очень низкое напряжение смещения, которое достигается путем подгонки на эта-пе изготовления подложки. Такое низкое напряжение смещения обычно исключает необходимость внешней коррекции. Для усилителя ОР-07 характерен также низкий входной ток (±0,2нА для ОР-07А) и высокий коэффициент усиления при разомкнутой цепи обратной связи (300 В/мВ для ОР-07А). Низкое напряжение смещения и высокий коэффициент усиления позволяют применять усилитель ОР-07 в измерительной аппаратуре с высоким коэффициентом усиления.
Широкий диапазон синфазных входных сигналов (±13 В минимум), а также высокий коэффициент ослабления синфазных входных сигналов (порядка 110 дБ для ОР-07 А) и большое входное сопротивление обеспечивают высокую точность при неинвертирующем включении. Отличная линейность и стабильность усиления могут быть сохранены даже при высоких коэффициентах усиления при замкнутой цепи обратной связи.
Показатели стабильности напряжения смещения и усиления в зависимости от времени или температуры - отличные.
Точность и устойчивость работы операционного усилителя ОР-07 (даже при высоком значении коэффициента усиления) при отсутствии внешней установки нуля сделали его образцом для применения в измерительной аппаратуре и военной технике.
Усилитель ОР-07 выполняется в пяти видах стандартного исполнения. Усилители ОР-07А и ОР-07
предусмотрены для работы в полном военном диапазоне температур от -55 до +125 °C. Усилители ОР-07Е, С и D предусмотрены для работы в диапазоне температур от 0 до +70 °C.
Усилитель ОР-07 выполняется в герметично запаянном металлическом корпусе ТО-99, в керамическом 8-выводном DIP-корпусе. а также в эпоксидном 8-выводном мини-DIP-Kopnyce.
Усилитель ОР-07 может непосредственно заменять усилители 725, 108А и ОР-05; усилитель типа 741 также может быть заменен усилителем ОР-07 путем удаления потенциометра установки нуля усилителя 741. Усилитель ОР-207 (сдвоенный ОР-07) применяется в тех случаях, когда требуется хорошее согласование двух усилителей ОР-07. Лучшие параметры Вы найдете у усилителя ОР-77.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
• Низкое напряжение смещения (макс.) ..................25 мкВ
• Дрейф напряжения смещения (макс.) ...............0,6 мкВ/ °C
• Малый шум (пик-пик, макс.)........0,6 мкВ
• Широкий диапазон синфазных входных сигналов...................+14 В
• Широкий диапазон напряжения питания ..............+3 + +18 В
• Соответствует цоколевкам ОУ
725, 103А/308А, 741, AD510
• Кристалл проверяется на воздействие температуры +125 °C
• Высокая временная стабильность .1мкВ/мес.
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
Примечание: Резисторы, отмеченные симе с лом настроены на минимальное входное напряжение смещения при их отселении
23
операционный усилитель
ОР-07
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ_____________________________________
Корпус ТО-99 (J-индекс) балансировка
питание (+LAO
балансировка
балансировка
питание (-tAi), корпус
вход (+1Г3
Пластмассовый DIP-корпус (Р-индекс)
Герметичный DIP-корпус (Z-индекс)
Корпус LCC iRC-индекс)
OP-07RC/883)
вход (+)
питание (-(Jh)
вход (-) 6}выход
вход (-) ( 2
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ1
Напряжение питания.................................................. ±22 В
Внутренняя рассеиваемая мощность2 ......................................500 мВт
Дифференциальное входное напряжение.....................................±30 В
Входное напряжение3 ....................................................±22 В
Длительность короткого замыкания на выходе ..............................не лимитируется
Диапазон температур хранения J-, RC-и Z-корпуса..................................................... .-65 ±+150 °C
Р-корпус.............................................................-65 + +125 °C
Диапазон рабочих температур
ОР-07А, OP-07. OP-07RC...............................................-55 + +125 °C
ОР-07Е, ОР-07С, OP-07D.................................................О + +70 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 60 с)......................300 °C
Температура перехода кристалла (Tj).....................................-65 + +150 °C
Примечание: 1 Абсолютные максимально допустимые значения приведены как для элементов, заключенных в корпус, так и для кристаллов,если не указано иначе.
2 См. таблицу определения максимально допустимой рассекаемой мощности.
3 При напряжении питания менее ±22 В абсолютное максимальное входное напряжение равно напряжению питания.
ТАБЛИЦА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ РАССЕИВАЕМОЙ
МОЩНОСТИ_____________________________________________
Тип корпуса Максимальная температура окружающей среды для максимально допустимой рассеиваемой мощйости, °C Уменьшение максимально допустимых значений рассеиваемой мощности при увеличении максимальной температуры окружающей среды, мВт/ °C
ТО-99 (J) 80 7.1
8-выводной герметичный DIP-корпус (Z) 75 6.7
8-выводной пластмассовый DIP-корпус (Р) 36 5.6
LCC (RC) 72 7.8
24
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-07
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при = ± 15 В, ТА = 25 °C)
Параметр Буквеннное обозначение Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Vos (Примем. 1) - 30 75 мкВ
Долговременная стабильность напряжения смещения AVos/Time (Примем.2) - 0.2 1.0 мкВ/месяц
Разность входных токов tos - 0,4 2.8 нА
Входной ток /в - ±1,0 ±3,0 нА
Входное напряжение шума enp-p 0,1 Гц + 10 Гц, (Прим ем.З) - 0,35 0,6 мкВ |
Спектральная плотность входного напряжения шума fa — 10 Гц, (Примеч.З) fa « 100 Гц, (Примеч.З) fa = 1000 Гц, (Примеч.З) - 10,3 10,0 9.6 18,0 13.0 11,0 нВ/у7ц
Входной ток шума 'np-p 0,1 Гц + 10 Гц, (При ем.З) - 14,0 30,0 пА
Спектральная плотность входного тока шума in fa = 10 Гц, (Примеч.З) fo = 100 Гц, (Примеч.З) fo = 1000 Гц, (Примеч.З) - 0,32 0,14 0,12 0,80 0,23 0,17 пА/у7ц
Входное сопротивление дифференциальному сигналу Rin (Примем.4) 20 60 - МОм
Входное сопротивление синфазному сигналу Rincm - 200 - ГОм
Диапазон синфазных входных напряжений IVR ±13 ±14 - В
Коэффициент ослабления синфазного напряжения CMRR Кем = ±13 в 110 126 - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения PSRR Vs = ±3 + ±18 В - 4 10 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Xvo Rl > 2 кОм, VO= ±10 В 200 500 - В/мВ
Rl > 500 Ом, Vo = ±0,5 В, Vs = ±3 В. (Примем.4) 150 400 - В/мВ
Размах выходного напряжения Vo RL > 10 кОм Rl > 2 кОм Rl_ > 1 кОм 12,5 12,0 10,5 13,0 12,8 12,0 - В
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения SR R\_> 2 кОм, (Примеч.З) 0,1 0,3 - В/мкс
Ширина полосы пропускания при замкнутой цепи обратной связи BW AVCL = +1. (Примеч.З) 0,4 0,6 - МГц
Выходное сопротивление операционного усилителя без обратной связи Ro Vo = 0, /о = 0 - 60 - Ом
Потребляемая мощность Fd Vs = ±15 В, без нагрузки Vs « ±3 В, без нагрузки - 75 4 120 6 мВт
Диапазон регулировки напряжения смещения Яр = 20 кОм - ±4 - мВ
Пдомечание: 1 Для ОР-07А VOS измеряется спустя приблизительно одну минуту после включения питания. Для всех других ОУ - спустя *0.5 с.
2 Кривая долговременной стабильности входного напряжения смещения от времени приведена на графике (после 30 дней работ»j). За исключением первых часов работы, изменения VOS во время первых 30 дней работы - обычно 2,5 мкВ (в отношении типовых рабочих характеристик) Параметр проверен выборочно.
3 Испытываемый образец.
4 Гарантировано конструкцией.
Оптимальная схема установки нуля
..Схема температурных испытаний
Нумерация выводов для J, Р и Z корпусов
Нумерация выводов для J, Р и Z корпусов
25
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-07
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при К$= ±15 В, -55 °C < ТА< +125 °C)
Параметр Буквеннное обозначение Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Vos (Примем.1) 60 200 мкВ
Средний дрейф напряжения смещения без внешней подстройки TCVos (Примем.2) - 0,3 1.3 мкВ/“С
Средний дрейф напряжения смещения с внешней подстройкой TCVoSn Rp = 20 кОм, (Примем.З) - 0,3 1.3 мкВ/ °C
Разность входных токов /os - 1.2 5.6 нА
Средний дрейф разности входных токов TC/os (Примем.2) - 8 50 пА/°C
Входной ток /в - ±2 ±6 нА
Средний дрейф входного тока ТС/в (Примем.2) - 13 50 пА/°C
Диапазон синфазных входных напряжений IVR ±13,0 ±13,5 - В
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений CMRR Vcm = ±13 в 106 123 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения PSRR Vs= ±3 + ±13 в - 5 20 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Луо Rl > 2 кОм. Vo = ±10 В 150 400 - В/мВ
Размах выходного напряжения Vo Rl > 2 кОм ±12,0 ±12,6 - В
Примечание: 1 Для ОР-07А VOS измеряется спустя приблизительно одну минуту после включения питания. Для всех других ОУ - спустя —0,5 с.
2 Испытываемый образец.
3 Гарантировано конструкг^юй.
Типовая схема контроля напряжения смещения
Типовая схема контроля низкочастотного шума
V0S 4000
Шум, приведенный ко входу - - 200нВ/см
ZoUOU ZblAJO
(См. рабочие характеристики)
Нумерация выводов для J, Р и /корпусов
26
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-07
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи от температуры
Изменение напряжения смещения
вследствие теплового удара
1 - прибор погружен в масляную баню 70 °C
2 - диапазон реакций на тепловой удар
Дрейф напряжения смещения в ходе прогрева прибора после включения питания
Зависимость максимальной погрешности от внутреннего сопротивления источника сигнала
Зависимость максимальной погрешности от внутреннего сопротивления источника сигнала
Зависимость входного тока от дифференциального входного напряжения
Зависимость входного тока от температуры
Зависимость резности входных токов от температуры
Низкочастотный шум ОУ ОР-07
27
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-07
Зависимость обирго входного напряжения шума от частоты
1 - тепловой шум с учетом шума резистора источника
2 - тепловой шум без учета шума резистора источника
Зависимость действующего значения напряжения шума, приведенного ко входу, от ширины полосы пропускания (от 0,1 Гц до указанной частоты)
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных сигналов от частоты
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения от частоты
Зависимость коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи от напряжения источника питания
АЧХ при разомкнутой цели обратной связи
АЧХ при замкнутой цепи обратной связи для различных коэффициентов усиления
Зависимость максимального размаха выходного напряжения от .частоты
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
28
операционный усилитель
ОР-07
Зависимость тока короткого замыкания на выходе от времени
1 - V1N (вывод 3) - -10 мВ. vo = +15 В
2 - V1N (вывод 3) = +10 мВ, VO = -15 В
Зависимость потребляемой мощности от размаха напряжения питания
Зависимость несбалансированного напряжения смещения от температуры
Зависимость сбалансированного напряжения смещения от температуры
VQ подстроено до < 5 мкВ при 25 °C.
Резистор балансировки = 20 кОм
Временная стабильность напряжения смещения ------- линия общего напряжения
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ
Высокостабильный усилитель для термопары
Прецизионная схема выделения модуля сигнала
Нумерация выводов для J-, Р- и Z-корпусов
Нумерация выводов для J-, Р- и Z-корпусов
29
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-07
Быстродействующий составной усилитель с низким напряжением смещения
Прецизионная схема выделения абсолютного значения
Нумерация выводов для J-. Р- и Z-корпусов
Нумерация выводов для J-. Р- и Z-корпусов
ИНФОРМАЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ____________
Операционные усилители серии ОР-07 могут быть вставлены в разъем ОУ 725, 108А/308А (обязательно корпус ТО-99) и ОР-05 с удалением или без уда-ления компонентов внешней коррекции и установки нуля. Кроме того, ОУ ОР-07 можно применять в разъеме ОУ типа 741 без установки нуля. Однако, если в ОУ 741 применяется обычная схема установки нуля, то ее следует усовершенствовать, либо удалить, чтобы обеспечить надлежащую работу ОУ ОР-07. Напряжение смещения ОУ ОР-07 можно свести к нулю, применяя потенциометр.
ОУ ОР-07 обеспечивает устойчивую работу при емкости нагрузки 500 пФ и при размахе напряжения ±10 В; большую емкость следует развязать с помощью развязывающего резистора 50 Ом.
На входных контактах устройства из-за разнородности металлов могут возникнуть паразитные тврмоЭДС, что может ухудшить характеристики дрейфа. Поэтому, наилучшей работы можно достигнуть, когда на обоих контактах поддерживается одинаковая температура, предпочтительно, чтобы она была ближе к температуре корпуса.
операционный усилитель
140УД18
Аналог LF355
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
КР140УД18 - операционный усилитель общего применения с хорошо согласованной парой полевых транзисторов на входе. Имеет малые входные токи и весьма низкое напряжение смещения, а также внутреннюю частотную коррекцию и небольшой ток потребления.
ТИПОНОМИНАЛ________________________
КР140УД18
ОСОБЕННОСТИ________________________
• Входной каскад на полевых транзисторах
• Малые входные токи
• Широкий диапазон напряжений питания
• Напряжение смещения........10 мВ
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________________
Корпус 2101.8 1
балансировка (j
вход инвертирующий [г 3 питание (+Un)
вход неинвертирующий (з — б] выход
питание (-Un) (4 5] балансировка
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
31
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
146УД18
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания о. ±13,5 ±16,5 В
Входное дифференциальное напряжение С^х.диф - ±24.0 в
Синфазное входное напряжение С^х.сф - ±10,5 в
Сопротивление нагрузки Як 2 - кОм
Температура окружающей среды т -10 +70 °C
Примечание: Значения инх.диф и Овхсф приведены при Un - ±16,5 В. а при Un < ±16,5 В должны быть пропорционально снижены.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ±15 В, RH = 2 кОм, Т - 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерания Не менее Типовое Не более Единица измерания
Максимальное выходное напряжение С^ыхмакс Un= ±15,0 В Un= ±13,5 В ±11,5 ±10,0 - - в
Напряжение смещения 1/см (Jh = ±15,0 В Un — ±16,5 В - - 10.0 10,5 мВ
Входной ток /вх О,= ±15.0 В Un = ±16,5 В - - 1.0 1.2 нА
Разность входных токов А/нх U1= ±15,0 В Un = ±16,5 В - - 0,20 0,22 нА
Ток потребления /пот U = ±15,0 В Lh= ±16,5 В - - 4.0 4,2 мА
Коэффициент усиления напряжения Ку,ц Un = ±15.0 В Un= ±13,5 В 50 40 - - тыс.
Максимальное синфазное входное напряжение Е*вх.сф.макс ±10,5 ±16,0 - В
Частота единичного усиления h 1.0 2,5 - МГц
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф 80 - - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Квл.ип 80 - - дБ
Скорость нарастания выходного напряжения И^вых.макс 2,0 5,0 - В/мкс
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость входного тока от напряжения питания
Зависимость разности входных токов от напряжения питания
Зависимость ковффициента ослабления синфазных входных напряжений от напряжения питания
32
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД18
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты при различных значениях коэффициента обратной связи
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость напряжения смещения от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от частоты
Зависимость максимального выходного напряжения от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды
2 А.В.Перебаскин и др.
33
операционный усилитель
140УД18
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
Схема балансировки
R1 20k
Включение микросхемы в качестве инвертирующего усилителя
Включение микросхемы в качестве неинвертирующего усилителя
Ку-
R2
R1
и R2
Ку R1
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF155/LF156/LF157
ИНТЕГРАЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ СЕРИИ LF155/LF156/LF157 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НА ВХОДЕ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ р-п ПЕРЕХОДОМ
Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОУ LF155, LF156, LF157- первые интегральные усилители, на входе которых используются полевые транзисторы с управляющим р-п переходом.
В усилителях на одном кристалле размещаются хорошо согласованные между собой высоковольтные полевые транзисторы с управляющим р-п переходом и стандартные биполярные транзисторы (комбинированная технология изготовления ИС на биполярных и полевых транзисторах). Эти усилители отличаются малым входным током и небольшой разностью входных токов, низким напряжением смещения и небольшим дрейфом напряжения смещения. Регулировка напряжения смещения не ухудшает дрейф параметров и не меняет ослабления синфазного сигнала. Для этих приборов характерны также высокая максимальная скорость нарастания выходного напряжения, большая частота единичного усиления, экстремально малое время установления выходного напряжения, низкое напряжение шума, ток шума и частота сопряжения для шума вида 1/f. (Частота сопряжения для шума вида 1/f есть частота, на которой уровень шума увеличивается в 1,414 раза по сравнению с уровнем более высокочастотного (белого) шума).
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
Для LF155- малый ток потребления
Для LF156-большая частота единичного усиления
Для LF157- отсутствие внутренней частотной коррекции (AVm IN “ 5)
ПРЕИМУЩЕСТВА____________________________
• Заменяют дорогие гибридные и модульные усилители на полевых транзисторах
• Полевые транзисторы повышенной прочности с управляющим р-п переходом, применяемые
в данных ОУ, позволяют избежать пробоя (в отличие от ОУ, на входе которых устанавливаются МОП-транзисторы)
• Являются отличными для применения в схемах с малым шумом, высокоомными и низкоомными резисторами и очень низкой частотой сопряжения для шума вида 1/f
• В отличие от большинства интегральных усилителей, регулировка напряжения смещения не влияет на изменение параметров и ослабление синфазного сигнала
• Новый выходной каскад позволяет применять большие емкостные нагрузки (10000 пФ) без ухудшения устойчивости работы
• Наличие внутренней частотной коррекции и возможность подачи большого дифференциального входного напряжения
ПРИМЕНЕНИЕ______________________________
• Прецизионные быстродействующие интеграторы
• Быстродействующие АЦП и ЦАП
• Буферы с высоким входным импедансом
• Широкополосные малошумящие усилители с медленным изменением параметров
• Логарифмические усилители
• Усилители фототока
• Схемы выборки и хранения
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ УПРОЩЕННАЯ
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF155/LF156/LF157
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ______________________________________
Напряжение питания. VS..................................................±22 В
Максимальная температура перехода, TjMAX (для Н-корпуса)................150 °C
Рассеиваемая мощность1, Pd при 25 °C (для Н-корпуса) ...................670 мВт
Тепловое сопротивление, ©JA (для Н-корпуса).............................150 °С/Вт
Дифференциальное входное напряжение.....................................±40 В
Диапазон входных напряжений2 ...........................................±20 В
Длительность короткого замыкания на выходе .............................продолжительная
Диапазон температур хранения............................................-65 -г 4-150 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)......................300 °C
Примечание: 1 Максимальная рассеиваемая мощность приборов уменьшается при повышенных температурах и зависит от TjMAX. ®JA и температуры окружающей среды.
При любой температура она рассчитывается по формуле: Pd »(TjMAX ♦ T)/6jA 2 Абсолютное максимальное отрицательное входное напряжение равно отрицательному напряженно геггания (если не указано итаче).
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ (Примеч.1)___
Буквенное обозначение Параметр Режим измерения Мии. Тип. Макс. Единица измерения
VoS Напряжение смещения Rs - 50 Ом. Та - 25 °C -55 °C S Та S +125 °C - 3 5 7 мВ
АУаВ/АТ Средний температурный дрейф напряжения смещения Я8“ 50 Ом - 5 - мкВ/°C
ATC/AVoS Изменение среднего температурного дрейфа при регулировке напряжения смещения Rs ж 50 Ом, (Примеч.2) - 0,5 - мкВ/“С ив мВ
/OS Разность входных токов J - 25 °C , (Примеч.1,3) tjsThigh - 3 20 20 пА нА
1в Входной ток Л » 25 °C , (Примеч.1,3) 7|S Thigh - 30 100 50 гА нА
Rin Входное сопротивление Tj « 25 °C - ю12 - Ом
AvoL Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Vs - ±15 В, Vo = ±10 В, Rl - 2 кОм. Та - 25 °C 50 200 - В/мВ
-55 °C а Та S +125 °C 25 - - В/мВ
Vo Размах выходного напряжения Vs = ±15 В, Ri = 10 кОм Vs - ±15 В. Rl - 2 кОм ±12 ±10 ±13 ±12 — в
Vcm Диапазон синфазных входных напряжений Vs - ±15 В ±11 +15,1; -12 - В
CMRR Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов 85 100 - дБ
PSRR Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения (Примеч.4) 85 100 - «Б
36
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF15. /LF156/LF157
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ(7>=25 °C,Vs=±15 В)
Параметр LF155 LF156 LF157 Единица измерения
тип. макс. ТИП. макс. ТИП. макс.
Ток потребления 2 4 5 7 5 7 мА
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ (Тл=25 °C,Fs=±15 В)
Буквенное обозначение Пареметр Режим измерения LF155 LF156 LF157 Единица измерения
тип. мин. тип. мин. тип.
SR Максимальная скорость нарастания выходного напряжения LF155/6: Av = 1 LF157: Av>= 5 5,0 7,5 12.0 30 50 В/мкс
GBW Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания 2.5 - 5 - 20 МГц
Время установления выходного напряжения до 0,01 % (Примеч.5) 4 - 1,5 - 1.5 мкс
©п Спектральная плотность входного напряжения шума Rs *= 100 Ом, f « 100 Гц Rs = 100 Ом. f = 1000 Гц 25 20 — 15 12 - 15 12 мВ/уТц
in Спектральная плотность входного тока шума Г» 100 Гц Г» 1000 Гц 0,01 0,01 — 0,01 0,01 - 0,01 0,01 пАДТц
ClN Входная емкость 3 - 3 - 3 пФ
Примечание: 1 Данные параметры достигаются при напряжена гмтания ±15 В <VfeS± 20 В и температуре окружающей среды -55 °C < Тд < +125 °C. При этом VOS, 1В, IQS измеряются при VCM = 0.
2 Твмтературиый дрейф регулируемого напряжения смещения изменяется на очень небольшую величину (обычно 0,5 мкВ/ °C) на каждый миллквольт регулировки, считая с первоначального нерегулироеанногс значения. Регулкфоека напряжения смещения нуля не оказывает влияние на коэффициент ослабления синфазного сигнала и коэффициент усиления по напряжению при разомкнутой цели обратной связи.
3 Входные токи - это токи утечки перехода, которые удваиваются при каждом увеличении температуры перехода на 10 °C. Токи смещения зависят от температуры перехода. При нормальной работе температура перехода превышает температуру окружающей среды е результате рессетия мощности. Рекомендуется, если необходимо, теплоотвод для поддержания минимального входного тока смещения.
4 Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения измеряется как гри уменьшении, так и при увеличен»! гмтанмя в ооотеетствкм с общепринятой практикой.
Б Время установления выходного напряжения, приведенное в данной таблице, измеряется при подключении инвертора о единичным усилением и резисторов 2 кОм (для LF155/6). Это время, необходимое для установления напряжения на выходе сточностъю 0,01 % от установившегося значения с момента, когда к инвертору подается десятивольтный ступенчатый входной сигнал. Для LF157 (Av = -5) сопротивление в цепи обратной связи составляет 2 кОм, а величина ступенчатого выходного сигнала +10 В.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ ДЛЯ ОУ
LF155, LF156, LF157__________________________________________
Зависимость входного тока от температуры корпуса
Зависимость входного тока от температуры корпуса
Зависимость входного тока от величины синфазного входного напряжения
1,2 - естественное охлаждение
3,4 - с теплоотводам
37
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ LF155/lF156/lF157
Зависимость размаха выходного напряжения от напряжения питания
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Ограничение отрицательного выходного тока
Ограничение положительного выходного тока
Зависимость максимального положительного синфазного входного напряжения от величины положительного напряжения питания
Зависимость максимального отрицательного синфазного входного напряжения от величины отрицательного напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от напряжения питания
Зависимость размаха выходного напряжения от сопротивления нагрузки
38
04 ЕР А ГИОРИЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF155/LF156/LF157
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПО ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ
GBW, МГц
В
7
6
5 4
-55 -35-15 5 25 45 65 85 105 Та,°C
Зависимость произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания от температуры
Зависимость произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания от температуры
Примечание: Kpveue для LF157 идентичны, нс умножены на 4.
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от температуры
Vo (50мВ/дел)
t (0.5мкс/дел)
Осциллограмма импульса малого сигнала для LF155, Ау = +1
Осциллограмма импульса малого сигнала для LF156, Ау = +1
Осциллограмма импульса малого сигнала для LF157, Ау = +5
Переходная характеристика большого сигнала для LF155, Ау» +1
Переходная характеристика большого сигнала для LF156. AV- +1
Переходная характеристика большого сигнала для LF157. Ау» +5
39
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF155/LF156/LF157
Зависимость размаха выходного напряжения (от ОВ) от времени установления выходного напряжения инвертора
Зависимость размаха выходного напряжения (от ОВ) от времени установления выходного напряжения инвертора
АЧХ при разомкнутой цепи обратной связи
АЧХиФЧХ
АЧХиФЧХ
Зависимость коэффициента ослабления синфазного входного сигнала от частоты
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения от частоты
1 - положительный источнис гьтгания
2 - отрицательный источник питания
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения от частоты
1 - положительный источнис штаняя 2 • стрвдтелькый источи» геотчия
40
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF155/LF156/LF157
Зависимость размаха выходного напряжения (неискаженного) от частоты
Зависимость спектральной плотности входного напряжения шума от частоты
Зависимость спектральной плотности входного напряжения шума от частоты (увеличенный масштаб)
Зависимость выходного сопротивления от частоты
Зависимость выходного сопротивления от частоты
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ _ Приборы серии LF155/6/7-3TO операционные усилители, на входе которых применяются полевые транзисторы с управляющими р-n переходами. Эти транзисторы обладают большим обратным напряжением пробоя затвор-исток и затвор-сток, что исключает необходимость в фиксаторах уровня на входах. Поэтому большие дифференциальные входные напряжения не вызывают большого увеличения входного тока. Максимальное дифференциальное входное напряжение не зависит от напряжения питания. Однако не следует допускать, чтобы входное напряжение превышало напряжение питания, так как это вызовет большие токи, что, в свою очередь, может привести к разрушению прибора.
Превышение предела отрицательного синфазного сигнала на каком-нибудь из входов приводит к изменению фазы выходного сигнала ОУ на 160° и к
изменению величины последнего на высокую или низкую.
Превышение этого предела на обоих входах приведет к увеличению величины сигнала на выходе ОУ. Однако и в том и в другом случае приведение величины отрицательного синфазного сигнала в рабочий диапазон возвращает усилитель в нормальный рабочий режим (фиксации состояния не происходит).
Превышение предела положительного синфазного сигнала на одном входе нв вызывает изменения фазы сигнала на выходе, вместе с тем, превышение этого предела на обоих входах приводит к увеличению сигнала на выходе ОУ.
Усилители также будут работать при входном напряжении синфазного сигнала равном напряжению питания VJ.
41
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF155/LF156/LF157
Фактически, напряжение синфазного сигнала может превысить Vs примерно на 100 мВ. Следовательно, Vs может быть использовано на входе в качестве опорного, например, в контрольном устройстве и/или в ограничителе тока потребления.
Не допускается изменение полярности источника питания при подключении к ИС и неправильная установка прибора в испытательное гнездо, так как неограниченный выброс тока в прямосмещенном диоде ИС может вызвать расплавление внутренних проводников и привести к разрушению прибора.
Поскольку на входе усилителей применяются полевые транзисторы с управляющим р-п переходом, а не МОП-транзисторы, ОУ не требует специального обращения.
Входные токи в этом усилителе определяются токами стока, которые задаются источниками тока на полевых транзисторах. Поэтому величина входных токов практически не зависит от напряжения питания.
4
С целью гарантии устойчивой работы следует обращать внимание на размещение компонентов, на развязку от источника питания. Например, резисторы цепи обратной связи следует размещать возможно ближе ко входу усилителя, чтобы свести к минимуму CIN.
Реактивная обратная связь приводит к образованию полюса. Сопротивление, подключенное на вход усилителя (обычно инвертирующий), и емкость определяют частоту полюса. Во многих случаях частота этого полюса намного больше частоты на уровне -3 дБ зависимости коэффициента усиления от частоты и, следовательно, оказывает незначительное влияние на запас стабильности. Однако, если частота полюса меньше в 6 раз частоты на уровне 3 дБ, то следует подключить от выхода ко входу конденсатор. Емкость этого конденсатора должна быть такой, чтобы постоянная времени конденсатора и сопротивления была больше или равна исходной постоянной времени полюса.
ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ________________
Регулировка напряжения смещения (Vos)
VOS регулируется переменным резистором 25 кОм
Скользящий контакт резистора подсоединяется к V+
Для потенциометров с температурным коэффициентом 100х10’6/ °C или меньше дополнительный дрейф будет «0,5 мкВ/ °С/мВ от регулировки
Типовой общий дрейф: 5 мкВ/°С±(0,5 мкВ/°С/мВ регулировки)
Работа с емкостными нагрузками
Благодаря уникальной конструкции выходного каскада усилители могут работать прч больших емкостных нагрузках и в то же время сохранять устойчивость. СЦпах " 0-01 мкФ- Выброс на фронте импульса <20%. Время установления выходного напряжения (ts) «* 5 мкс.
Примечание: R * = 5.0 кОм (LF155/6); R = 1,25 кОм (LF1S7)
42
ОПЕРАЦИОННЫЕ УСИЛИТЕЛИ
LF155/LF156/LF157
LP157. Усилитель с большим эффективным диапазоном воспроизводимых частот
При искажении <1% и при размахе выходного напряжения номинальный диапазон воспроизводимых частот будет 500 кГц.
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 140УД20
Аналог дА747
Фирма Fairchild
FAIACHIL.D
АМАиАмяаг Сонину
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К14ОУД2О - сдвоенный операционный усилитель с внутренней частотной коррекцией, каждый из усилителей которого идентичен по своим параметрам ОУ 140УД7. Предназначен для улучшения массогабаритных показателей радиоэлектронной аппаратуры.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К140УД20А/Б КР140УД20А/Б КМ140УД20 140УД20А/Б
ОСОБЕННОСТИ________________________
• Два усилителя в одном корпусе
• Параметры эквивалентны параметрам ОУ типа 140УД7
• Суммарный ток потребления .<.... 2,8 мА
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ____________________________________
Корпуса 201.14-10 (К вход 1-го канала (-) Г~Г вход 1-го канала (+) [Т балансировка 1-го канала (А питание (-Un) С± балансировка 2-го канала [А вход 2-го канала (+) [А вход 2-го канала (-) CZ 140УД20) и 201.14-1 (КР140УД20) Til балансировка 1-го канала 131 питание (+Un) Ц] выход 1-го канала EI io1 выход 2-го канала ~S~| питание (+Un) ~5~1 балансировка 2-го канала
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
45
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 140УД20
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение литания ип ±8,0 ±19,5 В
Входное (дифференциальное) напряжение при Un - ±15 В и^.р^ф - 7.0 В
Синфазное входное напряжение при Un — ±15 В (Увх.сф - ±14.5 В
Максимальный выходной ток /вых.макс - 9 мА
Температура окружающей среды т -45 +85 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при (/„ = ± 15 В, Т = +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения К140УД20А КР140УД20А К140УД20Б КР140УД20Б Единица измерения
не менее типовое не более не менее типовое не более
Максимальное выходное напряжение 1/ных.мако Un = ±15.0 В Un = ±13.5 В ±11,5 ±10.5 - - ±11,5 ±10,5 - - В
Напряжение смещения Ucm U1= ±15,0 В Un • ±16.5 В - 3.0 4,5 - 3,0 3,0 6.0 6,5 мВ
Входной ток lex - - 80 - - 200 нА
Ток потребления /пот Un = ±15.0 0 Un = ±16.5 В - — 2,8 3,3 - - 2,8 3.3 мА
Разность входных токов А/нх Un - ±15.0 В Un - ±16,5 В - - 30 30 - - 50 50 нА
Коэффициент усиления напряжения Ку.Ц Uh - ±15.0 В Un = ±13.5 В 50 50 - - 25 25 - - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кэс.сф 70 80 - 70 80 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Авл.ип - - 150 - - 150 мкВ/В
Частота единичного усиления л 0,5 - - 0.5 - - МГц
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения VU вых. макс 0,3 - - 0,3 - - В/мкс
Диапазон синфазных входных напряжений А(/вх.сф ±12,0 - - ±12.0 - - В
Входное сопротивление Rex - 0.3 0.5 -- 0.3 0.5 МОм
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость напряжения
смещения от напряжения питания
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды
46
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД20
*ивых.гпах1 В
Зависимость разности входных токов от температуры окружающей среды
Зависимость максимального выходного напряжения от частоты сходного сигнала
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения положительной полярности от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения отрицательной полярности от напряжения питания
Зависимость напряжения шума от сопротивления источника сигнала
Фазочастотная характеристика операционного усилителя
47
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 140УД20
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ 1 1 ~2~Т 13 +U 9 +U 6 12 О 3 R1 14 , 1 — -Un Ф - 5 73-? В 1—г О 10 10к
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ цА747
СДВОЕННЫЙ ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ВНУТРЕННЕЙ КОРРЕКЦИЕЙ
Фирма Fairchild Semiconductor Corp.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Операционный усилитель включает в себя два интегральных ОУ с высокими эксплуатационными данными, выполненные по планарно-эпитаксиальной технологии, запатентованной фирмой Fairchild. Эти усилители применяются в аналоговых устройствах, где важным представляется вес и габариты печатной платы. Широкий диапазон синфазных входных сигналов и отсутствие "защелкивания” делают ОУ/М747 идеальным для применения в качестве повторителя напряжения.
Большой коэффициент усиления и широкий диапазон напряжений питания обеспечиввют его использование в качестве интегрирующего усфойства, суммирующего усилителя и усилителя с общей обратной связью. ОУ fiMAl имеет защиту от короткого замыкания и не требует внешних элементов для частотной коррекции. Наклон АЧХ на 6 дБ/октаву обеспечивает устойчивость ОУ при применении в устройствах с замкнутой обратной связью.
ОСОБЕННОСТИ____________________________
• Нет необходимости в частотной коррекции
• Защита выхода от короткого замыкания
• Возможность балансировки напряжения смещения
* Широкий диапазон как синфазных, так и дифференциальных входных сигналов
• Малая потребляемая мощность
• Отсутствие "защелкивания”
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания дА747А,«А747,яА747Е (военного назначения)......................
дА747С (коммерческого применения)...........................
Рассеиваемая мощность1
Металлический корпус........................................
DIP-корпус .................................................
Дифференциальное входное напряжение.............................
Входное напряжение2 ...........................................
Напряжение между выводами установки нуля и напряжением питания \Г Длительность короткого замыкания на выходе3 ....................
Диапазон температур хранения....................................
Диапазон рабочих температур
/,А747А,/,А747 (военного назначения)............. .........
/<А747Е,дА747С (коммерческого применения)..................
Температура выводов (продолжительность пайки 60 с).......,. . . .
±22 В
±18 В
500 мВт 670 мВт ±30 В ±15 В
±0.5 В
не лимитируется
-65 + +150 °C
-55 + +125 °C 0 + +70 °C 300 °C
Примечание 1 Для темтераъры окружающей среды до 7Q °C. При температуре выше 70 °C рассеиваемая мощность линейно падает на 6,3 мВт/ °C для металлического корпуса и на 6,3 мВт/ С - для DIP-корпуса.
2 При ыагрякениш литания менее ±15 В абсолютное значение максимально допустимого входного напряжения равно напряжению питания.
3 Допускается короткое замыкание выхода как на землю, так и на любой из источников питания при температуре корпуса не выше 125 °C или же темюратуре окружающей среды не более 75 С..
49
СДВОЕННЫЙ^П~Ё^ЦИОННЫИУСИЛИТЕЛЬ
(1А747
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ (вид сверху)________________________
10-выводной металлический корпус
14-выводной DIP-корлус
выход канала А
вход канала А (-)
вход канала А (+)
питание (V*) канала А
выход канала В
вход канала В (+)
питание (Ю
3) питание (V*) канала В
1) вход канала В
Примечание: Вывод 2 соединяется снутри корпуса с выводом 8 в ИС /<А747А. /2А747, ^А747Е и д<А747&. Для ИС ^Л747-1 й ДЙ747-1С эти выводы не соединяется.
канала
установка нуля канала А (+)
11
В,
7б]выход канала В ЗЗпктанм» (V*) канала
канала В (-)
ЭКВИВАЛЕНТНАЯ СХЕМА (одного канала усилителя)
50
СДВОЕННЫ 1 ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ цА747
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ для каждого усилителя (Vs = ± 15 В, Т = + 25 °C )
Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Rs S Ю кОм - 1.0 5,0 мВ
Разность входных токов - 20 200 нА
Входной ток - ВО 500 нА
Входное сопротивление 0,3 2,0 - МОм
Входная емкость - 1,4 - пФ
Диапазон регулировки напряжения смещения - ±15 - мВ
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Rl Эе 2 кОм, Vout = ±10 В 50 000 200 000 - в/в
Выходное сопротивление - 75 - См
Выходной ток короткого замыкания - 25 - мА
Ток потребления - 1,7 2.8 мА
Потребляемая мощность - 50 85 мВт
Переходная характеристика (единичное усиление) Время нарастания Выброс на фронте импульса Vjn = 20 мВ, Rl я 2 кОм Cl > 100 пФ 0,3 5,0 - - МКС %
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Rl > 2 кОм - 0,5 - В/мкс
Коэффициент развязки (разделения) между усилителями - 120 - дБ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (-55 °C < ТА< +125 °C)
Параметр Режим измерания Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Rs S 10 кОм - 1.0 6,0 мВ
Разность входных токов Га = +125 °C Та = -55 °C - 7.0 85.0 2С0 500 нА
Входной ток Га = +125 °C Га = -55 °C - 0,03 0,30 0.5 1.5 мкА
Диапазон входных напряжений ±12 ±13 - В
Коэффициент ослабления синфазного сигнала Rs S 10 кОм 70 90 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Rs S 10 кОм - 30 150 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Rl эе 2 кОм, Vout = ±10 В 25 000 - - В/в
Максимальное выходное напряжение Rl Эе 10 кОм Rl Эе 2 кОм ±12 ±10 ±14 ±13 - в
Ток потребления Та = +125 °C ТА = -55 °C - 1.5 2,0 2.5 3,3 мА
Потребляемая мощность ГА =+125 °C Та = -55 °C - 45 60 75 100 мВт
51
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ЦА747
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость входного тока от Зависимость входного со про- Зависимость тока короткого
температуры окружающей среды тивления от температуры замыкания на выходе от
окружающей среды температуры окружающей среды
Зависимость потребляемой
Зависимость разности входных токов от температуры окружающей среды
мощности от температуры окружающей среды
Зависимость динамических параметров от температуры окружающей среды
1 - переходная характеристика
2 - максимальная скорость нарастания выходного наг*жкения
3 - ширина полосы пропускания при замкнутой Цепи обратной связи
Зависимость потребляемой мощности от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от частоты
52
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ЦА747
Зависимость разности входных токов от напряжения питания
Зависимости входного сопротивления и входной емкости от частоты
Зависимость выходного сопротивления от частоты
Зависимость размаха выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость размаха выходного напряжения от частоты
Зависимость спектральной плотности входного напряжения шума от частоты
In’ А*/Гц
Зависимость спектральной плотности входного тока шума от частоты
Зависимость действующего значения шума при различной ширине полосы пропускания от внутреннего сопротивления источника
1 - 10 + 1 кГц
2 - 10 + 10 кГц
3-10+100 кГц
Зависимость коэффициента ослабления синфазного сигнала от частоты
53
сдвоенный операционный усилитель
ЦА747
Переходная характеристика повторителя напряжения
Переходная характеристика повторителя напряжения при большом сигнале
Зависимость динамических параметров от напряжения питания
1 - переходная характериспжа
2 ~ мзксмяалнная скорость нарастания выходного напряжения
3 - ширина полосы пропускания при замкнутой цаты обратной связи
ТИПОВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ.
Узкополосный режекторный фильтр, в котором ОУ дА747 применяется как гиратор
Частота настройки фильтра-пробки как функция емкости С1
Приметай»: ИЗ подбирается тая, чтобы js; “
Выход
Повторитель напряжения с единичным усилением
Суммирующий усилитель
R|N “ 400 МОм
C|N -1 пФ Rout «i0м BW-1 МГц
Rf Rf Rf
- EOUT - E|N1 rJ + E|N2r2 + E|N3p^
54
сдвоенный операционный усилитель
I1A747
Квадратурный генератор
Следящие образцовые источники положительного и отрицательного напряжения
f"^a^c3Ry(R1c1~R2C2)
R1 + R2
Положительный выход-= VD1-—^--—
Отрицательный выход -
R6
-положительный выход х
R5
Неинвертирующий усилитель
Инвертирующий усилитель
Усиление Й1 «2 Ширина полосы пропускания Rin
10 1 кОм 9 кОм 100 кГц 400 МОм
100 100 Ом 9.9 кОм 10 кГц 280 МОм
1000 100 Ом 99.9 кОм 1 кГц 80 МОм
Усиление Г?2 Ширина полосы пропускания filN
1 10 кОм 10 кОм 1 МГц 10 кОм
10 1 кОм 10 кОм 100 кГц 1 кОм
100 1 кОм 100 кОм 10 кГц 1 кОм
1000 100 Ом 100 кОм 1 кГц 100 Ом
55
сдвоенный операционный усилитель
ЦА747
Аналоговый умножитель
Согласование до 0,1 % EOUT- 1OOEIN1 х EIN2
Максимальный коэффициент компрессии/расширения - R1/R (0 s R < 10 кОм)
Примечание: Диоды D1 -»• D4 должны быть FD666 или эквивалентными.
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД22
Аналог LF156
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К14ОУД22 - операционный усилитель с хорошо согласованной парой полевых транзисторов на входе, большой частотой единичного усиления, внутренней частотной коррекцией и высокой скоростью нарастания выходного напряжения. Может использоваться для построения широкополосных устройств.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К14ОУД22 КР140УД22 К140УД2201
К140УД22А КР140УД22А К140УД2201А
ОСОБЕННОСТИ_________________________
♦ Входной каскад на полевых транзисторах
• Широкий диапазон напряжений питания
♦ Напряжение смещения..............10 мВ
♦ Скорость нарастания............7,5 В/мкс
♦ Малые входные токи ..............0,2 нА
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ_____________________________________
Корпус 301.8-2 (К140УД22, К140УД22А) Корпус 3101.8-1 (К140УД2201, К140УД2201А)
Корпус 2101.8-1 (К140УД22)
Корпус 2201.8-1 (КР140УД22А)
вход (-)
вход (+)
балансировка
питание (+Un)
балансировка
питание (-Un)
выход
питание (+Un)
выход
балансировка
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
57
ОПЕРАЦИОННЫЙ усил итель
140УД22
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Un ±13,5 ±16,5 В
Входное дифференциальное напряжение 1/вх.диф - 20,0 В
Входное синфазное напряжение 1/вх.сф - ±10,0 в
Сопротивление нагрузки Ли 2 - кОм
Температура окружающей среды т -10 +70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, RH = 2 кОм, Т = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Максимальное выходное напряжение L/вых макс ±11,0 - В
Напряжение смещения Uc« - 10,0 мВ
Входной ТОК 'ex - 0,2 нА
Разность входных токов Д'вх - 0,05 нА
Ток потребления /пот - 10 мА
Коэффициент усиления напряжения Ky.U 50 - тыс.
Максимальное синфазное входное напряжение Ццх.сф.макс ±10,0 - В
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф 60 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения /фл.ип 80 - дБ
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Уивых.макс 7.5 - В/мкс
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты при различных значениях коэффициента обратной связи
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от Температуры окружающей среды
58
ОПЕРАЦИОННЫЙ [ УСИЛИТЕЛЬ
140УДг2
Зависимости входного тока и разности входных токов от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ_____________________________________
В качестве инвертирующего усилителя
В качестве неинвертирующего усилителя
59
операционный усилитель
140УД22
В качестве интегратора
В качес.ае прецизионного токового монитора
В качестве усилителя с дифференциальным входом
В качестве логарифматора с повышенным быстродействием
В качестве измерительного усилителя
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД23
Аналог LF157
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К140УД23 - операционный усилитель с хорошо согласованной парой палевых транзисторов нв входе, большой частотой единичного усиления, внутренней частотной коррекцией и высокой скоростью на-растания выходного напряжения. Может использоваться для построения широкополосных устройств.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К140УД23 К140УД23А
ОСОБЕННОСТИ__________________________
• Входной каскад на полевых транзисторах
• Широкий диапазон напряжений питания
• Напряжение смещения..........10 мВ
• Малые входные токи ...............0,2 нА
• Высокая скорость нарастания ... 30 В/мкс
» Частота единичного усиления.......10 МГц
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА _____________________________________
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
61
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 140УД23
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим буквенное обозначение Не Менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Un ±13,5 ±16,5 В
Синфазное входное напряжение L/вХ.Сф - ±10,0 В
Сопротивление нагрузки Ян 2 - кОм
Температура окружающей среды т -10 +70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, RH = 2 кОм, Т = 25 °C )
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерания
Максимальное выходное напряжение (Азых.макс Un = ±15,0 В, (Примем,1) = ±15,0 В Un- ±13,5 В ±12,0 ±11,0 ±10,0 - В
Напряжение смещения 1Лм Lfc= ±15,0 В Lh- ±16.5 В - 10 11 мВ
Входной ток /ВХ Un = ±15,0 В Un ~ ±16,5 В - 0,2 0,2 нА
Разность входных токов Д/вх = ±15,0 В ±16,5 В - 0,05 0,05 нА
Ток потребления frlOT Ц7= ±15,0 В Un = ±16,5 В - 10 11 мА
Коэффициент усиления напряжения Ky.u Un — ±15.0 В Un = ±13,5 В 25 25 - тыс.
Максимальное синфазное входное напряжение L/вх.сф.макс 10 - В
Частота единичного усиления h 10 - МГц
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф 80 -
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Кн.П 80 - дБ
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Уивых.макс 30 - В/мкс
Время установления выходного напряжения fycT - 0.5 2/0.75 j мкс
Примечание: 1 При Rh - 10 кОм 2 Для К140УД23А 3 Для КИ0УД23
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от сопротивления нагрузки
62
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД23
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивлении нагрузки
Зависимость максимального вводного напряжения от Напряжения питания
Зависимости входного тока и разности входных токов от напряжения литания
Зависимости входного тока и разности входных токов от температуры окружающей среды
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты при различных коэффициентах обратной связи
63
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД23
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ_______________________________________________________
Схема внешней балансировки напряжения смещения
R1 220k
7
Допускается использовать схему с R1 - 20 кОм ± 10%
Конструктивные способы уменьшения токов утечки
Условная конфигурация проводников печатной платы с токоулавливающим (охранным) кольцом, обеспечивающим защиту от токов утечки для стандартного корпуса типа 3101.8-1
Возможные варианты соединения защитного кольца в базовых схемах включения ОУ
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД24
Аналог ICL 7650 Фирма Intersil, Inc. OMECSOI
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
140УД24 — суперпрецизионный усилитель с МДП-транзисторами на входе, импульсной стабилизацией (стабилизированный прерыванием), внутренней частотной коррекцией и сверхнизким значением вход» ого .ока шума. Предназначен для постр_ения особ, стабильных усилителей постоян-'ного тока и работы с высокоомными источниками сигналов.
ТИПОНОМИНАЛ___________________
140УД24
ОСОБЕННОСТИ____________________________
• Высокий коэффициент усиления .... 1 млн.
• Сверхмалое значение напряжения смещения .......................5 мкВ
• Сверхнизкий температурный дрейф......................0,05 мкВ/ °C
• Сверхмалые входные токи......0.01 нА
• Частота единичного усиления .... 0,8 МГц
• Скорость нарастания.........2В/мкс
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________________
СХЕМА СТРУКТУРНАЯ________________________________________
2
Вход(-) о-
Вход(+) о-
У- усилитель:
КУ- корректирующий усилитель;
БК- блок коммутаторов;
ОУС- ограничитель уровня сигналов ГСТ- генератор стабильного тока-Г- генератор тактовых импульсов, ДЧ- делитель частоты;
СЗ- схема задержки;
Ф- формирователь
3 А.В.Перебаскин и др.
65
операционный усилитель
140УД24
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания U. ±4,5 ±t.5 В
Синфазное входное напряжение О’вх.сф - ±2,0 В
Сопротивление нагрузки Ян 10 - кОм
Темпе ретур а окружающей среды т -60 +125 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ±5 В, RH - 10 кОм, Т => 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Максимальное выходное напряжение Овыхиакс Ui= ±5,0 В Un == ±4,5 В ±4.7 ±4,2 - В
Напряжение смещения Um Ui = ±5,0 В Ui= ±5,5 В - ±5 ±5 мкВ
Входной ток lex Un = ±5,0 В Ui = ±5,5 В - 10 10 nA
Разность входных токов Д/вх Ui = ±5,0 В Ui = ±5,5 В - 5 5 пА
Ток потребления /пот Un = ±5,0 В Un - ±5,5 В - 3,5 4,0 мА
Коэффициент усиления напряжения Ку,и Ui ~ ±5,0 В Un = ±4,5 В 1000 1000 - тыс.
Частота единичного усиления fl 0,3 - МГц
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф 120 - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на налряжение смещения Кялип - 1 мкВ/В
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Уиеых.макс 2 - В/мкс
Температурный коэффициент напряжения смещения ДУсм/ДГ Т = -45 + +85 °C - ±0,05 мкВ/ °C
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость то ха потребления от Зависимости входного тока и Зависимость коэффициента
напряжения питания разности входных токов от усиления напряжения от
напряжения питания напряжения питания
66
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД24
Зависимость напряжения смещения от напряжения питания
Зависимость частоты единичного усиления от напряжения питания
Зависимость максимальных синфазных входных напряжений ОТ напряжения питания
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных напряжений от максимальных синфазных входных напряжений
Зависимости входного тока и разности входных токов от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды
Зависимость максимального выходного напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
3*
67
операционный усилитель
140УД24
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
Зависимость максимального выходного напряжения от частоты
Переходная характеристика
VUвых, max. B/MKC
Фазочастотвая характеристика
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от емкости нагрузки
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты при различных значениях напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты при различных значениях коэффициента обратной связи
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
68
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД24
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
Конструктивные способы уменьшения токов утечки
Условная конфигурация проводников печатной платы с токоулавливающим (охранным) кольцом, обеспечивающим защиту от токов утечки
Возможные варианты соединения защитного кольца в базовых схемах включения ОУ
Схема включения в режиме инвертирующего усилителя-сумматора
Схема включения в режиме неинвертирующего усилителя
Ку - -100, иВых - -100(UBX1 + UBX2)
Ку- 11. иВЫх- 11UBX
Схема включения в режиме повторителя
Схема включения в режиме компаратора
Овх о-
-Un Ch-
Ci ОЛцРр-+Uno----
сгодцР1-
3
4
8
7
1
- О Овых
Овых = Ubx
----------------------______________________:: ..................... ,..................
Q Природоохранные технологии в электронике, гальванотехнике, технологии изготовления печатных плат.
О Водоподготовка с использованием малосточных, ресурсосберегающих технологий. Получение питьевой и особочистой воды для нужд микроэлектроники.
О Технология высокочастотного нагрева металлов.
О Технология получения абсолютированных спиртов мембранными методами. Разработаны специализированные мембраны для испарения воды.
О Расчет и проектирование колонной массо- и теплообменной аппаратуры для различных процессов химической и смежных с ней отраслей промышленности.
О Ультразвуковые технологии в пищевой промышленности. Ускоренное созревание коньяка; стерилизация соков, вин и виноматериалов; гомогенизация молока.
Ждем Вас по этим и другим интересующим Вас вопросам.
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ICL7650
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С МОДУЛЯЦИЕЙ И ДЕМОДУЛЯЦИЕЙ СИГНАЛА И СТАБИЛИЗАЦИЕЙ НУЛЯ ICL7650
Фирма Intersil, Inc.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
Операционный усилитель ICL7650 - это прибор, характеризующийся высокими эксплуатационными данными, очень низкими напряжением смещения и входными параметрами, а также отличными показателями по ширине полосы пропускания и быстродействию. Уникальная КМОП-технология, применяемая в конструкции фирмой Intersil, Inc. позволила создать универсальный прецизионный прибор, который может заменять более дорогие гибридные и монолитные устройства.
В ОУ со стабилизацией прерыванием (импульсной стабилизацией) низкое напряжение смещения образуется путем сравнения напряжений на инвертирующем и неинвертирующем входах в усилителе регулировки нуля. Единственные внешние элементы, необходимые для работы ОУ, - это два внешних конденсатора, применяемые в схеме усилителя регулировки нуля.
Генератор синхроимпульсов и схема контроля полностью автономны, однако в случае необходимости в 14-выводном варианте ОУ может применяться внешняя синхронизация. Кроме того, ОУ ICL765O имеет внутреннюю частотную коррекцию.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
• Чрезвычайно низкое напряжение смещения ...........................2 мкВ
• Низкий входной ток.................10 пА
(для 7650В - 20 пА)
• Очень высокие коэффициенты усиления, ослабления синфазного сигнала и влияния нестабильности источников
питания на напряжение смещения, мин...............................120 дБ
• Высокая скорость нарастания выходного напряжения.............2,5 В/мкс
• Большая частота единичного усиления............................2 МГц
• Низкий долговременный и температурный дрейфы напряжения смещения
• Внутренняя частотная коррекция
• Очень небольшая интермодуляция (фазовый сдвиг при разомкнутой цепи обратной связи меньше 10 градусов на частоте модуляции)
• Схема фиксации уровня, позволяющая уменьшать время восстановления при перегрузках и применять ОУ как компаратор
• Очень низкое проникновение сигнала прерывания как на вход, так и на выход
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ
8-выв СехтаП вход(-)(2 вход (+)Е питание (V“)G одной DIP корпус 14- iCtXTB Cextb G -.питание (V+J, СЕХТА Е 3 корпус [У Ё! выход вход (-) (А вход(+) Е ЗСвггн (Z ВЫВОДНОЙ "S— DIP-корпус 8-выводной корпус ТО-99 Сехтв 141 INT/EXT Секта ГТ/ питание (V*), Si EXTCLKIN Д корпус ^'NTCLKOUT ф ВЫКОд питание (V+) Д ] 1-01 еыход у-ч JLJ выходной фиксатор вход (+) Cretn (-1) _SJ Cretn питание (V-)
питание (V-) Li-
71
операционный усилитель
ICL7650
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ1
Общее напряжение питания (V+ -s- V) .............................18 В
Входное напряжение...............................................(V++ 0,3) + (V-- 0,3) В
Напряжение на контрольных выводах генератора ....................V+ + V
Входной синхроимпульс............................................(V++ 0.3) + (V - 6,0) В
Длительность короткого замыкания на выходе ......................не лимитируется
Ток на любом выводе . ъ..........................................10 мА
Предельный входной ток" ..........ь..............................100 мА
Общая рассеиваемая мощность (ТА - 25 °C)
Керамический DIP-корпус...................................... 500 мВт
Пластмассовый корпус......................................... 375 мВт
Корпус ТО-99 ................................................ 250 мВт
Диапазон рабочих температур......................................см.примеч.З
Диапазон температур хранения.....................................-65 4- +150 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)............... 300 °C
Примечание 1 Превышение абсолютных максимально допустимых значений параметров может вызвать разрушение прибора. Длительная работа При максимально допустимых значениях параметров может привести к снижению надежности прибора.
2 Во избежание проблем, касающихся "защелкивания", рекомендуется ограничивать входной ток до 100 мкА
3 Диапазон рабочих температур для М серии -55 + +128 °C. для серии -25 + +85 °C. для С серии О + +70 °C.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость тока потребления от Зависимость тока потребления от Зависимость выходного токе от
напряжения питания температуры окружающей среды напряжения питания
72
операционный усилитель
ICL7650
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при У+= +5 В, V -5 В, ТА - +25 °C)
Буквенное обозначение Параметр Режим измерания Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Vos Напряжение смещения Та = +25 °C -25 °C < Та < *85 °C -55 °C < Та < +125 °C ±2 ±5 ±5 ±50 мкВ
AVqs АГ Средний температурный коэффициент напряжения смещения -25 °C < Та < +85 °C - 0.1 - мкВ/ °C
A Vos АГ Изменение напряжения смещения от времени - ЮС - нВ/месяц
/bias Входной ток (удваивается на каждые 10 °C). Полярность + или - (Примем. 1) Та = +25 °C 0 °C < Та < +70 °C -25 °C < Та< +85 °C - ±1.5 ±35.0 ±100.0 ±10.0 nA
/os Разность входных токов (Примем.2) Та = +25 °C - 5 - nA
Rin Входное сопротивление - 10,г - Ом
AVOL Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Rl ~ Ю кОм 1x10® 5x10® - В/В
Vout Размах выходного напряжения (Примем.3) Rl = Ю кОм Rl = 100 кОм ±4.7 ±4,85 ±4.95 - В
CMVR Диапазон синфазных входных сигналов -5.0 -5.2 + +2,0 + 1.5 ++2.0 в
CMRR Коэффициент ослабления синфазного сигнала CMVR = -5 В + +1.5 В 110 120 - дБ
PSRR Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения ±3 В + ±8 В 120 130 - ДБ
On Входное напряжение шума Rs ~ 100 Ом, f = 0 + 10 Гц - 2 - "В
*n Спектральная плотность входного тока шума f » 10 Гц - 0.01 - пА//Гц
GBW Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания - 2.0 - МГц
SR Максимальная скорость нарестания выходного напряжения Cl = 50 пФ, Rl = Ю кОм - 2.5 - В/мкс
fr Время нарастания - 0.2 - мкс
Выброс на фронте импульса — 20 - %
V+ + V- Раб«чи“ диа»аз« »ита ия 4,5 - 16 В
/supp Ток потребления Без нагрузки - 2,0 3.5 мА
fch Частота модуляции Выводы 12 + 14 не подключены (DlP-корпус) 120 200 375 Гц
Ток фиксации при включении (Примем.4) Rl = 100 кОм 25 70 150 мкА
Ток фиксации при выключении (Примем.4) -4,0 В < Vout < +4,0 В - 1 - nA
Примечание. 1 IBIAS контролируется при блокировании синхронизатора.
2 iOS = 2xlBIAS
3 Выходной фиксатор не подсоединен. См. типовые рабочие характеристики зависимости размаха выходного напряжения от тока фиксзгми
4 См. выходной фиксатор в разделе "Подробное описание.*
73
операционный усилитель
ICL7650
ний от напряжения питания
Зависимость пульсации синхроимпульсов от температуры
Зависимость напряжения шума при f = 10 Гц от частоты модуляции
Vo, мВ
20
0
-20
С ': я
' • ‘
кв
1 2 3 4 5 6 7 8 9 t.MC
Зависимость напряжения смещения от напряжения питания
Зависимость напряжения смещения от частоты модуляции
Осциллограмма выходного напряжения при Vos = 0 В; коэффициент усиления = 1000: внутреннее сопротивление источника = 10 кОм
Зависимость коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи и фазового сдвига от частоты
Зависимость коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи и фазового сдвига от частоты
Переходная характеристика повторителя напряжения при большом сигнале
1 - при низкой частоте синхронизующих импульсов
2 - при высокой частоте синхронизующих ь.<тульсов
74
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ICL7650
Переходная характеристика повторителя напряжения при большом сигнале
1 - при низкой частоте сипхромируюши* импульсов
2 - при высокой частоте смнхро»<ирующих импульсов
Зависимость тока фиксатора уровня N-канала от выходного напряжения
Зависимость тока фиксатора уровня P-канала от выходного напряжения
Схема для испытания ОУ ICL 7650/В
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ___________________
УСИЛИТЕЛЬ
На схеме показаны основные элементы ОУ ICL7650. Это два усилителя: основной усилитель и усилитель коррекции напряжения смещения. Оба обладают способностью коррекции напряжения смещения. Основной усилитель постоянно связан от входа к выходу, а усилитель коррекции под контролем генератора и схемы синхронизации попеременно приводит к нулю сам себя и основной усилитель. Соединения схемы регулировки нуля (логические элементы на полевых МОП-транзисторах с высоким импедансом) и два внешних конденсатора обеспечивают запоминание потенциалов нуля и необходимые постоянные времени цепи коррекции нуля. Схема регулировки нуля работает во всем диапазоне синфазных сигналов и напряжений питания и не зависит от уровня выходного напряжения, что позволяет поддерживать значения CMRR, PSRR и AVOL на высоком уровне.
Тщательная балансировка входных переключателей и входной схемы сводит к минимуму проникновение частоты на входные выводы, а также
проникновение при прямой связи в компенсационный конденсатор, что является основной причиной выбросов выходного напряжения в схеме такого типа.
ИНТЕРМОДУЛЯЦИЯ
Для предшествующих УПТ были характерны эффекты интермодуляции между частотой модуляции и входными сигналами. Они обусловлены тем, что усиление сигнала (по переменному току) способствует появлению на входе небольшого сигнала. Это видно на схеме регулировки нуля, когда сигнал рассогласования подается на вход, инжектируя тем самым сигналы суммарной и разностной частоты и вызывая изменение зависимости коэффициента усиления и фазы от частоты вблизи частоты стабилизации. Эти эффекты значительно уменьшены в ОУ SCL765O путем подачи в схему регулировки нуля динамического тока, соответствующего току компенсационного конденсатора, что гасит часть входного сигнала, вызванного усилением по переменному току. Поскольку это является основной причиной рассогласования в ОУ ICL7650, то ин
75
операционный усилитель
ICL7650
термодуляция и изменение усиления/фазы поддерживаются на очень низких уровнях и, в общем, их можно не принимать во внимание.
ПОДСОЕДИНЕНИЕ КОНДЕНСАТОРОВ
Запоминающие конденсаторы должны подсоединяться к выводам СЕХТА и СЕХТВ с общим подсоединением к выводу CRETN- Это соединение, во избежание влияния падения напряжения на соединениях на работу схемы, должно быть выполнено отдельным проводом или дорожгсой печатной платы. Вывод CRETN, по возможности, должен быть экранирован.
ВЫХОДНОЙ ФИКСАТОР УРОВНЯ
Вывод “выходной фиксатор" позволяет уменьшить время восстановления при перегрузках, присущее УПТ с импульсной стабилизацией. При подсоединении его к выводу “инвертирующий вход" и достижении на выходе максимального значения сигнала между точкой подсоединения и выводом "выход" возникает ток; тем самым можно избежать неконтролируемых дифференциальных выходных напряжений, а также накопления заряда на запоминающих конденсаторах. При этом размах выходного напряжения уменьшается незначительно.
СИНХРОНИЗАЦИЯ
ОУ ICL7650 имеет внутренний генератор, генерирующий частоту около 200 Гц (выход CLOCK OUT в 14-выводном корпусе). Можно также использовать внешнюю синхронизацию. Вывод INT/EXT при ра-
КРАТКИЕ ЗАМЕЧАНИЯ ПО ПРИМЕНЕН
ВЫБОР КОМПОНЕНТОВ
Конденсаторы СЕХТА и СЕХТВ в зависимости от частоты синхронизации или модуляции должны иметь оптимальную емкость. При внутренней синхронизации такой правильно выбранной величиной будет 0,1 мкФ. При применении внешней синхронизации, для сохранения одинакового соотношения между частотой прерывания и постоянной времени коррекции нуля величину емкости СЕХТА и С’ЕХТВ следует пропорционально изменить. Предпочтителен пленочный конденсатор высокого качества, как например, конденсатор с диэлектриком из лавсана, хотя пригодным может оказаться и керамический конденсатор, или какой-либо другой, более низкого качества. Для достижения минимального времени установления выходного напряжения при начальном включении следует применять конденсаторы с низким коэффициентом абсорбции (как например, конденсатор с диэлектриком из полипропилена). При применении керамических конденсаторов для установления значения 1 мкВ потребуется несколько секунд.
СТАТИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА
Выводы прибора благодаря применению входных диодов имеют статическую защиту. Однако следует избегать сильных статических полей и разрядов, так как они могут вызвать ухудшение параметров диодов, что может, в свою очередь, привести к увеличению токов утечки на входах.
боте может не подключаться, но при применении внешней синхронизации этот вывод с целью блокировки внутренней синхронизации должен быть подсоединен к V-. Сигнал внешней синхронизации подается к выводу EXT CLOCK IN. При работе на низких частотах частота внешних синхронизирующих импульсов не имеет особого значения. Однако, поскольку конденсаторы заряжаются только когда потенциал вывода EXT CLK IN высокий, то 50 ч-80%-ный положительный рабочий цикл предпочтителен для частот свыше 500 Гц. чтобы было время для исключения любых переходных процессов перед выключением конденсаторов. Амплитуда внешних синхронизирующих импульсов должна быть в диапазоне 0 ч- V при использовании источников питания до ±6 В и между V+ и V+- 6 В при подаче более высоких напряжений питания. Отметим, что сигнал ~400 Гц будет иметь место на выводе EXT CLK IN при высоком потенциале или разомкнутом INT/EXT. Это - сигнал внутренней синхронизации перед делением частоты.
В случаях, когда подается стробирующий сигнал, для того чтобы избежать разбалансировки во время перегрузки, можно использовать и другой подход. Когда стробирующий сигнал подается к выводу EXT CLK IN. потенциал на выводе низкий (при перегрузке), ни один конденсатор не будет заряжаться. Поскольку утечка на выводах конденсатора довольно низкая, то дрейф будет менее 10 мкВ/с и, следовательно, возможна длительная работа ОУ с небольшим изменением напряжения смещения.
КАК ИЗБЕЖАТЬ “ЗАЩЕЛКИВАНИЯ"
КМОП-схемы с изолированным переходом имеют 4-слойную (р-п-р-п) структуру, характеристики которой аналогичны триодному тиристору. В определенных условиях этот переход может иметь низкий импеданс, что приводит к избыточному току потребления. Чтобы избежать этого, ни к одному из выводов усилителя нельзя прикладывать напряжение превышающее на 0,3 В положительное напряжение питания. В общем случае, питание усилителя должно быть подано либо одновременно, либо перед подачей входных сигналов. Если это невозможно, для избежания “защелкивания" необходимо ограничить входной ток до 1 мА.
ВЫХОДНОЙ КАСКАД
Выход схемы имеет высокий импеданс (»18 кОм), поэтому при нагрузках меньшей величины УПТ подобного типа в некоторых случаях ведет себя как усилитель, у которого коэффициент усиления при разомкнутой цепи обратной связи пропорционален сопротивлению нагрузки. Например, коэффициент усиления при разомкнутой цепи обратной связи при нагрузке 1 кОм будет на 17 дБ ниже, чем при нагрузке 10 кОм. Если усилитель применяется только как усилитель постоянного тока, это снижение не имеет большого значения, так как усиление по постоянному току обычно больше 120 дБ даже при нагрузке 1 кОм. Однако наилучшая АЧХ будет при сопротивлении нагрузки 10 кОм и выше. В этом случае АЧХ
76
операционный усилитель
ICL7650
в диапазоне 0,1 Гц до 2 МГц будет с наклоном 6 дБ/октаваи фазовым сдвигом менее 10 градусов.
ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ
Основными проблемами в прецизионных УПТ являются контактные разности потенциалов, возникающие из-за применения разнородных металлов, сплавов, кремния и т.д. Если на всех соединениях (переходах) не одинаковая температура, то термо-ЭДС составляет обычно 0,1 мкВ/ °C, а для некоторых материалов - несколько десятков мкВ/ °C. Для обеспечения низкого напряжения смещения нуля необходимо избежать температурных градиентов. Чтобы исключить влияние конвекции воздуха, особенно в случае, когда оно вызвано элементами, рассеивающими мощность, все элементы должны быть заключены в общий корпус. Где можно, должны применяться соединения с низким термоэлектрическим коэффициентом, а напряжение литания и рассеиваемая мощность должны поддерживаться минимальными. Предпочтительны высокоомные нагрузки, и рекомендуется хорошая изоляция (экранировка) от элементов, рассеивающих тепло.
МЕРЫ ЗАЩИТЫ
Чтобы использовать все преимущества ОУ ICL7650, связанные с низкими входными токами, особое внимание следует обратить на печатную плату. Печатные платы следует тщательно очищать и высушивать потоком сжатого воздуха. После очистки, для защиты от загрязнения, печатную плату нуж-но покрыть эпоксидным или силиконовым каучуком.
Даже если печатные платы тщательно очищены и защищены, токи утечки могут вызвать некоторые проблемы, поскольку входные выводы находятся по соседству с выводами, к которым приложено напряжение питания. Токи утечки можно значительно уменьшить путем применения предохранительных устройств, уменьшающих разницу между напряжениями на входах и соседними проводника
ми. Входная защита для 8-выводного корпуса ТО-99 выполняется путем применения 10-выводно-го посадочного гнезда, при этом выводы прибора располагаются так, чтобы гнезда, находящиеся рядом со входами, были свободные. Защита представляет собой проводящее кольцо вокруг входов и соединяется с точкой с низким сопротивлением и. имеющей приблизительно такое же напряжение, как и на входах. Токи утечки от высоковольтных выводов поглощаются проводящим кольцом.
Расположение выводов в 14-выводном DIP-корпу-се для повышения степени защиты рассчитано так. чтобы выводы, находящиеся рядом со входами, не использовались (в этом - отличие расположения выводов в ОУ LM741 и LM101A. и. наоборот, соответствие расположению выводов в ОУ LM118).
СОВМЕСТИМОСТЬ ВЫВОДОВ
Основная цоколевка 8-выводного прибора ICL7650 соответствует (где это возможно) стандартной цоколевке 8-выводныхприборов(1_М741, LM101 ит.д.). Внешние конденсаторы подсоединяются к выводам 1 и 8, используемым обычно для конденсаторов компенсации или установки нуля, или вообще не используемым. В ОУ ОР-05 и ОР-07 замена потенциометра установки нуля, подсоединенного между выводами 1, 8 и V+. на два конденсатора, подсоединяемых между этими выводами и выводом 5, обеспечивает необходимую совместимость. Что касается ОУ LM108, необходима замена только компенсационного конденсатора между выводами 1 и 8 на два конденсатора, подсоединенных к упомянутым выводам и выводу 5. Аналогичная операция применима и для У LM101,/<А748 и т.п.
Цоколевка 14-выводного прибора соответствует цоколевке ОУ LM108 благодаря наличию свободных выводов предназначенных для защиты входа. Поскольку в ОУ LM108 не используются дополнительные выводы и нет необходимости в установке нуля, но требуется компенсационный конденсатор, для соответствия ОУ ICL7650 потребуются некоторые изменения.
Подключение охранного кольца входов
Инвертирующий усилитель
Повторитель
Ненвертирующий усилитель
R1R2
Примечание;
для оптимальной защиты сопротивление должно
----------Suit питы__________
Топология печатной платы с охраной входов для корпуса ТО-99 (вид снизу)
77
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ICL7650
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ________________
Применение ОУ ICL7650 аналогично применению других ОУ. Благодаря низким значениям таких параметров, как напряжение смещения нуля и ток смещения предпочтение в применении отдают ОУ ICL765O. Основные схемы инвертирующего и неинвертирующего усилителя показаны на рис.1 и 2. В обеих схемах для улучшения характеристик восстановления при перегрузках можно применять фиксатор уровня. Единственными ограничениями при замене ОУ на усилитель ICL7650 являются напряжение питания (±8 В) и нагрузочная способность (нагрузка не менее 10 кОм для получения максимального размаха выходного напряжения). Но даже и эти ограничения могут быть преодолены благодаря применению простой схемы (рис.З), обеспечивающей все возможности ОУ ICL7650. Пара усилителей формирует составное устройство, поэтому при подсоединении цепи обратной связи следует обратить особое внимание на стабильность петлевого усиления.
Рис.1. Неинвертирующий усилитель с обычным фиксатором уровня
Примечание: RJIIR2 обозначает параллельное соединение R1 и R2
Рис.2. Инвертирующий усилитель с обычным фиксатором уровня
Примечание: R) IIR2 обозначает параллельное соединение R1 и R2
На рис.4 по, азано преимущество использования вывода ограничения уровня выходного сигнала в компараторе с нулевым сдвигом. Обычные проблемы, связанные с использованием усилителей с импульсной стабилизацией, в этом случае исключены, так как схема ограничения уровня заставляет инвертирующий вход следовать за входным сигналом. Входной переход должен выдерживать выходной ток "ограни 1теля" приблизительно равный отношению VIN/R. не влияя на другие элементы схемы.
Рис.4. Компаратор с низким напряжением смещения
В обычных логарифмических усилителях динамический диапазон ограничивается напряжением смещения. Температурную компенсацию и преимущества ОУ ICL8048 можно расширить до динамического диапазона в 6 декад, благодаря применению ОУ ICL7650 в установке нуля ОУ ICL8048 (рис.5). Э ту же идею можно использовать и в таких семействах ОУ, как НА2500 или НА2600, дополняя их очень высокие значения максимальной скорости нарастания выходного напряжения и ширины полосы пропускания очень низким напряжением смещения. Отметим, что в этих схемах увеличатся коэффициенты CMRR, PSRR и AVDC
78
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ICL7650
1
ВСЕГДА К ВАШИМ УСЛУГАМ
Официальный представитель фирмы "MAXIM" в г. Москве
aqjiec 77757/. М>сква.^/Л 47
^гнинскмй Л/и>аиюЯ д.748
Лел./фахс (095) 433-67-33
Мы предлагаем передовые решения для Ваших инновационных программ.
IE
операционный усилитель
Аналог ОР-27 Фирма Precision Monolithic, Inc Jpmi)
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К140УД25 - прецизионный усилитель со сверхнизким значением входного напряжения шума, внутренней частотной коррекцией и высоким коэффициентом усиления напряжения. Предназначен для построения малошумящих схем с большим коэффициентом усиления.
ТИПОНОМИНАЛЫ j
К140УД25А/Б/В
КР14ОУД25А/Б/В/Г
ОСОБЕННОСТИ____________________________
* Малое напряжение смещения
• Широкий диапазон напряжений питания
• Высокий коэффициент усиления .... 1 млн.
• Частота единичного усиления ..3 МГц
• Скорость нарастания.........1,7 В/мкс
• Низкая спектральная плотность шума ..........................5,5 нВ//Гц
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА
Корпус 3101.8-1 (К140УД25) балансировка
Корпус 2101.8-1 (КР140УД25)
вход(-) <2
вход (+) (з
питание (-Un)
выход
балансировка
7) питвние (+Un)
балансировка
вход (-) [г вход (+) [з
7] питание (+Un)
б] выход
питание (-Un) [4
5] балансировка
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
81
ОПЕРАЦИОННМИЖИЛ ШЕЛ Ь 140УД25
ПРЕДЕЛЬНО дЬПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ_
-fews. режим Буквенное обозначение Не менее Не бол&с Единица измерения
Напряжений Т»Й7ед>МЯ->;>^-:' U1 ±13.5 ±16,5 В
Скнф^ЭИйе раг^яжемие (U, » ±16.5 S) Vex оф - ±10.0 В
С?Л^Уи^»'кий^Хрузки R, 2 — кОм
:1<4/;к?рсйура .'окружающей среды т -10 +70 °с
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРА (при Un = ±15 В /?„ = 2 кОм, Т =+25 °C)
1::у ' Параметр Буквенное обозначение Режим измерения К140УД25А КР140УД25А К140УД25Б КР140УД256 К140УД25В КР140УД25В КР140УД25Г Единица измерения
не менее не более не менее не белее не менее не более не менее не более
М?.кскмлпь:«ое «ыходчле напррж.ен-ме i-fewx макс Ui” ±<5.0 В Ц, = ±13.5 В ±12,С ±11.0 - ±12.0 ±11,0 - ±11.5 ±10.5 - ±11.5 ±10,5 - В
Напряжение CMC'-L/П.ИЯ U*. (Л * ±15,0 В Uj« ±16.5 В - ±30 ±50 - ±60 100 - ±100 ±180 - ±200 ±250 мкВ
Входной ток »« U1“ ±15,0 В !Л1= ±16,5 а - ±40 ±60 - ±55 85 - ±80 ±120 - ±80 ±120 нА
Разность входных токов А^'вх Ui « ±15,0 В Ui» ±16.5 В - 35 50 - 50 70 - 75 100 - 75 100 нА
Ток потребления /лот Ui« ±15,0 В Ui “ ±16.5 В - 4.7 5,0 - 4,7 5,9 - 5.7 6.0 - 5.7 6,0 мА
Коэффициент усиления напряжения Ку,и Ui = ±15.0 В U1 « ±13,5 В 1000 7С0 - 1000 700 - 700 5С0 - 700 500 - тыс.
Максимальнее синфазное входное напряжение Мвх.сф.мзкс ±11.0 - ±11.0 - ±11,0 - ±11,0 - В
Нормированная электродвижущая сила шума ел f « 10 Гц - 5,5 - 5,5 - 8,0 - 8.0 нВ/Лц
Частота единичного усиления л 3 3 - 3 - 3 - МГц
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кэс,сф 114 - 106 - 100 - 100 - Лб
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Кадил - 10 - 10 - 20 - 20 мкВ/В
Максимальная СКО|ЮСТЬ нарастания выходного напряжения ^Ьеьпс.макс 1.7 - 1.7 - 1.7 - 1.7 - В/мкс
82
операционный усилитель
Г ..-----------
140УД25
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость максимального Зависимость коэффициента Зависимость напряжения смеще-
выходного напряжения от усиления напряжения от частоты ния от температуры окружающей
сопротивления нагрузки входного сигнала среды
1 - для 140УД25А 2 - для 140УД2&Б 3 - для 140УД25В 4 - для 140УД25Г
Зависимость входного тока от напряжения питания
1 - для 140УД25А
2 - для 140УД25Б
3 - для 14ОУД25В, 140УД25Г
Зависимость разности входных токов о г напряжения питания
1 - для 140УД25А
2 - для 140УД25Б
3 - для 140УД25В, 140УД25Г
83
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСЦ ЦИТЕЛЬ
140УД25
Зависимость напряжения смещения от напряжения питания
1 - для 140УД25А
2 - для 140УД25Б
3 - для 140УД25В
♦ - для 140УД25Г
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных напряжений от напряжения питания
Vuewx.max, В/мкС
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от напряжения литания
Зависимость синфазных входных напряжений от напряжения питания
Зависимость частоты единичного усиления от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от частоты
Зависимость максимального выходного напряжения от температуры окружающей среды
84
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ 140УД25
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
1 - для 140УД25А
2 - для 140УД2ББ
3 - ДЛЯ 140УД25В, 140УД25Г
Зависимость разности входных токов от температуры окружающей среды
t - для 140УД25А
2 - для 140УД25Б
3 - ДЛЯ 140УД25В, 140УД25Г
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
Зависимость синфазных входных напряжений от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных напряжений от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость нормированной ЭДС шума от частоты
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты входного сигнала и фазочастотная характеристика
85
ОПЕ^АЧ^СШ^Ы^. ^ВШИТЕЛЬ 140УД25
М I I ! —и'|Ч«1ЧЧ 1М1Л» W>|/.M»*>»I >«1>Ж.**И^«»Ч1—H«i,mwimiii»»i4 ! ч< 14» ИМ'ИХ»—»W—Wt—М»ИК^»ВМИ»^
СХЕМЫ ВКДЮЧ ?4ШЙ_____________________________________________________________________
Схема инструментального усилителя
Схече бке.а^еи вАлай^Йсбки
Схема малошумящего усилителя системы АРУ
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-27
МАЛОШУМЯЩИЙ ПРЕЦИЗИОННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-27 Фирма Precision Monolithics Inc.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
Прецизионный операционный усилитель ОР-27 сочетаете себе такие параметры, как низкое напряжение смещения и его небольшой дрейф с хорошим быстродействием и малым шумом. Напряжение смещения до 25 мкВ и дрейф 0,6 мкВ/ °C (максимум) делают ОУ ОР-27 идеальным для применения в прецизионной измерительной аппаратуре.
Чрезвычайно низкий шум, еп “ 3,5 нВ//Гц на частоте 10 Гц, низкая частота сопряжения 2,7 Гц для шума вида 1/f (частота сопряжения шума вида 1/f есть частота, уровень шума на которой выше в 1,414 раза по сравнению с уровнем более высокочастотного (белого) шума) и высокий коэффициент усиления (1,8x10°) позволяют применять ОУ для усиления сигналов низкого уровня. Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания порядка 8 МГц и максимальная скорость нарастания выходного напряжения 2,8 В/мкс обеспечивают отличную динамическую точность в быстродействующих системах сбора данных.
Малый входной ток ± 10 нА достигается благодаря применению схемы компенсации входного тока. В этой схеме при температуре, соответствующей требованиям с-андарта MIL-883, обычно поддерживаются входной ток не более ±20 нА и разность входных токов не более 15 нА.
Гарантируемый размах ±10 В при нагрузке 600 Ом и небольшие искажения на выходе позволяют применять ОУ ОР-27 в системах звукозаписи и звуковоспроизведения.
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения и коэффициент ослабления синфазных входных сигналов превышают 120 дБ. Эти параметры, а также долговременный дрейф напряжения смещения порядка 0,2 мкВ/месяц позволяют конструировать схемы с параметрами, которые ранее могли быть достигнуты только с применением дискретных элементов.
Применение методов подгонки с использованием стабилитронов (причем все на одном кристалле) позволяет достичь низкой стоимости ОУ и большого объема их выпуска. Этот надежный и стабильный способ подгонки напряжения смещения подтверждает свою эффективность уже много лет.
У ОУ-27 - отличные характеристики при усилении сигналов низкого уровня. Он применяется в стабильных интегрирующих устройствах, в прецизионных суммирующих усилителях и детекторах порогового напряжения, в компараторах и в системах звуковоспроизведения и звукозаписи (например, микрофонный предусилитель).
ОУ ОР-27 может заменять ОУ 725, OP-06, ОР 07 и ОР-05, а также ОУ 741 даже при отсутствии потенциометра регулировки напряжения смещения.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
• Малый шум
на низких частотах . . 80 нВ (0,1 -ь 10 Гц)
белый шум ..................3 нВ/УТц
• Небольшой дрейф.............0,2 мкВ/ °C
• Быстродействие:
максимальная скорость нарастания выходного напряжения................2,8 В/мкс
произведение коэффициента усиления на ширину полосы
пропускания ..................8 МГц
• Низкое напряжение смещения ...................... . . 10 мкВ
• Отличный коэффициент ослабления синфазных входных сигналов..................126 дБ
npnVcM” ±11 В
• Высокий коэффициент
усиления при разомкнутой цепи обратной связи .......... 1,8x10°
• Совместим по выводам с ОУ 725, ОР 07, ОР-05, AD510. AD517, SE5534A
Примечание: VCM - напряжение синфазного сигнала
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ_____________________________________
Корпус ТО-99 (J-индекс)
8-выводной герметичный DIP-корпус (Z-индекс)
Эпоксидный мини-0 IP-корпус (Р-индекс)
Корпус LCC
(RC-индекс) OP-27BRC/833)
87
операционный усилитель
ОР-а.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ1________________________________
VbSmax (мкВ) Та = 25 °C Корпус Диапазон рабочих температур
герметичный ТО-99 8-выеодной герметичный DIP 8-выводной пластмассовый DIP 8-вы водной LCC 20-вы водной
25 OP27AJ OP27AZ - - воеиного применения
25 OP27EJ OP27EZ ОР27ЕР - промышл./коммерч.
60 OP27BJ OP27BZ - OP27BR/883 военного применения
60 OP27FJ OP27EZ OP27FP - промышл ./коммерч.
100 OP27CJ OP27CZ - - военного применения
100 OP27GJ OP27GZ OP27GP - промышл. применен.
100 - - OP27GS - промышл. применен.
АБСОЛЮТНв1Е МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ1
Напряжение питания.....................................................±22 В
Внутренняя рассеиваемая мощность2 .....................................500 мВт
Входное напряжение3 ...................................................±22 В
Длительность короткою замыкания на выходе ...............................не лимитируется
Дифференциальное входное напряжение4.....................................±0,7 В
Дифференциальный входной ток4............................................±25 мА
Диапазон температур хранения............................................-65 + +150 °C
Диапазон рабочих температур
OP-27, ОР-27В, ОР-27С (J.Z.RC).......................................-55 + +125 °C
ОР-27Е, OP-27F, OP-27G (J.Z).........................................-25 + +85 °C
ОР-27Е, OP-27F, OP-27G (Р).............................................0 + +70 СС
Температура выводов (продолжительность пайки 60 с)......................300 °C
Температура перехода....................................................-65 ++150 °C
Примечание: t Абсолютные максимально допустимые значения параметров применимы как для кристалла, так и для корпуса в целом (если не указано жачв).
2 См. таблицу определения максимально допустимой рассеиваемой мощности.
3 При напряжении питания менее ±22 В абсолютное максимальное входное напряжение равно напряжению питания.
4 Входы ОУ ОР-27 защкцены естречновключеннык™ диодами. В целях минимизации шума резисторы ограничения тока не применяются. Если дифферен-циальное входное напряжение превышает ±0,7 В, входной ток следует ограничить до 2Ь мА.
ТАБЛИЦА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ РАССЕИВАЕМОЙ МОЩНОСТИ_______________________________________________
Тип корпуса Максимальная температура окружающей среды для максимально допустимой рассеиваемой мощности, °C Уменьшение максимально допустимых значений рассеиваемой мощности при увеличении температуры, мВт/ °C
ТО-99 (J) 80 7,1
8-выводной герметичный DIP-корпус (Z) 75 6,7
8-выводной пластмассовый DIP-корпус (Р) 62 5.6
LCC (RC) 80 7,8 ;
88
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-27
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при У$= ±15 В, ТА = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения ОР-27А/Е OP-27B/F OP-27C/G Единица измерения
мин. тип. макс. мин. тип. макс. мин. тип. макс.
Напряжение смещения Vos (Примеч1) - 10 25 - 20 60 - 30 100 мкВ
Долговременная стабильность напряжения смещения Vos/Time (Примеч.2,3) - 0.2 1,0 - 0.3 1.5 - 0,4 2,0 мкВ/месяц
Разность входных токов tos - 7 35 - 9 50 - 12 75 нА
Входной ток /в - ±10 ±40 - ±12 ±55 - ±15 ±80 нА
Размах входного напряжения шума елр-р 0,1 + 10 Гц. (Примеч.3.4) - 0.08 0,18 - 0,08 0,18 - 0.09 0.25 мкВ
Спектральная ПЛОТНОСТЬ входного напряжения шума &D Го - 10 Гц, (Примем.3) - 3.5 5,5 - 3.5 5.5 - 3,8 8,0 нВ/уТц
Го = 30 Гц. (Примем .3) - 3.1 4,5 - 3.1 4.5 - 3,3 5.6 нВ/-/Гц
Го » 1000 Гц, (Примеч.З) - 3.0 3,8 - 3.0 3,8 - 3,2 4,5 иВ/уТц
Спектральная плотность входного тока шума in ft) = 10 Гц. (Примеч.З,5) - 1.7 4,0 - 1.7 4.0 - 1.7 - лА//Гц
Го « 30 Гц, (Примеч.З,5) - 1.0 2,3 - 1.0 2.3 1.0 - пА//Гц
Го « 1000 Гц. (Примеч.З,5) - 0.4 0.6 - 0.4 0.6 - 0.4 0,6 пА/у7ц
Входное сопротивление для дифференциальных сигналов Rin (Примеч.6) 1,3 6.0 - 0,94 5,0 - 0,7 4,0 - МОм
Входное сопротивление для синфазных сигналов RjNCM - 3.0 - - 2.5 - - 2.0 - ГОм
Диапазон входных напряжений IVR ±11.0 ±12,3 - ±11,0 ±12.3 - ±11,0 ±12.3 - В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR Vcm - ±11 В 114 126 - 106 123 - 100 120 - ЛБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения PSRR Vs = ±4 +±1В В - 1 10 - 1 10 - 2 20 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Avo Rl fe 2 кОм, Vo « ±10 В 1000 1800 - 1000 1SOO - 700 1500 - В/мВ
Rl i 600 Ом. Vo = ±10 В 800 1500 - 800 1500 - 600 1500 - В/мВ
Размах выходного напряжения Vo Rl ь 2 кОм Rl * 600 Ом ±12,0 ±10,0 ±13,8 ±11,5 - ±12,0 ±10,0 ±13,8 ±11,5 - ±11,5 ±10.0 ±13,5 ±1(,5 - В
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения SR Rl 2: 2 кОм, (Примеч.7) 1.7 2.8 - 1,7 2.8 - 1,7 2.8 - В/мкс
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания GBW (Примеч.7) 5,0 8.0 - 5.0 8.0 - 5.0 8.0 - МГц
Выходное сопротивление при разомкнутой цепи обратной связи Ro Vo = 0, /о 0 - 70 - - 70 - - 70 - Ом
Потребляемая мощность Rd Vo - 90 140 - 90 140 - 100 170 мВт
89
операционный усилитель
ОР-27
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения ОР-27А/Е OP-27B/F OP-27C/G Единица измерения
мин. тип. макс. мин. тип. макс. мин. тип. макс.
Диапазон регулировки напряжения смещения Rp = 10 кОм - ±4,0 - - ±4.0 - - ±4,0 - мВ
Примечание. 1 Измерение напряжения смещения проводится с помощью аппаратуры автоматического контроля спустя примерно 0,5 с после включения. Для ОУ ОР-27А/Е гарантирован полный rjxxpee.
2 Данное значение приведено как усредненная зависимость Vos от времени после первых 30 дней эксплуатации. Исключая первый час работы, изменение Vos за первые 30 дней обычно не превышает 2,5 мкВ.
3 Испытываемый образец,
4 См. схему измерения шума и график АЧХ измерителя параметров шума в диапазоне от 0,1 до 10 Гц.
5 См. схему измерения шума.
6 Гаранттфовано величиной входного тока.
7 Гарантировано конструкталей.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Vs = ± 15 В, -55 °C < Та< +125 °C )
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения ОР-27А ОР-27В ОР-27С Единица измерения
МИИ. тип. макс. Мии. тип. макс. МИИ. тип. макс.
Напряжение смещения Vos (Примем. 1) - 30 80 - 50 200 - 70 300 мкВ
Средний дрейф напряжения смещения TCVos TCVosn (Примеч.2) (Примеч.З) - 0,2 0.6 - 0,3 1.3 - 0,4 1.8 мкВ/ °C
Разность входных токов /os - 15 50 - 22 85 - 30 135 нА
Входной ток /в - ±20 ±60 - ±28 ±95 - ±35 ±150 нА
Диапазон входных напряжений IVR ±10,3 ±11.5 - ±10,3 ±11,5 - ±10,2 ±11,5 - В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR Vcm = ±10 в 108 122 - 100 119 - 94 116 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения PSRR Vs • ±4.5 + ±18 В - 2 16 - 2 20 4 51 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Auo Rl & 2 кОм, Уо*= ±10 В 600 1200 - 500 1000 - 300 800 - В/мВ
Размах выходного напряжения Vo Rl г 2 кОм ±11,5 ±13.5 - ±11,0 ±13,2 - ±10,5 ±13,0 - в
Примечание: 1 Измерения напряжения смещения проводятся о помощью аппаратуры автоматического контроля спустя примерно 0,5 с после подачи питания. Для класса А/Е гарантирован полный прогрев.
2 Характеристика TCVOS находится е указанных пределах при RP ~ 8 + 20 кОм. Для ОУ ОР 27Д/Е значения параметра TCVOS проверяются на 100% приборов, а для ОУ OP-27B/C/F/G - выборочно.
3 ГаранТгровано конструкцией.
90
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ _____
OP-27
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Ks= ±15 В, примеч.1)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения OP-27E OP-27F OP-27G Вдияица । измерения
мин. тип. маис. мин. тип. макс. мин. ТИП. м-ж
Напряжение смещения Vos - 20 50 - 40 140 - г мкВ
55 220
Средний дрейф напряжения смещения TCVos TCVosn (Примем.2) (Примеч.З) - 0.2 0.6 - 0,3 1,3 - 0,4 1.8 мкЭ/ °C
Разность входных токов /оз - 10 50 - 14 85 - 20 135 нА
Входной ток 1в - ±14 ±6С - ±13 ±95 ±25 ±150 нА
Диапазон входных напряжений IVR ±10,5 ±11.8 - ±10.5 ±11.0 - ±10.5 ±11.8 - В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR V'CM = ±10 в 110 124 - 102 121 - 96 116 - Л»
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения PSRR Vs ~ ±4.5 + ±18 В - 2 15 - 2 16 - 2 32 мкВДЗ
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Amo Pl ь 2 кОм, Vo’ ±10 В 750 1500 - 700 1300 - 450 1000 - S/мВ
Размах выходного напряжения Vo i 2 кОм ±11,7 ±13.6 - ±11,4 ±13,5 - ±11,0 ±13.3 - В
Примечание: 1 Для OP-27J и OP-27Z -25 °C <7д2+85 °C, для ОР-27Р 0 сС S TA'S+70 °C.
2 Характеристика TCVOS находкпея в указанных пределах при Rp - 8 -ь 20 'О. Для ОУ ОР-27Д/Е значения сарамстрэТСк'ОЬ проверяются на 10СЛ прнбч*х>з, а для ОУ OP-27B/C/F/G - выборочно.
3 Гарантировано конструкцией.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
10С
10
Оп, нВ//Гц
1ОО f, Гц
АЧХ измерителя шума 0,1 + 10 Гц
Примечание: Для ограничения коэффициента усиления три низкой частоте (<0 |Гц> время измерения должно быть порядка 10с
Зависимость спектральной плотности напряжения шума от частоты
Сравнение спектральных плотностей напряжения шумя операционных усилителей
ПрАвлечание: 1/1 cczrwr - ч».сто»а оопрякониг, для шума едди 1/»
91
операционный усилитель
ОР-27
ПРЕДЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ КРИСТАЛЛА ИС (при У$= ±15 В)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения OP-27NT1 OP-27N2 OP-27GT1 OP-27G2 OP-27GR2 Единица измерения
Напряжение смещения (макс.) Vos (Примеч.З) 60 35 200 60 100 мкВ
Разность входных токов (макс.) /os 50 35 85 50 75 нА
Входной ток (макс.) 1в ±60 ±40 ±95 ±55 ±80 нА
Диапазон входных напряжений (мин.) IVR ±10,3 ±11,0 ±10,3 ±11.0 ±11,0 В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов (мин.) CMRR Vcm = ivr 108 114 100 106 100 дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения (макс,) PSRR Vs = ±4 + ±18 В - 10 - 10 20 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале (мин.) A\K> Rl г 2 кОм, Vo = ±ю в Rl г 600 Ом, Vo= ±10 В 600 1000 800 500 1000 800 700 600 В/мВ
Размах выходного напряжения (мин.) Vo Rl £ 2 кОм Rl г 600 Ом ±11,5 ±12,0 ±10,0 ±11.0 ±12,0 ±10.0 ±11,5 ±10,0 В
Потребляемая мощность (макс.) Pd Vo = 0 - 140 - 140 170 мВт
Примечание: 1 Тд = 125 °C.
2 ТД = 25 °C.
3 Измерения электрических параметров выполнмются на зондовой установке для проверки полупроводниковых пластин до гределов, указанных в таблице. За счет отклонений в методах сборки и, следовательно, уменьшения процента выхода, выход годных приборов после помещения кристалла в корпус не гаранттфован.
ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при У$= ±15 В, ТА = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения OP-27N OP-27G OP-27GR Единица измерения
Средний температурный дрейф напряжения смещения rcvos или TCVosn Rp = 8 + 20 кОм 0.2 0.3 0.4 мкВ/ °C
Средний температурный дрейф разности входных токов TCIOS 80 130 180 гЛ/°С
Средний температурный дрейф входного тока TCIq 100 160 200 пА/°С
Спектральная плотность входного напряжения шума en fa = 10 Гц f0 = 30 Гц fa = 1000 Гц 3,5 3,1 3,0 3.5 3,1 3,0 3,8 3.3 3,0 нВ/VTu
Спектральная плотность еходного тока шума in fa = 10 Гц fa = 30 Гц fa = 1000 Гц 1.7 1.0 0,4 1.7 1.0 0.4 1.7 1.0 0,4 nA/vTu
Размах входного напряжения шума erv-p 0,1 + 10 Гц 0,08 0,08 0,09 мкВ
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения SR Rl 2: 2 кОм 2.8 2,8 2,8 В/мкс
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания GBW 8 8 8 МГц
Применение: Измерения нагряжения смещения выполняются с помощью аппаратуры автоматического контроля спустя примерно 0,5 с после подачи питания.
92
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-27
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (продолжение)
Зависимость входного широкополосного напряжения шума от частоты
Зависимость спектральной плотности суммарного шума от внутреннего сопротивления источника сигнала
Зависимость спектральной плотности напряжения шума от температуры
Зависимость спектральной плотности напряжения шума от напряжения питания
Зависимость спектральной плотности входного тока шума от частоты
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость дрейфа напряжения смещения восьми ОУ от температуры
Долговременный дрейф
напряжения смещения шести ОУ
Дрейф напряжения смещения при нагреве
93
операционный усилитель
ОР-27
Изменение напряжения смещения, вызванное тепловым ударом
1. Диапазон реакции на теплоаой удар
2. Прибор погружен в масляную баню
Зависимость входного тока от температуры
Зависимость разности входных токов от температуры
Зависимость коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи от частоты
Зависимости максимальной скорости нарастания выходного напряжения, произведения
коэффициента усиления на ширину полосы пропускания и запаса по фазе от температуры
Зависимости коэффициента усиления и фазового сдвига от частоты
Avol, В/мкВ
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от напряжения питания
Зависимость максимального размаха выходного напряжения от частоты
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки 1 - положительная волна 2 - отрицательная волна
94
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТ ЕЛЬ
СК’-27
Зависимость выброса на фронте импульса малого сигнала от емкостной нагрузки
Avcc==+1, Vs=*15V. Та = 25°С
Перехрдчзя харакгйоистика и»и подана сигнала большого уровня
В
Зависимость тока короткого замыкания от времени
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных сигналов от частоты
Зависимость величины диапазона синфазных ехсдянх сигналов от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратней связи от величины сопротивления нагрузки
Зависимость коэффициента влияния нестайлльности источников питания на напряжение смешения от частоты
95
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-27
Схема измерения напряжения шума
Примечание: Конденсаторы, указанные на схеме - негюляриэоеанные.
Размах напряжения шума 0.1-10 Гц
Примечание: Предельное время наблюдения 10 с.
РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ _
Операционные усилители серии ОР-27 можно применять вместо ОУ 725, GP-06, ОР-07 и ОР-05, при этом можно использовать (при необходимости) либо не использоватьэлементы внешней коррекциии установки нуля. Кроме того, ОУ ОР-27 можно применять вместо ОУ 741 без использования схемы установки нуля. Если же схема применяется, то ее необходимо усовершенствовать. Напряжение смещения ОУ ОР-27 можно свести к нулю (или к какому-либо другому требуемому значению), используя потенциометр (см. схему установки нуля).
Работа ОУ ОР-27 устойчива при емкостной нагрузке до 2000 пФ и размахе выходного напряжения ± 10 В; работа при большей емкостной нагрузке обеспечивается подключением в цепь обратной связи резистора 50 Ом. ОУ ОР-27 устойчив и при единичном усилении.
Контактная разность потенциалов, образующаяся на соединении выводов микросхемы и проводников. может ухудшить характеристики дрейфа. Наилучшее функционирование достигается, когда температура обоих входных контактов поддерживается одинаковой.
РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ
СМЕЩЕНИЯ___________________________
Напряжение смещения (VGS) подстраивается на стадии изготовления, при необходимости возможна дальнейшая регулировка используя потенциометр 10 кОм. При этом TCVGS не ухудшается. Использование для подстройки других потенциометров в диапазоне от 1 кОм до 1 МОм приводит к небольшому ухудшению значения TCVOS (0,1 -5-0.2 мкВ/ °C).
1 4к7 1к 4к7 8
О
Настройка на другую величину (не нуль) создает дополнительный дрейф —VOS/300 °C. Например, изменение TCVOS будет равно 0,33 мкВ/ °C, если VOS настраивается на уровень 100 мкВ. Диапазон регулировки напряжения смещения потенциометром 10 кОм равен ±4 мВ. Если необходим меньший диапазон регулировки, то следует использовать потенциометр меньшего номинала с подсоединенными последовательно к нему постоянными резисторами.
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА_______________
Чтобы измерить епр-р до 80 нВ в диапазоне 0,1 + 10 Гц, необходимо руководствоваться следующим: 1. Прибор следует нагревать по меньшей мере 5 минут. Как показано на кривой дрейфа, изменение напряжения смещения при нагреве обычно составляет 4 мкВ вследствие увеличения температуры кристалла. В интервале порядка 10 секунд изменения, вызванные воздействием температуры, могут превысить десятки нановольт.
2. Прибор должен быть хорошо экранирован от воздушных потоков. При этом сводится к минимуму термопарный эффект.
3. Внезапная конвекция воздухв около прибора может привести к увеличению шума.
4. Продолжительность измерения в диапазоне 0,1 -ь 10 Гц не должна превышать 10 секунд. Как показано на кривой АЧХ, частота сопряжения 0,1 Гц определяется только одним нулем. Время порядка 10 секунд действует как дополнительный нуль для исключения шума в полосе частот ниже 0,1 Гц.
5. При измерениях напряжения шума большого количества приборов рекомендуется измерять и спектральную плотность напряжения шума. Измерение плотности напряжения шума на частоте порядка 10 Гц хорошо коррелируется с едр-р на частоте 0,1 -г-10 Гц, поскольку обе величины определяются белым шумом и частотой сопряжения для шума вида 1/f.
66
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-27
ПРИМЕНЕНИЕ БУФЕРНОЙ СХЕМЫ С ЕДИНИЧНЫМ УСИЛЕНИЕМ
Когда Rf s 100 Ом и на вход подается импульс больше 1 В, форма выходного сигнала будет выглядеть так, как показано на приведенной схеме.
Во время резкого нарастания выходного сигнала (типа проникновения) защитные диоды на входе закорачиваю г выход на вход, и ток, ограниченный только защитой от короткого замыкания на выходе, будет скомпенсирован генератором сигналов. При Rf > 500 Ом выходной сигнал может удовлетворить требованиям по току (IL £ 20мА при 10 В); усилитель останется в своем активном режиме и будет иметь гладкую переходную характеристику.
Когда Rf >2 кОм, будет образовываться полюс благодаря Rf и входной емкости усилителя (8 пФ), что создает дополнительный фазовый сдвиг и уменьшает запас по фазе. Небольшой конденсатор (20 -s-50 пФ), включенный параллельно Rf, исключит эту проблему.
ИМПУЛЬСНЫЙ РЕЖИМ РАБОТЫ
ЗАМЕЧАНИЯ ПО ШУМОВЫМ ПАРАМЕТРАМ______________________________
ОУ ОР-27 - малошумящий интегральный усилитель. Отличные характеристики по входному напряжению шума достигаются благодаря работе входного каскада при высоком токе покоя.
Входной ток и разность входных токов, которые в обычных условиях увеличиваются, поддерживаются на приемлемой величине с помощью схемы компенсации входного тока. ОУ ОР-27А/Е имеет 1в и 10^ порядка ±40 нА и 35 нА соответственно (при 25 °C). На эти показатели следует обратить особое внимание в том случае, если входной сигнал подается от источника с высоким внутренним сопротивлением Кроме того, во многих усилителях звуковой частоты (УЗЧ) применяется прямая связь. Высокие значения IB, VOS, TCVOS в предыдущих конструкциях затрудняли, а иногда и делали невозможным применение прямой связи.
Напряжение шума обратно пропорционально квадратному корню от значения тока смещения и, наоборот, значение шума тока прямо пропорционально квадратному корню от величины тока смещения. Преимущества ОУ ОР-27, касающиеся шума, исчезают, когда применяются источники с высоким внутренним сопротивлением. На рис.1, 2 и 3 сравнивается общий шум ОУ ОР-27 с характеристиками шума других приборов в различных схемах применения.
Общий шум -[(напряжение шума)2+(шум тока х Rs)2 + (шум сопротивления)2] '2
На рис.1 показана зависимость шума от внутреннего сопротивления источника на частоте 1000 Гц. Аналогичный график и для широкополосного шума. Чтобы использовать данные этого графика, нужно умножить значение по вертикальной шкале на корень квадратный значения ширины полосы.
При RS< 1 кОм низкочастотный шум напряжения ОУ ОР-27 сохраняется. При RS>1 кОм общий шум увеличивается, но в нем доминирует шум сопротивления, а не шум тока или напряжения. Только при RS>20 кОм начинает доминировать шум тока. Можно заметить, что шум тока не имеет значения в схемах применения с использованием источника с низким - средним внутренним сопротивлением. Точка пересечения кривых значений шума ОУ ОР-27. ОР-07 и ОР-08 лежит в области 15 + 40 Ом.
Зависимость е^-р в диапазоне 0,1 + 10 Гц от внутреннего сопротивления источника
1 - Rs не согласованное: Rs я Rsi я 10 кОм, Rsz =0
2 - Rs согласованное: Rs =1 О кОм, Rst “ RS2 = 5 кОм
Рис.2
4 А.В.Перебаскин и др.
S7
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-27
На рис. 2 показана епр-р шума в диапазоне 0.1 + 10 Гц. Здесь шум сопротивления - незначительный, большее значение приобретает шум тока, так как он обратно пропорционален корню квадратному от частоты. Точка пересечения кривых с ОР-07 - в диапазоне 3-5-5 кОм. Это зависит от того, какое внутреннее сопротивление источника - согласованное или не согласованное (при 3 кОм погрешность IВ. IOS может в 3 раза превысить VOS). Следовательно, для низкочастотного применения больше подходит ОУ ОР-07, а не ОР-27/37 (когда RS>3 кОм). Единственным исключением является тот случай, когда важное значение имеет ошибка в усилении на частоте 10 Гц. Сравнение показывает, что значения параметра лежат между значениями, приведенными на предыдущих графиках (на рис. 1.2).
Зависимость шума на частоте 10 Гц от внутреннего сопротивления источника (включая шум сопротивления)
1 - не согласованное: Rs ~ Rsi = W кОм, Rs2 =0
2 - Rs согласованное: Rs “1 0 кОм, Rsi = Rs2 = 5 кОм
Рис.З
В таблице 1 приведены типовые значения внутреннего сопротивления некоторых источников сигнала.
ТАБЛИЦА 1_________________
Источник сигнала Внутреннее сопротивление источника, Ом Замечания
Тензодатчик < 500 Обычно применяется в низкочастотных схемах
Магнитная головка магнитофона < 1500 Для решения проблем са-монамагничивания, возникающих при прямой связи, важно, чтобы входной ток (/в) был низким. В ОУ ОР-27 величину /в можно не принимать во внимание
Магнитная головка звукоснимателя < 1500 Также необходим низкий /в в схемах с прямой связью. В ОР-27 не будет проблем самонамагничи-вания
Линейный дифференциальный трансформатор < 1500 Применяется в системах автоматического регулирования с обратной связью. Ширина полосы, представляющая интерес: 400 Гц + 5 кГц
КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ ПРИ РАЗОМКНУТОЙ ЦЕПИ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ ___________________
Частота, Гц ОР-07, дБ ОР-27, дБ ОР-37, дБ
3 100 124 125
1 10 100 120 125
30 90 110 124
ПРИМЕНЕНИЕ В
ЗВУКОЗАПИСЫВАЮЩЕЙ И В ЗВУКОВОСПРОИЗВОДЯЩЕЙ АППАРАТУРЕ________________
Здесь R1-R2-C1-C2 образуют цепь коррекции частотной характеристики в соответствии со стандартом RIAA. При условии правильного выбора параметров этой цепи обеспечиваются три постоянных времени 3180, 318 и 75 мкс. Рекомендуется для большей точности и стабильности использовать металлофольговые резисторы и пленочные конденсаторы из полистирола или полипропилена
ОУ ОР-27 вносит в данную схему шум со спектральной плотностью 3,2 нВ//Гц и ток шума со спектральной плотностью 0,45 пААТГц. Чтобы свести к минимуму шумы от других источников, величину R3 берут порядка 100 Ом, при этом спектральна плотность напряжения шума будет 1.3 нВ/уТц. В целом применение R3 увеличивает шум только на 0.7 дБ. При использовании источника с внутренним сопротивлением 1 кОм шум схемы будет на 63 дБ ниже относительно эталонного уровня 1 мВ в шумовой полосе частот до 20 кГц. Значение параметра G на частоте 1 кГц можно определить по формуле:
G - 0,101(1
ГЛ О
Для приведенной схемы характерны очень малые искажения, обычно менее 0,01% npnVODT порядка 7 В. При напряжении 3 В и частоте до 20 кГц коэффициент гармоник будет менее 0,03%.
98
операционный усилитель
ОР-27
Конденсатор СЗ и резистор R4 формируют фильтр подавления рокота (подъем 6 дБ/октава, частота сопряжения (нуля - Примеч.ред.) 22 Гц). Коммутируемый конденсатор С4 (неполяризованный) шунтирует спад низких частот. Размещение фильтра подавления рокота верхних частот после предусилителя приводит к уменьшению компонентов низкочастотного шума.
Предварительный усилитель для воспроизведения магнитной записи NAB (Национальная ассоциация вещательных организаций США) аналогичен предварительному усилителю RIAA, но к нему обычно предъявляются требования по большему коэффициенту усиления и коррекции по низкой частоте.
На рис.5 показан усоьершенствованный вариант схемы, приведенной на рис.4.
На частоте свыше 3 кГц(Т2 “ 50 мкс) предъявляются требования к частотным предыскажениям и коррекции, в то время как при единичном усилении в этом нет необходимости. Декомпенсированный ОУ ОР-37 обеспечивает большую ширину полосы и большую максимальную скорость нарастания выходного напряжения. В большинстве случаев для оптимизации АЧХ необходима подборка R1 и R2. Некоторые другие параметры схемы (рис. 5): коэффициент усиления 50 дБ на частоте 1 кГц; коэффициент усиления по постоянному току более 70 дБ. Следовательно, наихуцший вариант смещения нуля на выходе - более 500 мВ. Один выходной конденсатор величиной 0,47 мкФ может блокировать этот уровень, не оказывая воздействия на динамический диапазон.
Магнитная головка (400 мГн, 100 микродюйм, такая как PRB2H7K) может подсоединяться непосредственно к входу усилителя, при этом входной ток 80 нА (наихудший вариант) Не вызовет изменений в работе. Единственная проблема, которая может возникнуть, - это намагничивание головки в результате переходных процессов, обусловленных входными токами усилителя. При повышении или при понижении напряжения питания в ОУ ОР-27 и ОР-37 таких переходных процессов не наблюдается. Однако для исключения переходных процессов следует контролировать скорость изменения напряжения питания.
Кроме того, следует тщательно подбирать внутреннее сопротивление головки, желательно, чтобы оно было ниже 1 кОм. Если же не будет соответствующего контроля за сопротивлением головки, напря
жение смещения, вызванное входным током, может превысить 100 мкВ.
Простой, но эффективный микрофонный предусилитель с фиксированным усилением (рис.6), усиливает дифференциальные сигналы от микрофонов с низким внутренним сопротивлением на 50 дБ и имеет RIN - 2 кОм. Высокий коэффициент усиления обеспечивает сохранение ширины полосы на уровне 110 кГц. Так как ОР-37 - декомпенсированной усилитель (минимальный стабильный коэффициент усиления 5). то может потребоваться эквивалент резистора Rp, если микрофон съемный. В противном случае, при 100%-ной обратной связи (т.е. отсутствие Rp) может возникнуть генерация.
Ослабление входного шума в режиме синфазного сигнала будет зависеть от согласования соотношений резисторов. Следует использовать допуск в узких пределах (0,1%), или R4 должно быть подстроено на наилучший коэффициент ослабления синфазного сигнала. Все резисторы должны быть металлофольговые.
На параметры шума данной схемы в большей степени влияют входные резисторы R1 и R2, а не операционный усилитель, так как каждый из этих резисторов вносит шум 4 нВ/7Гц, в то время как ОУ-3.2 нВ/7Гц. Среднеквадратическая сумма этих преобладающих источников шума будет ~6 нВЛТц, что эквивалентно 0,9 мкВ в шумовой полосе 20 кГц, или на ~61 дБ ниже относительно входного сигнала 1 мВ. Эта рассчитанная величина подтверждается измерениями.
Когда требуется значительно меньший шум в микрофонных предусилителях (рис. 7), следует использовать внутренне скомпенсированный ОУ ОР-27. Т1 -это трансформатор 150 Ом/15 кОм (JE-115К-Е), обеспечивающий оптимальное выходное сопротивление источника сигнала для ОУ ОР-27. Общий коэффициент усиления схемы - 40 дБ.
При необходимости коэффициент усиления может быть уточнен изменением резисторов R2 или R1. Из-за низкого напряжения смещения ОУ ОР-27, напряжение смещения на выходе этой схемы будет очень низким, 1,7 мВ или менее (при коэффициенте усиления 40 дБ). В таких случаях можно исключить разделительный конденсатор на выходе, но для исключения переходных процессов при коммутации желательна работа при более высоких коэффициентах усиления.
4*
99
операционный усилитель
ОР-27
Конденсатор С2 и резистор R2 формируют в данной схеме постоянную времени 2 мкс. При применении С2, ОУ А1 должен иметь стабильный коэффициент единичного усиления. В случае, когда нет необходимости в постоянной времени 2 мкс, С2 можно не включать в схему и применить более быстродействующий ОУ ОР-37.
Возможности данной схемы уникальны. Резистор 150 Ом и резисторы R1 и R2, подсоединенные к нешумящему усилителю, будут генерировать шум 220 нВ в шумовой полосе до 20 кГц, т.е. на 73 дБ ниже эталонного уровня 1 мВ. На практике любой усилитель может только достигнуть такого уровня, но не превысить его. В реальной схеме, где применяются ОУ ОР-27 и Т1, шум будет больше - до 3,6 дБ (т.е. на 69,5 дБ ниже эталонного уровня 1 м В).
СХЕМА ТЕРМОТРЕНИРОВКИ
СХЕМА УСТАНОВКИ НУЛЯ
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Аналог ОР-37
Фирма Precision Monolixhics, Inc.
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К14ОУД26 - широкополосный прецизионный опера-ционный усилитель со сверхнизким значением входного напряжения шума, высоким коэффициентом усиления напряжения. Внутренняя частотная коррекция отсутствует. Предназначен для построения малошумящих широкополосных схем с большим коэфициентом усиления.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К140УД26А/Б/В
КР140УД26А/Б/В/Г
ОСОБЕННОСТИ___________________________
• Малое напряжение смещения
• Широкий диапазон напряжений питания
• Частота единичного усиления . . . .20 МГц ♦ Высокая скорость нарастания . . . 11 В/мкс • Высокий коэффициент усиления . . .1 млн.
• Низкая спектральная плотность шума .......................5.5 нВ/Д"ц
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________________
Корпус 3101.8-1
балансировка
Корпус 2101.8-1
балансировка
вход()
вход (+) [з
7] питание (+Un)
б] выход
питание (-Un) (4 ’
5] балансировка
101
ОПЕРАЦИОННЫ1ГудЙЛИТЕЛЬ 140УД26
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение- питания ; Ц, ±13.5 ±16.5 В
Синфазное ЬхрдйОЭ напряжение (Un = ±16.5 8) Пвх сф - ±10.0 В
Сопротивление нагрузки Ян 2 - кОм
Температура окружающей среды т ’10 +70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, RH = 2 кОм, Т = +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения К140УД26А. КР140УД26А К140УД26Б, КР140УД26Б К140УД26В. КР140УД26В КР140УД26Г Единица измерения
не менее не более не менее не более не менее не более не менее не более
Максимальное выходное напряжение Маых-макс U1 = ±15.0 В Ui= ±13.5 В ±12.0 ±11.0 - ±12.0 ±11.0 - ±11.5 ±10.5 - + 11.5 + 10.5 - В
Напряжение смещения 17см U>= ±15.0 В U>= ±16.0 В - ±30 ±50 ±60 ±100 - ±100 1В0 - ±200 ±250 мкВ
Входной ток 1вх Un = ±15.0 В ц> = ±16.0 в - ±40 ±60 ±55 ±85 - ±80 120 - ±80 120 нА
Разность входных токов Ывх Un = ±15.0 В Un = ±16,0 в - 35 50 - 50 70 - 75 100 75 100 нА
Ток потребления frxn ±15.0 В U1 = ±16.0 в - 4,7 5,0 - 4.7 5.0 - 5.7 6,0 - 5.7 6.0 мА
Коэффициент усиления напряжения Ку,и Ц, = ±15.0 В Ц, = ±13.5 В 1000 700 - 1000 700 - 70С0 500 - 7000 500 - тыс.
Частота единичного усиления h 20 - 20 - 20 - 20 - МГц
Максимальное синфазное входное напряжение Цвх.сф.макс Т = +25 °C Т = -10 + +10 °C ±11.0 ±10.5 - ±11,0 ±10,5 - ±11.0 ±10.5 - ±11.0 ±10,5 - В
Нормированная эл ектро дв ижущая сипа шума вп f = 10 Гц - 5.5 - 5.5 - 8.0 нВ//7ц
Коэффициент ослабпения синфазных входных напряжений Кос.сф Цвх.сф = ±5 В 114 - 106 - 100 - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Квл.ил При изменении Ui на ± 1 В - 10 - 10 - 20 мкВ/В
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Hjeux.Maxc Ку.ос — 5. Сн = 100 пФ. 11 < 0,1 мкс, г2 > 5 мкс. fG S 100 кГц 11 - 11 - 11 - В/мкс
Температурный коэффициент напряжения смещения Д(/ем/ДТ - 0.6 - 1.3 - 1.8 мкВ/ °C
Температурный коэффициент разности входных токов ДДЫДГ - 1.0 - 15 - 2.0 нА/°C
Примечание; Ку.ос (Кру) ~ коэффициент усиления напряжения а схеме с отрицательной обратной соязью.
102
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ
140УД26
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ,
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от напряжения питания
Зависимость входных токов от напряжения питания
1 - 140УД26А
2 - 140УД26Б
3 “ И0УД26В
Зависимость максимальной Зависимость разности входных Зависимость коэффициента
скорости нарастания выходного токов от напряжения питания ослабления синфазных входных
напряжения от напряжения 1 - 140УД26А напряжений рт напряжения
питания 2 140УД26Б питания
3 - 140УД26В
Й. МГц
Зависимость частоты единичного-усиления от напряжения питания
Зависимость напряжения смещения от нвпряжения питания
1 - 140УД26А
2 - 140УД26Б
3- 140УД26В
Зависимость максимального выходного напряжения от температуры окружающей среды
103
операционный усилитель
140УД26
Зависимость синфазных входных напряжений от температуры окружающей среды
Зависимость синфазных входных напряжений от напряжения питания
Зависимость изменения напряжения смещения от температуры окружающей среды
1 - 140УД26А
2 - 140УД26Б
3 - 140УД26В
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
1 - 140УД26А
2 - 140УД26Б
3 - 140УД2СВ
Зависимость разности входных токов от температуры окружающей среды
1 - 140УД26А
Z - 14СУД26Б
3 - 140УД26В
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
окружающей среды
104
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ
140УД26
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты входного сигнала
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты входного сигнала и фазочасгот-ная характеристика
Схема внешней балансировки
При балансировке микросхемы с помощью потенциометра. номиналом R1 - 10 кОм ±20%. температурный коэффициент напряжения смещения не изменяется
105
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
140УД26
Схема включения Для уменьшения нормирований ЭДС шума до значения =1 нВ//Гц .* ня частоте 1 кГц (параллельное соединение 10 микросхем на входе усилителя)
операционный усилитель
ОР-37
МАЛОШУМЯЩИЙ БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПРЕЦИЗИОННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-37
Фирма Precision Monolithics Inc.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Операционный усилитель ОР-37 имеет такие же высокие эксплуатационные данные, каки ОР-27. но его конструкция усовершенствована для схем с коэффициентом усиления, превышающим 5. Такие конструкторские изменения привели к увеличению скорости нарастания выходного напряжения до 17 В/мкс, а произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания до 63 МГц.
У ОУ ОР-37 такое же низкое напряжение смещения и небольшой дрейф напряжения смещения, как и у ОР-07 и, кроме того, большее быстродействие и более низкий уровень шума. Напряжение смещения до 25 мкВ и дрейф напряжения смещения порядка 0,6 мкВ/ °C делают ОУ ОР-37 идеальным для применения в точной контрольно-измерительной аппаратуре. Очень малый уровень шума (еп - 3,5 нВ/Лц на частоте 10 Гц), низкая частота сопряжения (2,7 Гц) для шума вида 1/f (частота сопряжения шума вида 1/f есть частота, уровень шума на которой выше в 1,414 раза по сравнению с уровнем более высокочастотного (белого) шума) и высокий коэффициент усиления порядка 1,6x10° позволяют применять ОУ для усиления сигналов низкого уровня.
Малый входной ток ±10 нА и небольшая разность входных токов 7 нА достигаются благодаря применению схемы компенсации входного тока. В этой схеме при температуре, соответствующей требованиям стандарта MIL-883, обычно поддерживаются входной ток не более ±20 нА и разность входных токов не более 15 нА.
Гарантируемый размах напряжения ±10 В при нагрузке 600 Ом и низкие искажения на выходе позволяют применять ОУ ОР-37 в системах звукозаписи и звуковоспроизведения.
У ОУ ОР-37 коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения и коэффициент ослабления синфазных входных сигналов превышают 120 дБ. Эти параметры, а также долговременный дрейф напряжения смещения порядка 0,2 мкВ/месяц позволяют конструировать
схемы с параметрами, которые ранее могли быть достигнуты только с применением дискретных элементов. Применение методов подгонки с использованием стабилитронов (причем, все на одном кристалле) позволяет достичь низкой стоимости ОУ и большого объема их выпуска. Этот надежный и стабильный способ подгонки напряжения смещения подтверждает свою эффективность уже много лет.
Малошумящий измерительный ОУ ОР-37 широко применяется в микрофонных и звуковоспроизводящих предусилителях Американской ассоциации звукозаписи (RIAA), в быстродействующих системах сбора данных и в широкополосной измерительной аппаратуре.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
• Малый шум
на низких частотах . . 80 нВ (0,1-ь 10 Гц) белый шум .................ЗнВ/ТГц
• Небольшой дрейф............0,2 мкВ/°C
• Высокое быстродействие:
максимальная скорость нарастания выходного напряжения................ 17 В/мкс
произведение коэффициента усиления на ширину полосы
пропускания ................63 МГц
• Низкое напряжение смещения ........................10 мкВ
• Отличный коэффициент ослабления синфазных входных сигналов.................126 дБ
при\/сМ“±11 В
* Высокий коэффициент
усиления при разомкнутой
цепи обратной связи ..........1,8x10"
» Заменяет ОУ 725, ОР-05, ОР-06, ОР-07,
AD510, AD517, SE5534 при усилении больше 5
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДАННЫЕ_________________________________
Vos макс. (мкВ) ТА » 25 ЪС Корпус Диапазон рабочих температур
Герметичный TO-SS 8-выэодной Герметичный DIP 8-выводной Пластмассовый DIP 8-еы водной LCC
25 OP37AJ OP37AZ - - военного применен.
25 OP37EJ OP37EZ ОР37ЕР - промышл./ксммерч.
60 OP37BJ OP37BZ - OP37BRC/883 военного применен.
60 OP37FJ OP37FZ OP37FP - промышл ./коммерч.
100 CP37CJ OP37CZ - - военного применен.
100 OP37GJ OP37GZ OP37GP - промышл ./коммерч.
107
операционный усилитель
ОР-37
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ_____________________________________
Корпус ТО-99 (J-индекс)
балансировка
8-выводной герметичный DIP-корпус (Z-индекс)
Эпоксидный мини-DIP-Kopnyc (Р-индекс)
Корпус LCC SRC-индекс) OP-37BRC/883)
балансировка
питание (V*+) выход
АБСОЛ1О ГНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ1
Напряжение питания......................................................±22 В
Собственная рассеиваемая мощность2 ..................................... 500 мВт
Входное напряжение3 ....................................................±22 В
Длительность короткого замыкания на выходе .............................не лимитируется
Дифференциальное входное напряжение4....................................±0,7 В
Дифференциальный входной ток4...........................................±25 >А
Диапазон температур хранения............................................-65 + +150 °C
Диапазон рабочих температур
ОР-37А, ОР-37В, ОР-37С (J, Z, RC) ..................................-55 + +125 °C
ОР-37Е, OP-37F, OP-37G (J, Z).......................................-25 + +85 °C
ОР-37Е. OP-37F, OP-37G (Р)..........................................0 + +70 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 60 с)......................300 °C
Температура перехода....................................................-65 ++150 °C
Пр»»*ьчанив: 1 Абсолютные максимально допустимые значения применимы как для кристалла, так и для корпуса в целом (если не указано иначе).
2 См. таблицу определения максимально допустимой рассеиваемой мощности.
3 При напряжении питания менее ±22 В абсолютное максимальное входное напряженье равно напряжению питания
4 Входы ОУ ОР-37 защищены встречное* точенными диодами. В целях достижения малого шума резисторы ограничения тока не применяются. Если диффepeHifiaльнов входное напряжвние превышает ±0.7 В, дифференциальный входной ток должен быть не более 25 мА.
108
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ОР-37
ТАБЛИЦА ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМОЙ РАССЕИВАЕМОЙ
МОЩНОСТИ_____________________________________________
Тип корпуса Максимальная температура окружающей среды для максимально допустимой рассеиваемой мощности, °C Уменьшение максимально допустимых значений рассеиваемой мощности при увеличении максимальной температуры окружающей среды, мВт/ °C
ТО-99 (J) 80 7.1
8 выводной герметичный DIP-корпус (Z) 75 6.7
8-выводной пластмассовый DIP-корпус (Р) 62 5,6
LCC 80 7.8
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при У$= ±15 В, ТА = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения OP-37A/E OP-37B/F OP-37C/G Единица измерения
мин. тип. макс. мин. тип. макс. мин. тип. макс.
Напряжение смещения Vos (Примем. 1) - 10 25 - 20 60 - 30 100 мкВ
Долговременная стабильность напряжения смещения Vos/Time (Примеч.2.3) - 0.2 1.0 - 0.3 I.5 - 0.4 2.0 мкВ/месяц
Разность входных токов /os - 7 35 - 9 50 - 12 75 нА
Входной ток 1в - ±10 ±40 - ±12 ±55 - ±15 ±80 нА
Размах входного напряжения шума ©пр-p 0.1 + 10 Гц (Примеч.3.4) - 0.08 0,18 - 0,08 0.18 - 0.09 0.25 мкВ
Спектральная плотность входного напряжения шума вл fo « 10 Гц. (Примеч.З) - 3.5 5.5 - 3.5 5.5 - 3.8 8.0 нВ/VTu
fo = 30 Гц, (Примеч.З) - 3.1 4.5 - 3.1 4.5 - 3.3 5.6 нВ/у7ц
fo « 1000 Гц. (Примеч.З) - 3,0 3.8 - 3.0 3,8 - 3.2 4.5 нВ/уТц
Спектральная плотность входного тока шума in fo = Ю Гц. (Примеч.З,5) - 1.7 4.0 - 1.7 4.0 - 1.7 - пА/уТц
fo = 30 Гц, (Примеч.3,5) - 1.0 2,3 - 1.0 2,3 - 1.0 - пА/*Тц
fo = 1000 Гц. (Примеч.3,5) - 0.4 0.6 - 0.4 0.6 - 0.4 0.6 пА/уТи
Входное сопротивление для дифференциальных сигналов Rih (Примеч.6) 1,3 6.0 - 0,94 5,0 - 0,7 4.0 - МОм
Входное сопротивление для синфазных сигналов Rincm - 3.0 - - 2.5 - - 2.0 ГОм
Диапазон входных напряжений IVR ±11.0 ±12.3 - ±11.0 ±12.3 - ±11.0 ±12,3 В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR vcm-+и в 114 126 - 106 123 - 100 120 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения PSSR Vs « ±14 + ±18 В - 1 10 - 1 10 - 2 20 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале A'O Rl i 2 кОм, V0= ±10 В 1000 1800 - 1000 1800 - 700 1500 - В/мВ
Rl i 1 кОм, Vo = ±10 В 800 1500 - 800 1500 - 400 1500 - В/мВ
Rl = 600 Ом. Vo = ±1 В. Vs « ±4 В, (Примеч.7) 250 700 - 250 700 - 200 500 - В/мВ
Размах выходного напряжения Vo Rl i 2 кОм Rl st 600 Ом ±12.0 ±10.0 ±13,8 ±11,5 - ±12.0 ±10,0 ±13.8 ±11,5 - ±11.5 ±10.0 ±13.5 ±11,5 - В
109
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-37
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения ОР-37А/Е OF-37B/F OP-37C/G Единица измерения
мин. тип. макс. мин. тип. макс. мин. тип. макс.
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения SR Яе 2: 2 кОм, (Примеч.7) 11 17 - 11 17 - 11 17 - В/мкс
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания GBW fo = 10 кГц, (Примеч.7) 45 63 - 45 63 - 45 63 - МГц
fo = 1 МГц - 40 - - 40 - - 40 - МГц
Выходное сопротивление при разомкнутой цепи обратной связи Ro Vo = 0, /0 - 0 - 70 - - 70 - - 70 - Ом
Потребляемая мощность Pd Vo я 0 - 90 140 - 90 140 - 100 170 мВт
Диапазон регулировки напряжения Смещения Яр « 10 кОм - ±4 - - ±4 - - ±4 - мВ
Примечание: 1 Измерение напряжения смещения проводится с помощью аппаратуры автоматического контроля спустя примерно 0,5 с после подачи питания на ОУ. Для ОР-37А/Е гарантирован полный прогрев.
2 Данное значение приведено как усредненная зависимость VOS от времени после первых 30 дней эксплуатации. Исключая первый час работы, изменение VOS за первые 30 дней обычно не превышает 2,6 мкВ.
3 Испытываемый образец.
4 См. схему измерения шума и график АЧХ измерителя параметров шума в диапазоне от 0,1 до 10 Гц.
5 См. схему измерения шума.
6 Гарантировано величиной входного тока.
7 Гарантировано конструкцией.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при ±15 В, -55 °С<7л<+125 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения ОР-37А ОР-37В ОР-37С Единица измерения
мин. тип. макс. Мин. тип. макс. мин. тип. макс.
Напряжение смещения Vos (Примеч.1) - 30 60 - 50 200 - 70 300 мкВ
Средний дрейф напряжения смещения TCVos TCVoSn (Примеч.2) (Примеч.З) - 0,2 0,6 - 0,3 1.3 - 0.4 1,8 мкВ/°C
Разность входных токов los - 15 50 - 22 85 - 30 135 нА
Входной ток 1в - ±20 ±60 - ±28 ±95 - ±35 ±150 нА
Диапазон входных напряжений IVR ±10,3 ±11,5 - ±10.3 ±11.5 - ±10.2 ±11,5 - В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR Vcm = ±ю В 108 122 - 100 119 94 116 - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников-питания на напряжение смещения PSRR Vs = ±4,5 + ±18,0 В - 2 16 - 2 20 - 4 51 мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Xvo Яе > 2 кОм, Vo = ±10 в 600 1200 - 500 1000 - 300 800 - В/мВ
Размах выходного напряжения Vo Яе 2 кОм ±11,5 ±13,5 - ±11,0 ±13.2 - ±10.5 ±13,0 - В
Примечание: 1 Измерения напряжения смещения проводятся с помощью аппаратуры автоматического контроля спустя примерно 0,5 с после подачи питания на ОУ. Для класса А/Е гарантирован полный прогрев.
2 Характеристика ТCVQS (средний дрейф напряжения смещения) находится в указанных пределах при Пр = 8 20 кОм. Для ОУ ОР-3 /А/Е значения параметра
TCVOS проверяются на всех приборах, а для ОУ OP-37B/C/F/G - выборочно.
3 Гарантировано конструкцией.
110
операционный усилитель
ОР-37
ПРЕДЕЛЬНЫЕ УСЛОВИЯ ИСПЫТАНИЙ КРИСТАЛЛА ИС (при Fs= ±15 В)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения OP-37NT2 OP-37N3 OP-37GT2 OP-37G3 OP-37GR3 Единица измерения
Напряжение смещэния (макс.) Vos (Примем Л) 60 35 200 60 100 мкВ
Разность входных токов (макс.) /os 50 35 85 50 75 нА
Входной ток (макс.) /в ±60 ±40 ±95 ±55 ±80 нА
Диапазон входных напряжений (мин.) IVR ±10.3 ±11.0 ±10.3 ±11,0 ±11.0 В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов (мим.) CMRR Vcm = ±11 в 108 114 100 106 100 дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение сменения (макс.) PSRR Гл = 25 °C. VS= ±4,0 + ±18.0 В 10 10 Ю 10 20 мкВ/В
Гл = 125 °C, Vs = ±4.5 + ±18,0 В 16 - 20 - - мкВ/В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале (мин.) Xvo Rl i 2 кОм,Vo » ±10 8 Rl 1 кОм, V'o = ±Ю В 600 1000 800 500 1000 800 700 В/мВ
Размах выходного напряжения (мин.) vo Rl i 2 кОм Rl > 600 Ом ±11,5 ±12,0 ±10,0 ±11,5 ±12,0 ±10,0 ±11.5 ±10,0 В
Потребляемая мощность (макс.) Pd Vo= 0 - 140 - 140 170 мВт
Примечание: 1 Значения парометроа приборов OP-37NT и OP-37GT при Тд — 25 °C смотрите в графе параметров для приборов OP-37N и OP-37G соатветстьенно.Изме-рения элсктричеахх параметров выполняются на зондовой установке Для проверки полупроводниковых пластин до пределов, указанных в таблице. За счет отклонений в методах сборки и, следовательно, уменьшения процента выхода, выход годных приборов после помещения кристалла в корпус не гаренп^хжан.
2 ТА “ 126 °C.
3 ТА и 26 °C.
ТИПОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Fs = ± 15 В, Та = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения OP-37NT OP-37N OP-37GT OP-37G OP-37GR Единица измерения
Средний температурный дрейф напряжения смещения revos или TCVosn Rp = 8 + 20 кОм 0,2 0.2 0,3 0.3 0.4 мкВ/ °C
Средний температурный дрейф разности входных токов TClDS 80 80 130 130 180 пА/°С
Средний температурный дрейф входного тока TCIe 100 100 160 160 200 пА/°C
Спектральная плотность входного напряжения шума &п fo = 10 Гц fo = 30 Гц fo = WOO Гц 3.5 3.1 3.0 3.5 3.1 3.0 3.5 3.1 3.0 3.5 3.1 3.0 3.8 3.3 3.2 нВ/уТц
Спектральная плотность входного тока шума in fo = 10 Гц fo = 30 Гц f0 * 1000 Гц 1,7 1.0 0,4 1.7 1.0 0,4 1.7 1.0 0,4 1.7 1.0 0,4 1.7 1.0 0.4 nA/vTiц
Размах входного напряжения шума епр~Р 0.1 + 10 Гц 0.08 0,08 0,08 0,08 0,03 мкВ
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения SR Rl > 2 кОм 17 17 17 17 17 В/мкс
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания G3W fo = 10 кГц 63 63 63 63 63 МГц
Примечание: Измерения напряжения смещения выполняются с помощью аппаратуры автоматического контроля спустя пр-ьлерно 0,5 с после подачн питания.
111
операционный усилитель
ОР-37
1 10 100 f, Гц
АЧХ измерителя шума (0,1 -г 10 Гц)
Примечание: Для ограничения коэффициента усиления при низкой частоте (<О,1 Гц) измерения должны проподитъся в течение Юс
Зависимость спектральной плотности напряжения шума от частоты
Сравнение спектрвльных плотностей напряжения шума операционных усилителей
Зависимость входного широкополосного напряжения шума от ширины полосы пропускания (0,1 Гц + указанная частота)
Зависимость спектральной плотности напряжения суммарного шума от внутреннего сопротивления источника
Зависимость спектральной плотности напряжения шума от температуры
in пА/уТц
Зависимость спектральной плотности напряжения шума от напряжения питания
Зависимость спектральной плотности шума тока от частоты
Зависимость тока потребления от напряжения питания
112
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-37
Voe, мкВ
-50-25 О 25 50 75100125 Т,°С
Зависимость дрейфа напряжения смещения от температуры восьми ОУ
Примечание: Подгонка с помощью переменного резистора 10 кОм не влияет на температурный дрейф напряжения смещения.
Долговременный дрейф напряжения смещения шести ОУ
Дрейф напряжения смещения от времени
Vos, мкВ
Г I I I I !
~ Vs=±15B
25---------------I - I -I
-20 О 20 40 60 80 1. С
Изменения нвпряжения смещения, вызванные тепловым ударом
Примечание: 1 Диапазон реакции на тепловой удар.
2 Пр*<ор погружен в масшыуо баню (70 °C).
Зависимость входного тока от температуры
Зависимость разности входных токов от температуры
Avo-, дБ
TA«25eC
1 10 100 1k 10k100k1M10Mf.ru
Зависимость коэффициента усиления при разомкнутой цепи обратной связи от частоты
Зависимости максимальной скорости нарастания выходного напряжения, произведения
коэффициента усиления на ширину полосы пропускания.
Зависимости коэффициента усиления и фазового сдвига от частоты
113
ОПЕРА ЦИОН НЫЙ У СИ Л ИТЕЛ
ОР-37
Avol, Е/мкВ
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от напряжения питания
Зависимость максимального размаха выходного напряжения от частоты
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Vc= а 15В
Av<=5(!kOm, 250 Ом)
Ta=25wC
Переходная характеристика при подаче сигнала большого уровня
Vs=±15В
Av-5 (1кОм, 250 Ом)
Ta=25'sC
Зависимость выброса иа фронте импульса малого сигнала от емкости нагрузки
Переходная характеристика при подаче малого сигнала
1k Юк 1C0k IM t Гц
Зависимость Тока короткого замыкания ст времени
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных сигналоэ от частоты
Зависимость диапазона синфазных в ходкых сигналов от напряжения питаний
114
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-37
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от сопротивления нагрузки
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания от частоты
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от напряжения питания
Осциллограмма низкочастотного шума
Примечание Время наблюдения ограничена 10 с.
Схема измерения параметров шума (0,1 ч- 10Гц)
Примечание: Конденсаторы, указанные на схеме, неполярные.
115
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-37
РУКОВОДСТВО ПО ПРИМЕНЕНИЮ _
Операционные усилители серии ОР-37 можно применять вместо ОУ 725, ОР-06, ОР-07 и ОР-05, при этом можно использовать (при необходимости) либо не использовать элементы внешней коррекции и установки нуля. Кроме того. ОУ ОР-37 можно применять вместо ОУ 741 без использования схемы установки нуля. Если же схема применяется, то ее необходимо усовершенствовать. Напряжение смещения ОУ ОР-37 можно свести к нулю (или к какому-либо другому требуемому значению), используя потенциометр (см. схему установки нуля).
Стабильность работы ОУ ОР-37 обеспечивается при емкостной нагрузке до 1000 пФ и размахе выходного напряжения ±10 В; работа при большей емкостной нагрузке обеспечивается подключением в цепь обратной связи резистора 50 Ом. Коэффициент усиления при замкнутой цепи обратной связи должен быть не менее пяти. Если коэффициент усиления при разомкнутой цепи обратной связи порядка 5 ч- 10, то можно применять ОУ как ОР-27, так и ОР-37. Вместе с тем применение ОУ ОР-37 предпочтительнее, если необходимо, чтобы коэффициент усиления был выше 10.
СХЕМА УСТАНОВКИ НУЛЯ
РЕГУЛИРОВКА НАПРЯЖЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ___________________________
Напряжение смещения ОУ ОР-37 подстраивается на стадии изготовления. При необходимости возможна регулировка VQS. используя потенциометр 10 кОм. При этом средний температурный дрейф напряжения смещения TCVOS не ухудшается (см. схему установки нуля). Использование для подстройки других потенциометров в диапазоне от 1 кОм до 1 МОм приводит к небольшому ухудшению (0.1 ч- 0,2 мкВ/ °C) значения VQS- При подстройке напряжения на нулевое значение наблюдается дрейф приблизительно VOS/ЗОО мкВ/ °C. Например, средний дрейф напряжения смещения будет 0,33 мкВ/ °C, если VOS подстраивается на 100 мкВ. Диапазон регулировки напряжения смещения с помощью потенциометра 10 кОм составляет ±4 мВ. Если необходимо иметь меньший диапазон регулировки, можно применять потенциометр меньшей величины в сочетании с постоянными резисторами. Например, диапазон регулировки в схеме, приведенной ниже, будет составлять ±280 мкВ.
1 Дк7 1k 4k7 8
СХЕМА ТЕРМОТРЕНИРОВКИ
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ШУМА_____________
Чтобы измерить епр-р до 80 нВ ОУ ОР-37 в диапазоне от 0,1 до 10 Гц, необходимо руководствоваться следующим:
1. Прибор следует нагревать, по меньшей мере, 5 минут. Как показано на кривой дрейфа, при нагреве изменение напряжения смещения вследствие увеличения температуры кристалла обычно составляет 4 мкВ. В интервале измерения порядка 10 секунд изменения, вызванные воздействием температуры, могут превысить десятки нановольт.
2. Прибор должен быть хорошо экранирован от воздушных потоков При этом сводится к минимуму эффект термопары.
3. Внезапное движение воздуха около прибора может вызвать увеличение шума.
4. Продолжительность измерений в диапазоне 0,1 ч- 10 Гц не должна превышать 10 секунд. Как показано на графике АЧХ, частота сопряжения 0,1 Гц определяется только одним нулем. При измерениях продолжительностью 10 с добавляется еще один нуль и исключаются составные шума в полосе частот ниже 0,1 Гц.
5. При измерениях напряжения шума большого количества приборов рекомендуется измерять и плотность напряжения шума. Измерение плотности напряжения шума на частоте порядка 10 Гц хорошо коррелируется с епр-р на частоте 0,1 ч- 10 Гц, поскольку обе величины определяются белым шумом и частотой сопряжения для шума вида 1/f.
ОПТИМИЗАЦИЯ ЛИНЕЙНОСТИ
Наилучшая линейность достигается при минимальном выходном токе. Высокого коэффициента усиления и отличной линейности можно достичь при работе операционного усилителя с максимальным выходным током не более ±10 мА.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
Приведенная схема из трех операционных усилителей обеспечивает высокое усиление и большую ширину полосы пропускания. Входной шум ниже 4,9 нВ/т/Гц. Коэффициент усиления входного (первого) каскада - 25, коэффициент усиления второго каскада - 40, общий коэффициент усиления - 1000. Ширина полосы пропускания 800 кГц исключительно хороша для прецизионного измерительного усилителя. Полученный коэффициент усиления 1000 дает произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания, равное 800 МГц. Полный
116
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-37
номинальный диапазон воспроизводимых частот -250 кГц. Потенциометр R7 оптимизирует ослабление синфазного сигнала по переменному току.
Подстройка R2 для AVCL “ 1000.
Подстройка РЮдля CMRR.
Подстройка R7 для минимального VQUT при VCM- 20 В (дв.ампл.), 10 кГц
ЗАМЕЧАНИЯ ПО ШУМОВЫМ ПАРАМЕТРАМ_________________________
Усилитель ОР-37 - малошумящий интегральный операционный усилитель. Отличные показатели по входному напряжению шума достигаются в основ ном благодаря работе входного каскада при высоком токе покоя. Входной ток и разность входных токов, которые в обычных условиях увеличиваются, поддерживаются у усиЛггеля на приемлемой величине благодаря схеме компенсации входного тока. У ОУ ОР-37А/Е !в и IQS порядка ±40 нА и 35 нА соответственно (при 25 °C). На эти показатели следует обратить особое внимание, если входной
сигнал подается от источника с высоким внутренним сопротивлением. Кроме того, в большинстве конструкций УЗЧ применяется прямая связь. В предыдущих конструкциях ОУ применение прямой связи было затруднительно, а в некоторых случаях и невозможно из-за высоких IB и TCVOS.
Значение напряжения шума обратно пропорционально квадратному корню от значения тока смещения. и наоборот, значения тока шума прямо пропорционально квадратному корню от величины тока смещения. Преимущества ОУ ОР-37 в отношении шума исчезают, когда применяются источники с высоким внутренним сопротивлением. На рис.1 4-3 сравнивается общий шум ОУ ОР-37 с характеристиками шума других приборов в различных схемах применения.
Общий шум - [(напряжение шума)2+ (шум тока х RS)Z+ (шум сопротивления)2] /z
На рис.1 показана зависимость шума от внутреннего сопротивления источника на частоте 1000 Гц. Такая же зависимость и для широкополосного шума. При использовании графика для определения значения шума, нужно умножить значения по вертикальной шкале на корень квадратный из величины ширины полосы пропускания.
При Rs < 1 кОм в ОУ ОР-37 наблюдается малое напряжение шума, при этом увеличение общего шума происходит за счет шума сопротивления, а не шума тока или напряжения.
При RS < 20 кОм уже начинает доминировать шум тока. Однако можно заметить, что шум тока не имеет значения в схемах применения с использованием источника с низким или средним внутренним сопротивлением. Точка пересечения кривых значений шума для ОУ ОР-37. ОР-07 и ОР-08 лежит в области 15 ч- 40 кОм.
На рис.2 показана епр-р шума в диапазоне 0,1 ± 10 Гц. Здесь шум сопротивления - незначительный. большее значение приобретает шум тока, так как он обратно пропорционален корню квадрат-
Зависимость шума от внутреннего сопротивления источника (включая шум сопротивления) на частоте 1000 Гц
1 - Rs несогласованное: Rs = Rsi = 10 кОм, Rs2 = 0
Рис.1
117
ОПЕРАЦИОТШЫИ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-37
ному от значения частоты. Точка пересечения кривых с ОУ ОР-07 лежит в области 3 4-5 кОм. Это зависит от того, с каким внутренним сопротивлением применяются источники - согласованным или не согласованным (при 3 кОм погрешность измерения IB, ЮЗ может в 3 раза превышать погрешность измерения VOS). Поэтому при RS > 3 кОм в низкочастотных схемах предпочтителен ОУ ОР-07, а не ОР-27/37 Единственным исключением является случай, когда важное значение имеет ошибка в усилении. На рис.З показана зависимость шума от сопротивления источника на частоте 10 Гц.
Зависимость двойной амплитуды шума (0,1 -н 10 Гц) от внутреннего сопротивления источника (включая шум сопротивления)
1 - RS несогласованное: Rs — Rsi = 10 кОм, Rs2 = О
2 - Rs согласованное; Rs = 10 кОм, Rsi » Rs2 = 5 кОм
Рис.2
Сравнение показывает, что значения параметра лежат между значениями, приведенными на предыдущих графиках (рис. 1 2). В таблице 1 приводятся типовые значения внутренних сопротивлений некоторых источников сигнала.
ТАБЛИЦА 1_________________
Прибор Внутреннее сопротивление источника. Ом Замечания
Тензодатчик <500 Обычно применяется з низкочастотных схемах
Магнитная головка магнитофона <1500 Цля решения проблем сэ-монамагничиЕания, возникающих при прямой связи, важно, чтобы входной ток смещения (/в) был низким. В ОУ ОР-37 величину (1ц) можно не принимать во внимание
Магнитная головка эвукос и и мателя <1500 Так же необходим низкий /Б в схемах с прямой связью. В ОУ ОР-37 проблем самонамагничивания не будет
Линейный ди ф ф е реи циал ьны й трансформатор <1500 Применяется з системах автоматического регулирования с обратной связью.Ширина полосы пропускания, представляющая интерес, - от 400 Гц до 5 кГц
ПРИМЕНЕНИЕ ОУ В ЗВУКОЗАПИСЫВАЮЩЕЙ И ЗВУКОВОСПРОИЗВОДЯЩЕЙ АППАРАТУРЕ_____________
На рис, 4 показана схема предварительного усилителя звука, в которой применяется ОУ ОР-27. Здесь R1-R2-C1-C2 образуют цепь коррекции частотной характеристики в соответствии со стандартом RIAA. При условии правильного выбора параметров этой цепи можно получить три постоянных времени 3180, 318 и 75 мкс. Рекомендуется для большей точности и стабильности использовать металлопленочные резисторы и пленочные конденсаторы с диэлектриком из полистирола или полипропилена.
118
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
ОР-37
ОУ ОР-27 вносит в данную схему напряжение шума 3,2 нВ/тТц и ток шума 0,45 пА/л/Гц. Чтобы свести к минимуму шум от других источников, величину R3 берут порядка 100 Ом, при этом напряжение шума будет 1,ЗнВ/тТц. В целом применение R3увеличивает шум только на 0,7 дБ. При использовании источника с внутренним сопротивлением 1 кОм шум схемы будет на 63 дБ ниже относительно эталонного уровня 1 мВ в шумовой полосе частот до 20 кГц. Значение параметра G на частоте 1 кГц можно определить по формуле:
G-0,101(1+^) Кд
При приведенных выше значениях усиление будет несколько ниже 100 (или 40 дБ). Более низкое значение G может быть достигнуто путем увеличения сопротивления R3. При усилении, превышающем 40 дБ, необходима будет коррекция АЧХ.
Для приведенной схемы характерны очень малые искажения, обычно менее 0,01% при VOUT порядка 7 В. При напряжении ЗВ и частоте до 20 кГц коэффициент гармоник будет менее 0,03%.
Конденсатор СЗ и резистор R4 формируют фильтр подавления рокота (6 дБ/октава) (частота сопряжения 22 Гц). Коммутируемый конденсатор С4 (непо-ляризованный) шунтирует спад низких частот. Размещение фильтра подавления рокота после предусилителя приводит к уменьшению компонентов низкочастотного шума и низкочастотных шумов звукоснимателя.
Предусилитель воспроизведения магнитной записи NAB (Национальная ассоциация вещательных организаций США) аналогичен предусилителю RIAA, но для него обычно предъявляются требования большего коэффициента усиления и коррекции по низкой частоте. На рис.5 показан усовершенствованный вариант схемы, приведенной на рис.4
На частоте свыше 3 кГц (Т2 “ 50 мкс) предъявляются требования к частотным предыскажениям и коррекции, в то время как при единичном усилении в этом нет необходимости.
Декомпенсированный ОУ ОР-37 обеспечивает большую ширину полосы пропускания и максимальную скорость нарастания выходного напряжения. В большинстве случаев для оптимизации АЧХ необходима подборка R1 и R2.
Некоторые другие параметры схемы (рис.5): коэффициент усиления 50 дБ на частоте 1 кГц; коэффициент усиления по постоянному току более 70 дБ. Следовательно, наихудший вариант смещения на выходе - более 500 мВ. Один выходной конденсатор емкостью 0,47 мкФ может блокировать этот уровень, не оказывая влияния на динамический диапазон.
Магнитная головка, например, PRB2H7K, (400 мГн, 100 микродюйм) может также подсоединяться непосредственно ко входу усилителя, при этом ток смещения 85 нА (наихудший вариант) не вызовет изменений в работе. Единственная проблема, которая может возникнуть - это намагничивание головки в результате переходных процессов, обусловленных токами смещения усилителя. При повышении или при понижении питания в ОУ ОР-27 и ОР-37 таких переходных процессов не наблюдается. Тем не менее, чтобы исключить возможность этих процессов, следует контролировать скорость изменения питания.
Кроме того, следует тщательно подбирать внутреннее сопротивление головки, желательно, чтобы оно было ниже 1 кОм. В приведенной схеме напряжение смещения из-за токов смещения может превысить максимальное значение 170 мкВ, если величина сопротивления головки будет больше рекомендуемой.
Простой, но эффективный микрофонный предусилитель (рис.6) усиливает дифференциальные сигна-лы от микрофона с низким внутренним сопротивлением на 50 дБ, и имеет входное сопротивление 2 кОм. Высокий коэффициент усиления схемы обеспечивает сохранение ширины полосы ОУ ОР-37 на уровне 110 кГц. Так как ОУ ОР-37 является декомпенсированным устройством (минимальное стабильное усиление порядка 5), то может возникнуть необходимость в эквиваленте резисто-
119
операционный усилитель
ОР-37
pa Rp, если микрофон съемный. В ином случае (т.е. отсутствие Rp) при 100%-ной обратной связи может возникнуть генерация усилителя.
Ослабление входного шума в режиме синфазного сигнала будет зависеть от согласования соотношений резисторов. Для этого следует использовать допуск в узких пределах (0,1%), или R4 должно быть подстроено на наибольший коэффициент ослабления синфазного сигнала. Наилучшая стабильность и малый шум обеспечиваются в случае, если все резисторы будут металлопленочными.
На параметры шума данной схемы в большей степени влияют входные резисторы R1 и R2, а не операционный усилитель, так как каждый из этих резисторов вносит шум 4 нВ/л/Гц, в то время как ОУ-3,2 нВ/\Тц. Среднеквадратическая сумма этих преобладающих источников шума будет 6 нВ/Д”ц, что эквивалентно 0,9 мкВ в шумовой полосе частот до 20 кГц, или почти на 61 дБ ниже относительно входного {сигнала 1 мВ. Эта рассчитанная величина подтверждается измерениями.
В случаях, требующих меньших шумов, в микрофонных предусилителях (рис.7) следует использовать внутренне скомпенсированный ОУ ОР-27. Т1 -трансформатор 150Ом/15 кОм (JE-115К-Е) обеспечивает для ОУ ОР-27 оптимальное внутреннее сопротивление. Общий коэффициент усиления схемы 40 дБ.
При необходимости коэффициент усиления может быть выбран для всех случаев с помощью резисторов R2 или R1. Так как в ОУ ОР-27 низкое напряжение смещения, смещение на выходе данной схемы будет очень низким - 1,7 мВ или менее при усилении 40 дБ. В таких случаях нет необходимости в блокирующем конденсаторе на выходе, но для исключения переходных процессов при переключении желательна работа при более высоком коэффициенте усиления.
В данной схеме конденсатор С2 и резистор R2 имеют постоянную времени 2 мкс. Если применяется конденсатор С2, у ОУ А1 должен быть стабильный коэффициент единичного усиления. В случаях, когда нет необходимости в постоянной времени 2 мкс, конденсатор С2 можно не включать в схему и использовать более быстродействующий усилитель ОР-37.
Чтобы полнее представить возможности данной схемы, необходимо сделать несколько замечаний, касающихся шума. Резистор 150 Ом и резисторы R1 и R2, в случае подсоединения к бесшумному усилителю, будут генерировать шум 220 нВ в шумовой полосе частот до 20 кГц (на 73 дБ ниже эталонного уровня 1 мВ). На практике любой усилитель может только достигнуть этого уровня шума, но не превысить его. В реальной схеме, где применяются ОУ ОР-27 и трансформатор Т1, шум будет больше - до 3,6дБ(илина69,5дБ ниже эталонного уровня 1 мВ).
сдвоенный операционный усилитель
157УДЗ
Аналога нет
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К157УДЗ-сдвоенный малошумящий операционный усилитель. Внутренняя частотная коррекция отсутствует. Предназначен для стереофонической аппаратуры магнитной записи и воспроизведения.
ТИПОНОМИНАЛ__________________________
К157УДЗ
ОСОБЕННОСТИ__________________________
• Два усилителя в одном корпусе
• Защита выхода от короткого замыкания
• Широкий диапазон напряжений питания
• Минимальное сопротивление нагрузки .....................200 Ом
• Напряжение шумов, приведенное
ко входу в звуковой полосе частот . . 2 мкВ
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА___________
Корпус 201.14-2
коррекция 1-го канала вход 1-го канала неинвертирующий вход 1-го канала инвертирующий питание (-Un) вход 2-го канала инвертирующий вход 2-го канала неинвертирующий
коррекция 2-го канала
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
121
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 157УДЗ
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания о. ±3.0 ±18,0 В
Синфазное входное напряжение1 Ubx сф - ±8.5 В
Сопротивление нагрузки Ян 2 - кОм
Температура окружающей среды т -25 +70 °C
Примечание' 1 В диапазоне напряжений питания от ±3,0 до ±8.5 В Онх.сф не должно гревышать Un. В диапазоне напряжении питания от ±8.5 до ±18,0 В Инх.сф не должно превышать ±6,5 В.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, Т = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Коэффициент усиления напряжения Ку.и Ui = ±15 В, f = 0, 1/вых = ±Ю В Un = ±18 В, f = 0. UShlK = ±10 В Un = ±3 В. f = 0. Цвых = ±0.4 В 50 30 50 - тыс.
Максимальное выходное напряжение Цвих.макс Un= ±15 В, f = 0 Un= ±18 В. f = 0 Un = ±3 В. f = 0 ±13,0 ±15.5 ±1.8 - В
Напряжение смещения Um Un = ±15 В, f = 0 Un = ±18 В, f = 0 Un = ±3 B, f = 0 - ±5 ±7 ±5 мВ
Входной ток /вх Un= ±15 B. f = 0 Un = ±18 B. f = 0 Un = ±3 B, f = 0 - 500 500 800 нА
Разность входных токов А/вх U = ±15 B, f=0 U = ±18 B, f = 0 u. = ±3 в. f = о - 150 150 300 нА
Ток потребления /пот Un = ±15 B, f = 0 Un= ±18 B. f = 0 Un = ±3 B, 1 = 0 - 7 9 7 мА
Ток короткого замыкания /кз - 45 мА
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф Ux= ±1 в 3000 -
Средний температурный дрейф напряжения смещения А1/см/АТ - ±50 мкВ/°C
Средний температурный дрейф разности входных токов - ±5 нА/ °C
Частота единичного усиления h -Ux =9 + 10 B.Uux = 9 + 10 В 1 - МГц
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения И1вых.макс Uux = ±(Ю + 11) В, f = (5 + 10) Х1ОЭ Гц 0.5 - В/мкс
Коэффициент разделения накалов Кразд f = 1000 Гц - -80 дБ
Приведенное ко входу напряжение шумов Uiu вх f = 20 + 20000 Гц - 2 мкВ
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления от температуры
Зависимость входных токов от напряжения источника питания
122
СДРОЕННЫИ ОПЕРАЦИОННЫЙ усилитель
157УДЗ
Зависимость входных токов от темпере туры окружающей среды
Un, В
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость тока тютребления от температуры окружающей среды
Зависимость максимального аыхо.цисго напряжения от частоты при различных значениях емкости коррекции (Ск)
Зависимость коэффициента усиления напряжения ст частоты при различных значениях емкости коррекции (Ск)
Примечание: Корректируемую емкость С* следует подключать между выводами 1 и 14 - Для t-го канала, 7 и 8 - для 2тс канала.
операционный усилитель
Аналога нет
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К157УД4 — малошумящий операционный усилитель с широким диапазоном напряжений питания. Внутренняя частотная коррекция отсутствует. Схемотехнически идентичен одному каналу ОУ 157УДЗ. Предназначен для применения в аппаратуре звуковоспроизведения.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К157УД4А/Б
ОСОБЕННОСТИ________________________
• Защита выхода от короткого замыкания
• Широкий диапазон напряжений питания .........2 + 18 В
• Напряжение шумов, приведенное
ко входу в звуковой полосе частот . . 2 мкВ
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________________
коррекция
вход инвертирующий
вход неинвертирующий питание (-Un)
Корпус 2101.8-1
коррекция
питание (+Un)
выход
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питаиия1 Ur ±2.0 ±18.0 В
Синфазное входное напряжение2 Цвх.сф - ±8.5 В
Сопротивление нагрузки3 Ян 2 - кОм
Примечание: 1 Допускается снижение напряжения литания до ±1,0 В.
2 В д иапазоне напряжений питания от ±3 В до ±8,5 В напряжение на входе мпсросхе»^ не должно превышать напряжение питания. В диапазоне напряжений питания от ±8,5 В до ± 18 В напряжение на входе микросхемы не должно превышать ±8.5 В
3 Допускается работа на низхссмную нагрузку не менее 20 Ом, при этом мощность рассеивания не должна превышать 250 мВт
125
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
157УД4
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un~ ± 15 В, Т = +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение К157УД4А К157УД4Б Единица измерения
не менее не более не менее не более
Коэффициент усиления напряжения Ку,и 50 - 100 - тыс.
Коэффициент усиления напряжения на частоте 20 кГц 300 800 300 800
Максимальное выходное напряжение L/вых макс 13.0 - 13.0 - В
Напряжение смещения L/cm - 5 - 3 мВ
Входной ток fax - 300 - 500 кА
Разность входных токов Afax - 100 - 150 нА
Ток потребления /пот - 6 - 6 мА
Ток короткого замыкания - 45 - 45 мА
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Коб.сф 3000 - 3000 -
Средний температурный дрейф напряжения смещения ЛКем/ЛТ - 50 - 50 мкВ/ °C
Средний тем пературный дрейф разности входных токов AAfax/AT - 5 - 5 vJ^°C
Частота единичного усиления fl 1 - 1 - МГц
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Vubwx макс 0.5 - 0.5 - В/мкс
Приведенное ко входу напряжение шумов LAu вх - 2 - 2 мкВ
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления от частоты
Зависимость максимальной вмп-литуды выходного напряжения от частоты
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ
574УД1
Аналог AD513 Фирма Analog Devices ITOANAIOQ
Товарные
знаки
ь2£а
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К574УД1 - быстродействующий операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе. Обладает высоким входным сопротивлением, большой частотой единичного усиления и высокой скоростью нарастания выходного напряжения. Внутренняя частотная коррекция отсутствует Предназначен для построения широкополосных схем.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К574УД1А/5/В
КР574УД1А/Б/В 574УДА/Б/В
ОСОБЕННОСТИ_______________________
• Входной каскад на полевых транаисгорах
• Малые входные токи ...............0,5 нА
• Частота единичного усиления ......15 МГц
• Высекая скорость нарастания ... 80 В/мкс
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ
Корпус 301.8-2 (К574УД1)
Корпус 2101.8-1 (КР574УД1)
балансировка Ci
вход (-) (зУ
корпус
вход (+) (а
питание (-Un)
в)питание (+Un)
71ВЫХОД
б)балансировка
Примечание: Вывод 1 заземлить.
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
127
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
574УД1
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Un ±13,5 ±16,5 В
Синфазное входное напряжение t/их.сф - ±5.0 В
Входное напряжение Ux - ±10,0 в
Сопротивление нагрузки Пи 2 - кОм
Рассеиваемая мощность Ррас - 350 мВт
Температура окружающей среды Т -45 +70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, Т = +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения К574УД1А КР574УД1А К574УД1Б КР574УД1Б К574УД1В КР574УД1В Единица измерения
мин. тип. макс. мин. тип. макс. мин. тип. макс.
Коэффициент усиления напряжения Ку, и Ян = 2 кОм 20 100 - 50 100 - 50 100 - тыс.
Напряжение смещения СЫ Ян = 2 кОм - 25 50 - 25 50 - 25 100 мВ
Максимальное выходное напряжение 1Лых-макс Ян — 2 кОм UflX= 100 + 150 В 10,0 - - 10,0 - - 10,0 - - В
Максимальная скорость нарастдния выходного напряжения УЬвых.макс Ку.ОС = “5 50 ВО - 50 ВО - 50 ВО - В/мкс
Ток потребления 1гют - 5.5 10,0 - 5.5 в.о - 5.5 В.О мА
Входной ток 1чХ - - 0.5 - - 0.5 - - 1.0 нА
Разность входных токов - 0,05 0,2 - 0.05 0.2 - 0,05 0,4 нА
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кэс.сф t/йхсф ~ ±5 В 60 ВО - 60 80 - 60 ВО - ДБ
Частота единичного усиления л 10 15 - 10 15 - 10 15 - МГц
Примечание: Ку.ос - кьцимальный коэффициент усиления напряжения мнктхужемы с строительной обратной связыи без внешней частотной коррекьщ.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления от напряжения питания
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
128
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 574УД1
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость разности входных токов от температуры окружающей среды
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость входного тока от напряжения питания
1 - КР674УД1А, К574УД1А 2 - КР574УД1Б, К574УД1Б.
КР574УД1В. К574УД1В
1 - КР574УД1А, К574УД1А.
КР574ХЦ1В. К574УД1В 2 - КР574УД1Б. К574УД1Б
Зависимость разности входных токов от напряжения питания
5 А.В.Перебаскин и др.
129
операционный усилитель
574УД1
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
Схема включения в качестве неинвертирующего усилителя
Схема включения в качестве инвертирующего усилителя
С2
С2
-О Выход
С2 «• 5 пФ R1-R3«>5 кОм
R2-T
Типовая схема балансировки
R1 -3-ь5 МОм R2 - 100 -г 200 кОм С1 - Ск £ 50 пФ
Примечание^ скобках указаны номера выводов для КР674УД1, без скобок - для К574УД1.
операционный усилитель
AD513
БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СЕРИИ АД513 С ПОЛЕВЫМИ ТРАНЗИСТОРАМИ НА ВХОДЕ
Фирма Analog Devices
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОУ АД513 сочетает в себе отличные как статические, так и динамические характеристики благодаря внешней частотной коррекции. При использовании обычной коррекции интегрирующего типа могут быть достигнуты следующие показатели: максимальная скорость нарастания выходного напряжения 20 В/мкс, произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания 1 МГц при единичном усилении и 10 МГц при коэффициенте усиления более 100. Когда используется параллельный канал для подачи сигнала в промежуточный каскад, максимальная скорость нарастания выходного напряжения будет составлять 50 В/мкс, а произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания-ЗОМГц. Высокоточные статические характеристики - это максимально малый входной ток 20 пА, коэффициент усиления не менее 50000 и коэффициент ослабления синфазных входных сигналов 80 дБ.
ОУ АД513 отвечает всем требованиям усилителей общего назначения с полевыми транзисторами на входе и для которых первостепенное значение имеет низкая стоимость и гибкость АЧХ.
Приборы этой серии полностью защищены от короткого замыкания на выходе и могут использовать внешнюю схему балансировки напряжения смещения. Обеспечено полное соответствие по выводам для корпуса типа ТО-99 с приборами AD101A и AD108/AD108A. AD513J и AD513K предназначены для использования в диапазоне температур от 0 до +70 °C, а АО5135-для работы в диапазоне от-55 до +125 °C.
СХЕМА БАЛАНСИРОВКИ
НАПРЯЖЕНИЯ СМЕЩЕНИЯ
5М
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА (вид сверху)_________________________
Параметр Типовые номиналы элементов схемы инвертирующего усилителя Единица измерения
Коэффициент усиления напряжения -1 -1 -10 -10 -10 -100 -100
Rl 10 10 10 1 1 1 0.1 кОм
R2 10 10 100 10 10 100 10 кОм
Ci 30 1 8 1 0 1 0 пФ
Сг 0 12 0 12 8 0 39 пФ
Сз 0 150 0 0 150 0 0 пФ
Полоса пропускания 1000 1000 500 1000 1000 100 300 кГц
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения 5 50 20 30 50 6 15 В/мкс
5
131
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
AD513
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (типовые, ТА = 25 °C, VS= ±15 В)
Параметр Режим измерения AA513J 1 АД513К АД5135 Единица измерения
Коэффициент усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи (мин.)1 Vour = ±Ю В, Rl & 2 кОм Та = диапазон рабочих температур 20 15 50 40 50 40 тыс.
Максимальное выходное напряжение Rt = 2 кОм, 7д = диапазон рабочих температур Rl = 10 кОм, Та = диапазон рабочих температур ±10 ±12 ±10 ±12 ±10 ±12 В
Максимальная емкость 2 нагрузки При единичном усилении 1000 1000 1000 пФ
Ток короткого замыкания 25 25 25 мА
Частота единичного усиления Малый сигнал (коррекция подачей сигнала вперед) 1 1 1 МГц
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Единичное усиление (коррекция подачей сигнала вперед) 50 50 50 В/мкс
Напряжение смещения (макс)3 50 20 20 мВ
Изменение напряжения смещения в зависимости от температуры (макс) Та = диапазон рабочих температур 75 25 50 мкВ/ °C
Изменение напряжения смещения в зависимости от напряжения питания (макс) Та = диапазон рабочих температур 300 200 200 мкВ/В
Входной ток на любом из входов (макс)4 30 20 20 nA
Входной импеданс для дифференциальных сигналов ю”ом II 2пф 10"Om II 2пф ю”ом II 2пФ
Входной импеданс для синфазных сигналов 10”0м II 2пф 10"Ом II 2пФ 10’*Ом II 2пФ
Входное напряжение шума f = 0,1 + 10 Гц. (Примеч.5) f = 5 Гц + 50 Гц, (Примеч.6) f = 1 Гц 15 5 25 15 5 25 15 5 25 мкВ мкВ нВ/Гц
Диапазон дифференциальных входных напряжений ±2Vs ±2 Vs ±2 Vs В
Диапазон синфазных входных напряжений (мин.) Та = диапазон рабочих температур ±10 ±10 ±10 в
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов (мин.) V,n= ±10 В 70 70 70 ДБ
Номинальное напряжение питания ±15 ±15 ±15 В
Диапазон напряжения питания ±5 + ±18 ±5 + ±18 ±5 + ±18 в
Ток потребления (макс.) Vout = 0 7 7 7 мА
Диапазон рабочих температур 0 + +70 0 + +70 -55 + +125 °C
Диапазон температур хранения -65 + +150 -65 + +150 -65 + +150 °C
Примечание: 1 Коэффициент усиления напряжения при разомкнутой цегм обратной связи определяется как три VOS = 0, так и при VQS не равном нулю.
2 Для герметизированной конструиц«1 еькостъ нагрузки не должна превышать 500 пФ.
3 Параметр гарантируется после 5 мин. работы при ТА = 25 °C.
4 Параметр ттарантируется после 5 мин. работы гри ТА = 25 °C. При более высоких температурах ток возрастает вдвое три увеличени температуры на каждые Ю °C.
5 Размах напряжения - от г»жа до гмка.
6 Сргднеквадратмческое значение нагрякения
СДВОЕННЫИ ОПЕРАЦИОННЫИ УСИЛИТЕЛЬ 574УД2
Аналог TL083
Фирма Texas Instruments
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К574УД2 - сдвоенный операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе. Обладает высоким входным сопротивлением и хорошей скоростью нарастания выходного напряжения. Внутренняя частотная коррекция отсутствует. Предназначен для построения широкополосных схем.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К574УД2А/Б/В
КР574УД2А/Б/В/Г 574УД2А/Б/В/Г
ОСОБЕННОСТИ_____________________
• Два усилителя в одном корпусе
♦ Широкий диапазон напряжений питания
• Малые входные токи ........... ... 0,3 нА
♦ Скорость нарастания..............25 В/мкс
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ_____________________________________
Корпус 2101.8-2 (КР574УД2)
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ____________________
133
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 574УД2
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Ui ±13.5 ±16.5 В
Синфазное входное напряжение Ubx сф - ±5.0 8
Входное напряжение tfex - ±10.0 В
Сопротивление нагрузки Ян 10 - кОм
Рассеиваемая мощность Ррес - 350 мВт
Температура окружающей среды Т -45 +70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ±15 В, Т = +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения К574УД2А КР574УД2А К574УД2Б КР574УД2Б К574УД2В КР574УД2Э Единица измерения
не менее тип. не более не менее тип. не более не менее тип. не более
Коэффициент усиления напряжения Ку.и Ян 2 10 кОм 25 - - 25 - - 25 - - тыс.
Напряжение смещения1 6/см Lh = *.15 В ±2% Ян 2 Ю кОм - 25 50 - 25 50 - - 50 мВ
Нормированное напряжение щума ©п f = 1 кГц. Rист=0 - 80 150 - 50 120 - - - н8/*7ц
Максимальное выходное напряжение 1/вых.макс Ux= ЮО + 150 В Rh2 10 кОм 10 +12 -13 - 10 + 12 -13 - 10 - - В
Максимальная скорость нарастания ВЫХОДНОГО напряжения^ Уиеых.макс Ку,ос=5 5 15 - 15 25 - 10 - - В/мкс
Ток потребления3 /пот 4 5 - 6 10 - - 10 мА
Входной ток /ех - 0.3 1.0 - 0.3 1.0 - - 0,5 нА
Разность входных токов Д/нх - 0.1 0.5 - 0.1 0.5 - - 0.5 нА
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф 60 80 - 60 80 - 60 - - дБ
Частота единичного усиления л 1 3 - 2 3.5 - 2 - - МГц
Примечание 1 Для КР574УД2Г Осм S 30 мВ
2 Для КР574УД2ГЗ VUbux макс 2 3 В/мкс
3 Для КР574УД2Г 1пот S 6 мА
134
сдвоенный операционный усилитель
574УД2
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления от частоты
Зависимость спектральной
плотности шума от частоты
1 - К574УД2А, КР674УД2А
2 - К574УД2Е, КР574УД2Б
Зависимость коэффициента усиления от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных напряжений от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость входного тока от напряжения питания
135
сдвоенный операционным усилитель
574УД2
Зависимость разности входных токов от напряжения питания
Зависимость тока потребления от напряжения питания
1 - КР574УД2Б. К574УД2Б, КР574УД2В, К574УД2В
2 - КР574УД2А. К574УД2А, КР574УД2Г
Зависимость максимального выходного напряжения от частоты
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ_____________
Схема включения в качестве неинвертирующего усилителя
Режим Ку.ос ” +1; R2 — R1 — R3 — 5 кОм □
Схема включения в качестве инвертирующего усилителя
С1 > 50 пФ, С2 = 5 пФ
С1 > 50 пФ; С2 - 5 пФ
Прюлечание: Минимальный коэф флюент усиления напряжения с отрицательной обратной связью без внешней частотной корреими микросхем КР574УЛ2А. К574УД2А, КР574УД2Б. К574УД2Б. КР574УД2В, К574УД2В - Ку.ос = ±5, для микросхемы КР574УД2Г - Ку.ос = ±1.
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
TL083
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ TL0S3 С ПОЛЕВЫМИ ТРАНЗИСТОРАМИ (С УПРАВЛЯЮЩИМ р-n ПЕРЕХОДОМ) НА ВХОДЕ
Фирма Texas Instruments Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
TLO83 - это широкий ряд операционных усилителей с входным каскадом на полевых транзисторах с управляющим р-n переходом. В ОУ такого типа применены хорошо согласованные, высоковольтные полевые транзисторы с управляющим р-n переходом и биполярные транзисторы. Приборы характеризуются высокой максимальной скоростью нарастания выходного напряжения, малым входным током, небольшой разностью входных токов и низким температурным коэффициентом напряжения смещения. Предусмотрены регулировка напряжения смещения и внешняя частотная коррекция.
Прибор с индексом ”М" работает в диапазоне температур от -55 до +125 °C, с индексом "I" - при Т --40 + +85 °C, а с индексом "С" - при Т - 0 + +70 °C.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
♦ Малая потребляемая мощность
• Широкий диапазон синфазных и дифференциальных входных сигналов
• Малый входной ток и небольшая разность входных токов
• Защита от короткого замыкания на выходе
• Низкий полный коэффициент гармоник (тип.)................. 0,003 %
• Высокое входное сопротивление -входной каскад на полевых транзисторах с управляющим р-n переходом
• Внутренняя частотная коррекция
• Работа без "защелкивания” с фиксацией состояния
• Высокая максимальная скорость нарастания выходного
напряжения (тип.)..............13 В/мкс
• Диапазон синфазных входных сигналов включает Vcc+
ВАРИАНТЫ ИС __________________________________________
Та. °C Йотах. мВ при 25 °C Корпус
Миниатюрный корпус (D) Кристал ло де ржател ь (FK) Керамический DIP-корпус (J) Пластмассовый DIP-корпус (N)
0 + 70 15 6 TL083CD TL083ACD TL083CJ TL083ACJ TL083CN TL083ACN
-40 + +85 6 TL083ID TL083IJ TL083IN
-55 + + 125 6 TL083MFK TL083MJ
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ_____________________________________
Корпус D, J, N (TL083, TL083A) Корпус FK (кристаллодержатель) (TL083M)
вход 1-го канала (-) вход 1-го канала (+) вывод смещения нуля 1-го канала вывод смещения нуля 1-го канала вход 1-го канала (-) вход 1-го канала (+) вывод смещения
3 Е и ~1,, I г~ нуля 1-го канала питание (Усс+)
питание (Усс+) вывод смещения 13 J |_ тП- J ш и ы выход 1-го канала
Е 12] выход 1-го канала нуля 1-го канала 3 \ / I EZ
питание (Усс ) [4 И) питание (Усс“) 3 , Е»
вывод смещения нуля 2-го канала вход 2-го канала (+) вход 2-го канала (-) Е Е 3 выход 2-го канала питание (Усс+) вывод смещения нуля 2-го канала вывод смещения нуля 2-го канала 3 / (я] р выход 2-го канала
XI вход 2-го канала (+) вход 2-го канала (-) —I питание (Усс+)
3 нуля 2-го канала
Примечание; к нсзадействованным выводам не подключаться
137
операционный усилитель
TL083
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ (одного канала)
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
В ДИАПАЗОНЕ РАБОЧИХ ТЕМПЕРАТУР
Параметр TL083M TL083I TLO83C, TL083AC, TL083BC Единица измерения
Напряжение питания1, Vcc+ + 18 + 18 + 18 В
Напряжение питания1, Vcc— -18 -18 -18 В
Дифференциальное входное напряжение ±30 +30 ±30 В
1 3 Входное напряжение ‘ +15 ±15 ±15 В
Длительность короткого замыкания на выходе неограничена неограничена неограничена
Непрерывное общее рассеяние мощности См. таблицу максимально допустимых значений рассеиваемой мощности
Диапазон рабочих температур -55 + +125 -40 + +85 0 + +70 °C
Температура хранения -65 + +150 -65 + +150 -65 + +150 °C
Температура корпуса за 60 С (FK корпус) 260 - - °C
Температура выаодов на расстоянии 1,6 мм (1/16 дюйма) от корпуса за 60 с (J или JG корпус) 300 300 300 °C
Температура выводов на расстоянии 1,6 мм (1/16 дюйма) от корпуса за 10 с (DN или Р корпус) - 260 260 °C
Примечание: Т все значения напряжений, за исключением дифференциальных напряжений, указаны относительно средней точки между VCC+ н VcC—.
2 Дифференг^лальные напряжения есть разность напряжений на инвертирующем н неинвертирующем входах усилителя.
3 Входное напряжение не должно превышать 15 В.
4 Выход может быть закорочен на землю или на какой-либо источник питания. Максимально допустимая рассеиваемая мощность не должна быть превышена, для от ого следует ограничить напряжение питания и/илн температуру:
МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ РАССЕИВАЕМОЙ МОЩНОСТИ
Корпус Коэффициент снижения рабочих значений (мВт/ °C) Уменьшение максимально допустимых значений при Тд выше ( °C) Номинальная мощность (мВт)
Tas 25 °C Та = 70 °C Та = 85 °C Та= 125 °C
D (14 выводов) 7,6 60 680 608 494 не нормируется
FK 11 88 680 680 680 275
J (TL083M) 11 88 680 680 680 275
JG (TL083M) 8,4 69 680 672 546 210
N 9.2 76 680 680 598 не нормируется
138
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
TL083
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Vcc + = ±15 В)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения1 TL083M Единица измерения
мин. тип. макс.
Напряжение смещения Ио Vo = 0. Rs = 50 Ом Ta = 25 °C - 3 6 мВ
TA = -55 * *125 °C - - 9
Температурный коэффициент входного напряжения смещения ДИо Vo = 0. Rs = 50 Ом, Ta = -55 + +125 °C - 18 - мкВ/ °C
Разность входных токов2 /ю Vo - 0 Ta = 25 °C - 5 100 ПА
TA= 125 °C - - 20 нА
Входной ток2 Л в Vo = 0 Ta = 25 °C - 30 200 ПА
TA = 125 °C - - 50 нА
Диапазон синфазных входных сигналов VlCR Ta = 25 °C ±11 -12 + +15 - В
Максимальное выходное напряжение VoM Ta = 25 °C . Rt = 10 кОм ±12 ±13,5 - В
Ta= -55 + +125 °C Rl МО кОм ±12 - -
Rl a 2 кОм ±10 ±12 -
Коэффициент усиления дифференциального напряжения при большом сигнале А/О Vo = ±10 B. Rl Z 2 кОм TA = 25 °C 25 200 - В/мВ
TA= -55 + +125 °C 15 - -
Частота единичного усиления Bl Ta = 25 °C - 3 - МГц
Входное сопротивление п Тд = 25 °C - 1012 - Ом
Коэффициент ослаблений синфазных входных сигналов CMRR V|C=V|CRmin. Vo = 0, Rs = 50 Ом. Ta = 25 °C 80 86 - дБ
Коэффициент влияний нестабильности источников питаний на напряжение смещения (AVcc ±/AVio) KSVR Vcc = ±15 + ±9 B, Vo = 0. Rs = 50 Ом Ta = 25 °C 80 86 - ДБ
Ток потребления (для одного усилителя) tec Без нагрузки, Vo - 0, Тд = 25 °C - 1,4 2.8 мА
Коэффициент разделения каналов V01/V02 Avo = 100, Ta = 25 °C - 120 - дБ
Примечание: 1 Все параметры измеряются при разомкнутой цепи обратной связи и нулевом синфазном входном напряжении.
2 Входные токи в ОУ на входных полевых транзисторах - зто нормальные обратные токи перехода, зависимость которых от температуры показана в разделе 'Типовые рабочие характеристики". Дли поддержания температуры перехода по возможности ближе к температуре окружающей среды должны применяться импульсные методы.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость максимального выходного напряжения от частоты
Зависимость максимального выходного напряжения от частоты
Зависимость выходного частоты
максимального напряжения от
139
операционный усилитель
TL083
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения1 TL083I Единица измерения
мин. тип. макс.
Напряжение смещений Vio Vo = 0, Rs ~ 50 Ом Ta = 25 °C - 3 6 мВ
Ta = -40 + +85 °C - - 9
Температурный коэффициент входного напряжения смещения AV|O Vo = 0. Rs = 50 Ом. Ta = -40 + +85 °C - 18 - мкВ/ °C
о Разность входных токов ho Vo= 0 TA = 25 °C - 5 100 nA
TA = -40 + +85 °C - - 10 А
Входной ток2 (IB Vo = 0 Ta = 25 °C - 30 200 nA
TA = -40 + +85 °C - - 20 А
Диапазон синфазных входных сигналов V|CR Ta = 25 °C ±11 -12 + +15 - В
Максимальное выходное напряжение Vom 7д = 25 °C , Bl = 10 кОм ±12 ±13,5 - В
7a = -40 + +85 °C Rl a 10 кОм ±12 - -
Rl a 2 кОм ±10 ±12 -
Коэффициент усилений дифференциального напряжения при большом сигнале AVD Vo = ±10 B, Rl & 2 кОм Ta = 25 °C 50 200 - В/мВ
TA = -40 + +85 °C 25 - -
Частота единичного усиления Bi TA = 25 °C - 3 - МГц
Входное сопротивление Л Ta = 25 °C - ю12 - Ом
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR Vic=VicRmin, Vo = 0. Bs = 50 Ом. Ta = 25 °C 80 86 - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения (AVcc ±/AVio) «SVR Vcc = ±15 + ±9 B, Vo — 0. Rs = 50 Ом, Ta - 25 °C 80 86 - дБ
Ток потребления (для одного усилителя) fcc Без нагрузки, Vo = 0. Та = 25 °C - 1.4 2,8 мА
Коэффициент разделения каналов Vo1/Vo2 Avo = 100, Ta = 25 °C - 120 - дБ
Примечание: 1 Все параметры измеряются при разомкнутой цепи обратной связи и нулевом синфазном входном напряжении.
2 Входные токи в ОУ на входных полевых транзисторах - это нормальные обратные токи перехода, зависимость которых от температуры показана в разделе 'Типовые рабочие характеристики'. Для поддержания температуры перехода по возможности ближе к температуре окружающей среды должны применяться импульсные методы.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (продолжение)
Зависимость максимального выходного напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость максимального выходного напряжения от напряжения питания
140
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
TL083
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ TL083C (при Vcc ± = ±15 В)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения1 Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Но Vo = 0, f?S — 50 Ом Ta = 25 °C - 3 15 мВ
Ta = 0 + +70 °C - - 20
Т емпературный коэффициент входного напряжения смещения AVlO Vo = 0, Rs ж 50 Ом, Ta = 0 + +70 °C - 18 - мкВ/°С
2 Разность входных токов /ю Vo = 0 Ta = 25 °C - 5 200 пА
Ta = 0 + +70 °C - - 2 А
Входной ток2 /|В Vo = 0 Ta = 25 °C - 30 400 пА
Ta = 0 + +70 °C - - 10 А
Диапазон синфазных входных сигналов VlCR Ta = 25 °C ±11 -12 + +15 - В
Максимальное выходное напряжение Vom Ta = 25 °C . Rl = 10 кОм ±12 ±13,5 - В
Ta = 0 + +70 °C R\_ >10 кОм ±12 - -
R\_>2 кОм ±10 ±12 -
Коэффициент усиления дифференциального напряжения при большом сигнале XVD Vo = ±10 B, fit > 2 кОм Ta = 25 °C 25 200 - В/мВ
Ta = 0 + +70 °C 15 - -
Частота единичного усиления Bi Ta = 25 °C - 3 - МГц
Входное сопротивление л TA = 25 °C - ю’г - Ом
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR Vic=VicBmin. Vo = 0, Rs = 50 Ом, Ta = 25 °C 70 86 - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения (A VCC ±/AVl0) KSVR Vcc = ±15 + ±9 B. Vo = 0, Rs = 50 Ом, Ta = 25 °C 70 86 - дБ
Ток потребления (для одного усилителя) tec Без нагрузки. Vo = 0, Тд ~ 25 °C - 1,4 2,8 мА
Коэффициент разделения каналов V01/V02 Avd = 100. Ta = 25 °C - 120 - дБ
Примечание: 1 Все параметры измеряются при разомкнутой цепи обратной связи и нулевом синфазном входном напряжении.
2 Входные токи в ОУ на входных полевых транзисторах - это нормальные обратные токи перехода, зависимость которых от температуры показана в разделе "Типовые рабочие характеристики". Для поддержания температуры перехода по возможности ближе к температуре окружающей среды должны применяться импульсные методы.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
(продолжение)________________________
250
225
200
175
150
125
100
75
50
25 0
-75 -50 -25 0 25 50 75 100 Та,°С
Pd, мВт
VCC±=±15B
В отсутствии сигнала и
н агру эки
—_
—
Зависимость коэффициента усиления дифференциального напряжения при большом сигнале от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления дифференциального напряжения при большом сигнале и фазового сдвига от частоты
Зависимость потребляемой мощности от температуры окружающей среды
141
операционный усилитель
TL083
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ TL083AC (при Vcc ± = ±15 В)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения1 Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Цо Vo = 0, Rs = 50 Ом ГА = 25 °C - 3 6 мВ
Ta = 0 + +70 °C - - 75
Температурный коэффициент входного напряжения смещения AVio Vo = 0. Rs = 50 Ом. Тд = 0 + +70 °C - 18 мкВ/ °C
Разность входных токов2 /10 Vo «0 Ta = 25 °C - 5 100 nA
Ta = 0 + +70 °C - - 2 А
Входной ток2 Т|В VO = 0 Ta = 25 °C - 30 200 nA
TA = 0 + +70 °C - - 7 А
Диапазон синфазных входных сигналов VlCR 7д = 25 °C ±11 -12 + +15 - В
Максимальное выходное напряжение Vom 7a = 25 °C, Rl = 10 кОм ±12 ±13,5 - В
Ta = 0 + +70 °C Rl > Ю кОм ±12 - -
Rl a 2 кОм ±10 ±12 -
Коэффициент усиления дифференциального напряжения при большом сигнале XVD Vo = ±10 B, Rl a 2 кОм Ta = 25 °C 50 200 - В/мВ
Ta = 0 + +70 °C 25 - -
Частота единичного усиления Bl TA = 25 °C - 3 - МГЦ
Входное сопротивление Л TA = 25 °C - ю'2 - Ом
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов CMRR V|C= Vic Rmin. Vo = 0, Rs = 50 Ом, Ta = 25 °C 80 86 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения (AVcc ±/AV|0) KsVR Vcc « ±15 + +9 B. Vo = 0. Rs = 50 Ом, Ta = 25 °C 80 86 - ДБ
Ток потребления (для одного усилителя) fcc Без нагрузки, Vo = 0, Тд ~ 25 °C - 1.4 2,8 мА
Коэффициент разделения каналов VO1/VO2 Aid = 100, та = 25 °C - 120 - ДБ
Примечание: 1 Все параметры измеряются при разомкнутой цепи обратной связи и нулевом синфазном входном напряжении.
2 Входные токи в ОУ на входных полевых транзисторах - это нормальные обратные токи перехода, зависимость которых от температуры показана в разделе "Типовые рабочие характеристики”. Для поддержания температуры перехода по возможности ближе к температуре окружающей среды должны применяться импульсные методы.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (продолжение)
Зависимость тока потребления каждого усилителя от температуры окружающей среды
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
142
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ
TL083
РАБОЧИЕ ХАР ХКТЕРИСТИКИ (при Vcc ± = ± 15 В, Та = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения при единичном усилении SR Vi = 10 В, Ri. = 2 кОм, Cl • ЮО пФ (см.рис.1) 8 13 - В/мкс
Время нарастания tr Vi = 20 мВ, Rl = 2 кОм, Cl s ЮО пФ (см.рис.1) - 0,05 - мкс
Коэффициент выброса на фронте импульса - 20 - %
Эквивалентное входное напряжение шума Vn Rs = ЮО Ом. f = 1 кГц Rs = ЮО Ом. f = 10 Гц + 10 "ГЦ - 1В 4 - нВ/vTq мкВ
Эквивалентный входной шумовой ток In Rs = 100 Ом, f = 1 кГц - 0.01 - пА/vTq
Полный коэффициент гармоник THD Уо(тв) “ Ю В, Rs S 1 кОм. fit > 2 кОм, f = 1 кГц - 0.003 - %
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (продолжение)
Vin, Vo, В
О 0.5 1 1.5 2 2.5 3 t, мкс
Переходная характеристика повторителя напряжения при большом сигнале
Зависимость выходного напряжения от времени
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных сигналов от температуры окружающей среды
THD, %
Зависимость спектральной плотности входного напряжения шума от частоты
Зависимость полного коэффициента гармоник от частоты
RMS - среднеквадратическое значение
143
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
TL0F3
СХЕМЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Рис.1. Повторитель напряжения
Рис.2. Инвертирующий усилитель с
коэффициентом усиления 10
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 574УДЗ
Аналог LF351
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К574УДЗ- операционный усилитель с хорошо согласованной парой полевых транзисторов на входе. Обладает большой частотой единичного усиления, малыми входными токами и весьма низким напряжением смещения. Внутренняя частотная коррекция отсутствует. Предназначен для построения широкополосных схем.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К574УДЗ
КР574УДЗА/Б/В 574УДЗ
ОСОБЕННОСТИ_______________________
• Входной каскад на полевых транзисторах
• Малые входные токи ...............0,3 нА
• Высокая скорость нарастания ... 50 В/мкс
• Частота единичного усиления ......15 МГц
• Время установления .................2 мкс
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ
Корпус 301.8-2 (К574УДЗ) Корпус 2101.8-1 (КР574УДЗ)
корпус
Примечание: Вывод 1 заземлил»
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
145
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
574УДЗ
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ__
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания и„ ±13.5 ±16.5 В
Синфазное входное напряжение С4гх сф - ±5.0 В
Дифференциальное входное напряжение 1А«Х.ДИф - ±5.0 В
Сопротивление нагрузки Ви 2 - кОм
Емкость нагрузки Сн - 30 пФ
Рассеиваемая мощность Ррас - 300 мВт
Температура окружающей среды Т -45 +70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, Т = +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Типовое Не более Единица измерения
Коэффициент усиления напряжения Ку,и Uon = ±5 В 20 100 - тыс.
Напряжение смещения Uc" - 2 5 мВ
Нормированное напряжение шума ©л f == Ю кГц, Л/ = 1 кГц, R s 100 Ом - 18 40 нВ/vTu
Максимальное выходное напряжение (Лых.макс Ян Ь Ю кОм 10,0 13.5 - В
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Ц|вых.макс (/вых ~ ±5 В, Ку = +5 20 50 - В/мкс
Ток потребления /пот - 3.5 7.0 мА
Входной ток /вх - 0.3 1.5 нА
Разность входных токов Д/вх - 0.05 0.2 нА
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф l/нх.сф = ±5 В ±5% 60 - - дБ
Частота единичного усиления ft 3 15 - МГц
Примечание: 1 Сопротивление входного резистора.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость нормированного напряжения шума от частоты
Зависимость коэффициента усиления от напряжения питания
146
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
574УДЗ
Зависимость максимального
Выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость входного тока от напряжения питания
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ______________________________________
Вход(-)о
____O+Un
----О Выход
Вход(+)О-----
5(6)
4(5) ~
-----О-ип
С1
V
при Ку.ос Ю С1-2,2 4-330 пФ
при Ку.ос 10, С1 -2.2 4- 330 пФ С2 - 1,5 5,1 пФ, СЗ - 330 4- 3800 пФ
Примечание: В скобках указаны номера выводов коросхемы К574УДЗ. без скобок номера выводов к*росхемы КР574УДЗ.
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
LF351
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СЕРИИ LF351 С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НА ВХОДЕ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ С УПРАВЛЯЮЩИМ р-п ПЕРЕХОДОМ
Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Усилитель серии LF351 - это дешевый быстродействующий ОУ, на входе которого используются полевые транзисторы с управляющим р-п переходом, имеющий внутреннее выравнивание напряжения смещения (BI-FET - комбинированная технология изготовления ИС на биполярных и полевых транзисторах). Для этого прибора характерны малый ток потребления, большая величина произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания и высокая максимальная скорость нарастания выходного напряжения. Кроме того, использование на входе хорошо согласованных высоковольтных полевых транзисторов с управляющим р-п переходом обеспечивает очень малый входной ток и небольшую разность входных токов. ОУ LF351 совместим по выводам со стандартным ОУ LM741, кроме того у этих усилителей одинаковая схема регулировки напряжения смещения. Такое соответствие позволяет значительно повысить качество работы существующих конструкций на ОУ LM741.
Данный усилитель можно применять в быстродействующих интеграторах, быстродействующих АЦП и ЦАП, в схемах выборки и хранения и в других схемах, где требуется низкое напряжение смещения, малый входной ток, большое входное сопротивление, большая максимальная скорость нарастания выходного напряжения и большая ширина полосы пропускания. Прибор обладает малым шумом и небольшим дрейфом напряжения смещения, но в тех случаях, когда важны эти параметры, рекомендуется применять ОУ LF356. А когда большее значение имеет такой параметр, как максимальный ток потребления, предпочтительным вариантом будет применение ОУ LF351.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
• Внутреннее выравнивание
напряжения смещения, не хуже ... 10 мВ
• Малый входной ток............. ... .50 пА
• Низкая спектральная плотность
входного напряжения шума .... 16 нВ//Гц
♦ Низкая спектральная плотность входного тока шума..............0,01 пА//Гц
• Большая величина произведения коэффициента усиления на
ширину полосы пропускания.........4 МГц
• Высокая максимальная скорость нарастания выходного напряжения...............13 В/мкс
• Большое входное сопротивлкие . . . 10,г Ом
• Малый ток потребления ............1,8 мА
• Низкий полный коэффициент гармоник
Ау “ 10, Rl “ 10 кОм. Vo - 20 В (пик-пик).
f - 20 Гц ч- 20 кГц .............<0,02%
• Низкая частота сопряжения для шума вида 1/f (частота сопряжения для шума вида 1/f есть частота, на которой уровень шума увеличивается в 1,414 раза по сравнению с существенно более высокочастотным белым шумом) . . . .50 Гц
• Малое время установления выходного напряжения до 0,01 %..................2 мкс
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ (вид сверху)_______________________
Металлический корпус (Н08С)
Пластмассовый DIP-корпус (N08A)
балансировка
вход (+)
вход (-)
питание (V+)
балансировка
выход
питание (V )
балансировка [j
вход (-) [2
вход (+) [3
питание (V ) [4
И
2
3
питание (V+)
выход
балансировка
149
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
LF351
УПРОЩЕННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ТИПОВАЯ СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания, VS Рассеиваемая мощность1
Дифференциальное входное напряжение .................................
Диапазон входных напряжений2 ........................................
±18 В 500 мВт
±30 В
±15В
Длительность короткого замыкания на выходе ..............................
Диапазон рабочих температур..............................................
Максимальная температура перехода, Tj(max) - - .......................
Диапазон температур хранения...................................... . . .
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)........................
продолжительная 0 + +70 °C
115°С
-65 ++150 °C 300 °C
Примечание: 1 При повышенных температурах максимально допустимое значение этого параметра уменьшается. Тепловое сопротивление переход-окружающая среда 150 °С/Вт, или переход-корпус 45 °С/Вт.
2 Максимальное отрицательное входное напряжение равно отрицательному напряжению питания (если не указано иначе).
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ1
Буквенное обозначение Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
V'os Напряжение смещения Rs = 10 кОм. Та = 25 °C Та = 0 + +70 °C - 5 10 13 В
А Vos/АГ Средний температурный коэффициент напряжения смещения Rs = 10 кОм - 10 - мкВ/ °C
/OS Разность входных токов Т| = 25 °C. (Примем. 1.2) Т| <70 °C - 25 100 4 пА нА
/в Входной ток 7j = 25 °C. (Примем. 1.2) Tj <70 °C - 50 200 8 пА нА
Rin Входное сопротивление Т| = 25 °C - 10,г - Ом
/>voi Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Vs = ±15 В, Та = 25 °C Vo = ±10 В. Яг = 2 кОм Та = 0 + +70 °C 25 15 100 - В/мВ
Vo Максимальное выходное напряжение Vs = ±15 В, Rl = Ю кОм ±12 ±13.5 - В
Vcm Диапазон синфазных входных сигналов VS = ±15 В ±11 + 15, -12 - В
CMRR Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов Rs <10 кОм 70 100 - ДБ
PSRR Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжениес'сяещения (Примеч.З) 70 100 - ДБ
fe Ток потребления - 1.8 3.4 мА
150
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
LF351
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ1
Буквенное обозначение Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
SR Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Vs = ±15 В. Та = 25 °C - 13 - В/мкс
GBW Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания VS = ±15 В, Та = 25 °C - 4 - МГц
Спектральная плотность входного напряжения шума ТА = 25 °C, Rs = ЮО Ом» f = 1000 Гц - 16 - нВ/хТц
Спектральная плотность входного тока шума Tj = 25 °C. 1 = 1000 Гц - 0,01 - пА//Гц
Примечание: 1 Данные параметры достигаются при VS - —15 В и Тд = 0 + +70 °C. При этом VOS, IB и fOS измеряются при VCM ® 0.
2 Входные токи-это токи утечки перехода, удваивающиеся при каждом увсличошм температуры перехода <Т|) на 10 °C. При нормальной работе температура перехода превышает температуру окружающей среды в результате рассеяния мощности (Pd). Tj ~ ТД + OjAPd, где OjA - тепловое солротивленив переход-окружающая среда. Рекомендуется, если необходима, теплоотвод для поддержания минимального входного тока.
3 Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения измеряется как при увеличении, так н при уменьшена напряжения питания в соответствии с ебщелр^ятой практикой.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость входного тока от синфазного напряжения
Зависимость входного тока от температуры
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость предела положи- Зависимость предела отрица- Зависимость размаха положительного Синфазного входного тельного синфазного входного тельного выходного напряжения
напряжения от положительного напряжения от отрицательного от вытекающего выходного тока
напряжения питания напряжения питания
151
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
LF351
Зависимость размаха отрицательного выходного напряжения от втекающего выходного тока
Зависимость размаха выходного напряжения от напряжения питания
Зависимость размаха выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания от температуры
АЧХ и ФЧХ в области высоких частот
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от температуры
Коэффициент гармоник,
Зависимость коэффициента гармоник от частоты
Зависимость размаха выходного напряжения от частоты
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты при разомкнутой цепи обратной связи
152
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ
LF351
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных сигналов от частоты
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения от частоты
Зависимость спектральной плотности входного напряжения шума от частоты
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от напряжения питания
Зависимость выходного сопротивления от частоты
Зависимость времени установления выходного напряжения инверторе от амплитуды выходного напряжения при точности ±1 мВ и ±10 мВ
ПЕРЕХОДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ___________________________
Vo (50мБ/дел)
t (0.2мкс/дел)
Vo (50мВ/дел)
t (0 2мкс/дел)
Инвертирующий усилитель, малый сигнал
Неинвертирующий усилитель, малый сигнал
153
операционный усилитель
LF351
Инвертирующий усилитель, большой сигнал
Неинвертирующий усилитель, большой сигнал
Для предельного выходного тока
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ
Индикатор - ограничитель тока питания
Рекомендации для построения инвертирующего усилителя с высокоомным входом
Примечание: Переключение VOUT с низкого на высокое нагрйжение происходит, когда Rs*S > VD.
Примечание: Паразитная входная еквсостъ С1 составляет для LF3S1 приблизительно 3 пФ. С1 в суквле с дополнительно включении»*, (в параллель с нои) екжостими вместе с элементами обратной связи создает нежелательный высокочастотный полюс. Для компенсас**, этого полюса подключен такой конденсатор С2 , что R2C2 « R1C1.
154
ОПЕРАЦИОННЫМ усилитель
LF351
Генератор ультракоротких (длинных) импульсов
4.8-2VS
tOUTPUTHIGH - R1C In -J-gZvg-
2Vs-7,8
fOUTPUTLOW “ R2C In g-
где Vs=V*+IV~l
С* - конденсатор с малым током утечки
Интегратор с большим допустимым временем интегрирования
VOUT=bF.T
fiCll
С* - конденсатор с малым током утечки
Потенциометр 50 кОм используется для более плавной регулировки напряжения смешения
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ.
Рекомендации по применению ОУ LF351 соответствуют рекомендациям по применению ОУ LF147.
ВПЕРВЫЕ на русском языкеиздаетсясерия //7 справочников, в которой будет дана ВСЯ / необходимая доя приобретения и - исрольз оленин 77 информация о Б . /Х^"1И4НСТВЕ производимых в рублевой зоне интегральных схем.
Также впервые приводится информация о зарубежных 77 /АНАЛОГАХ отечестве. i <ых .v.i ikiэосхем й других 7 приборах, попадающих на наш рынок. 7-?7'.;
Издание распространяется но подписке и в розничной торговле, • • - . 777/W'?
Вы серьезно занимаетесь электроникой?
Тогда Зам необходим*! иметь ВСЮ серию спразочникоч. Не слишком надейтесь на розничную торговлю.
подписаться можно в ОФИСЕ 7 3 У
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1040УД1
Аналог LM358
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
КР1040УД1 -сдвоенный операционный усилитель с внутренней частотной коррекцией. Имеет широкий диапазон напряжения питания. Предназначен для применения в схемах с одним источником питания.
ТИПОНОМИНАЛ_______________________
КР1040УД1
ОСОБЕННОСТИ_______________________
• Два усилителя в одном корпусе
• Однополярное питание
• Широкий диапазон напряжений питания ........5 -s- 33 В
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА _____________________________________
Корпус 2101.8-1
питание (+Un)
вход 1-го канала инвертирующий [?
вход 1-го канала неинвертирующий [з
питание (Un) [Z
выход 2-го канала
вход 2-го канала инвертирующий
вход 2-го канала неинвертирующий
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
157
сдвоенный операционный усилитель
1040УД1
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Uh 5,0 33,0 В
Входное напряжение1,2 Мвх - 0,-2 В
1 о Синфазное входное напряжение • l/вх.оф - 0,-2 В
Выходной ток^ /вых - 15 мА
Рассеиваемая мощность3 е диапазоне температур -10 + +50 °C >ри Т = +70 °C Ррас - 300 200 мВт
Температура окружающей среды Т -10 +70 °C
Примечание: 1 Огрицательноа напряжение на любом входе микросхемы относительно минуса источника питания должно быть не более 0,1 В.
2 Для каждого канала микросхемы.
3 На воо к»жросхему. В диапазоне температур от +50 до +70 °C снижение линейное.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = 5 В, Т = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Напряжение смещения Осм Йн ~ 2 кОм, САзых = 2,5 В - ±7 мВ
Максимальное выходное напряжение (Лых.макс САзх = 0,1 В, Йн — 2 кОм 3,3 - В
Входной ток /ех Йн = 2 кОм, Цвых = 2,5 В - 250 нА
Разность входных токов А/ех Йн = 2 кОм, Ubux ~ 2.5 В - 50 нА
Ток потребления (на всю микросхему) /пот О, = 30 В - 2,5 мА
Коэффициент усиления напряжения Ку.О Йн — 2 кОм, (Твых ~ 2,5 В 25 - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф Йн = 2 кОм, Оных = 2,5 В, Ub* сф — 2 В 65 - дБ
Примечание: Параметры даны для каждого канала микросхемы.
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
158
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1040УД1
Зависимость коэффициента усиления от частоты
Зависимость максимального выходного напряжения от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от напряжения питания
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость входного тока от напряжения питания
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость тока потребления от напряжения питания
159
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1040УД1
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ_____________________________________
Основная схема включения одного канала микросхемы КР1040УД1
Двуполярное питание
DA - первый канал микросхемы
R1, R2, R3- резисторы для задания режима
R4 - резистор обратной связи
Rh~ сопротивление нагрузки
Схема балансировки для основной схемы включения при двуполярном питании
-Un
R4, R5, R6, R7 - резисторы для балансировки.
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM358
МАЛОМОЩНЫЙ СДВОЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM358 Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Усилитель LM358 состоит из двух независимых друг от друга операционных усилителей с высоким коэффициентом усиления и с внутренней частотной коррекцией, спроектированных специально для работы от одного источника питания в широком диапазоне напряжений питания. Возможна также работа от двуполярного источника питания, малый ток потребления обеспечивается независимо от величины напряжения питания.
ОУ LM358 может применяться в качестве входного усилителя, блока усиления по постоянному току и во всех обычных схемах ОУ, которые могут быть реализованы в системах с одним источником питания. Например, этот усилитель может работать непосредственно от стандартного источника питания с напряжением +5 В, который применяется в цифровых системах и удовлетворяет требованиям электронных схем сопряжения без применения дополнительных источников питания с напряжением ± 15 В
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ _
• В линейном режиме диапазон входных напряжений синфазного сигнала включает нулевое напряжение относительно земли, а размах выходного напряжения также может достигать напряжения земли даже при работе от одного источника питания
• Наличие температурной компенсации АЧХ и входного тока
ПРЕИМУЩЕСТВА__________________________
• Отсутствует необходимость использования двух источников питания
• Два ОУ с внутренней частотной коррекцией расположены в одном корпусе
• Обеспечивается высокая чувствительность для сигналов, близких к напряжению общей точки, а выходное напряжение также может достигать напряжения земли
• Совместимость со всеми типами логических схем
• Возможность работы при автономном питании
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ______________________________________________________________
Наличие внутренней частотной коррекции при единичном усилении Большой коэффициент усиления по постоянному напряжению ........... ЮОдБ
Большая ширина полосы пропускания при единичном усилении (температурная компенсация).........................................1 МГц
Широкий диапазон напряжения питания: при однополярном питании................................... ........3 ч- 30 В
при двуполярном питании.........................................±1,5 ч- ±15 В
Очень малый ток потребления, практически не зависящий от напряжения питания (1 мВт/ОУ при +5 В) ..............................500 мкА
Малый входной ток (температурная компенсация).................. . .45 нА
Малое напряжение смещения...........................................2 мВ
Небольшая разность входных токов . .................................5 нА
Динамический диапазон синфазных входных сигналов включает напряжение заземления Диапазон дифференциальных входных напряжений соответствует напряжению источника питания Большой размах выходного напряжения . ..............................0 В ч- V+- 1,5 В
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ (вид сверху)________________________
Пластмассовый DIP-корпус (LM358AH, LM358H)
Металлический корпус (LM358AN, LM358N)
выход канала А [7
вход канала А (+)[з
вход канала А ( )[2
^выход канала В
^питание (V*)
§вход канала В (-)
земля[4
5]вход канала В (+)
6 А.В.Перебаскин и др.
161
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM358
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания, V+.................................................32 В или ±16 В
Дифференциальное входное напряжение....................................32 В
Входное напряжение . ,.................................................-0.3 + +32 В
Рассеиваемая мощность5
Пластмассовый DIP-корпус (LM358N)...................................570 мВт
Металлический корпус (LM358H)........................-0.............830 мВт
Закорачивание выход-земля2 («диа уси<ите<ь) V+< 15 В и Тд -25 °C.......продолжительное
Входной ток3 (VIN < -0,3 В).................................... . . . .50>А
Диапазон рабочих температур....................................... . .0 + +70°С
Диапазон температур хранения...................................... . .-65 ++150 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)......................300 °C
Примечание: 1 При повышении температуры перехода до 125 °C и теплового сопротивления до 175 °C уменьшаются максимально допустимые значения параметров (для прибора, припаянного к печатной плате и работающего при естественном охлаждении). Для уменьшения мощности, рассеиваемом в ИС, можно использовать внешние резисторы.
2 Закорачивание выхода на V* может вызвать перегрев и разрушение прибора. Максимальный выходном ток (»40 мА) не зависит от величины V+ при напряжении питания более +15 В непрерывное закорачивание может вызнать превышение максимально допустимых значений рассеиваемой мощности и полное разрушение прибора. Вызывающая разрушение рассеиваемая мощность может быть результатом одновременного закорачивания в обоих усилителях.
3 Входной ток возникает только при отрицательном наг^ряжении на любом из входов. Это обусловлено тем, что переход коллектор - база входных р п-р транзисторов работает в режиме прямого смещения и поэтому действует как входной диодный фиксатор уровня. Кроме этого, надо учитывать также паразитное Действие горизонтального (бокового _ примем .ред.) п-р-п транзистора на кристалле ИС. Это действие транзистора может вызвать отклонение выходного напряжения усилителя до уровня \/+|или до уровня напряжения земли при больших перегрузках) при отрицательном входном напряжении. Такой режим не вызывает разрушения, и выходные состояния восстанавливаются при возврате отриидтельного входного напряжения к уровням более -0.3 В (прт ТА = 25 °C).
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость диапазона входных напряжений от напряжения источника питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
АЧХ при большом сигнале
162
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM358
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (V+ = +5 В, 0 °С<7л< +70 °C)
Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Та = 25 °C (Примеч.1) - ±2 ±7 мВ
Входной ток I|N( + ) или /in(-). Та = 25 °C, (Примем.2) - 45 250 нА
Разность входных токов М+) " Лн(-). Та = 25 °C - *5 ±50 нА
Диапазон синфазных входных сигналов V+ = 30 в. Га ® 25 °C (Примеч.З) 0 - V+- 1.5 В
Ток потребления Rl ~ “, Vcc = 30 В Ri_ = 00 - 1,0 0.7 2.0 1.2 мА
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале V+« 15 В (При большом размахе выходного напряжения), Rl г 2 кОм, Та = 25 °C 25 100 - В/мВ
Размах выходного напряжения Rl = 2 кОм. Та = 25 °C 0 - V+- 1.5 В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов Постоянный ток, Та = 25 °C 65 70 - дБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Постоянный ток, Гд = 25 °C 65 100 - ДБ
Коэффициент развязки (разделения) между усилителями 1 = 1 + 20 кГц. Та = 25 °C (Относительно входа), (Примеч.4) - -120 - дБ
Вытекающий выходной ток Vift= 1 В, V|N= 0 в, V+= 15 В, Та = 25 °C 20 40 - мА
Втекающий выходной ток VlN= 1 В. Viti= 0 В. V+= 15 В. Та = 25 °C 10 20 - мА
V|N= 1 В, 0 В, Та - 25 °C , Vo = 200 мВ 12 50 - мкА
Ток короткого замыкания на землю Та = 25 °C (Примеч.5) - 40 60 мА
Напряжение смещения (Примеч.1) - - ±9 мВ
Температурный дрейф напряжения смещения Rs “ 0 Ом - 7 - мкВ/ °C
Разность входных токов М+) - 1|Н(-) - - ±150 нА
Температурный дрейф разности входных токов - Ю - пА/°C
Входной ток /|М( + ) ИЛИ llN(-) - 40 500 нА
Диапазон синфазных входных сигналов V+= 30 В, (Примеч.З) 0 - V+- 2 В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале V*= 15 В (При большом размахе выходного напряжения), Rl 2 кОм 15 - - В/мВ
Максимальное выходное напряжение Уон v*s +30 В, Rl = 2 кОм Rl s 10 кОм 26 27 28 - В
Минимальное выходное напряжение Vol V+= 5 В, Rl S 10 кОм - 5 20 мВ
Вытекающий выходной ток Vit= +1 в, V|N= о в, V+= 15 В 10 20 - мА
Втекающий выходной ток Ий= 1 в, v,t= о в. v+- 15 В 5 8 - мА
Допустимое дифференциальное входное напряжение (Примеч.З) - - 32 В
Примечание: 1 Vo • 1.4 В. Rs = 0 Ом при V*от 5 до 30 В; во всем диапазоне синфазных входных сигналов (0 + V+- 1,5 В).
2 Так как во входтых каскадах используются р п р транзисторы, входной ток вытекает из входов ИС. Этот ток практически постоянный и не зависиг от состожия выхода, поэтому изменение нагрузки на входных параметрах не сказывается.
3 Отрицательное входное синфазное напряжение любого входного сигнала не должно превышать по модулю 0,3 В (при 1д = 25 °C). Верхний предел диапазона синфазных входных сигналов составляет V + 1,5 В; но напряжение любого из входов, либо обоих входов может достигать +32 В без разрушения прибора.
4 необходимо исключить паразитную емкостную связь между внешними элементами, которая может возникнуть из-за близкого расположения их друг к другу. Обычно это можно легко обнаружить, так как величина такой емкости возрастает с увеличением частоты.
5 З^орачивание схемы от выхода к V может вызвать перегрев и разрушение прибора. Максимальный выходной ток («40 мА) не зависит от величины V , При напряжен*»!.питания более +15 В непрерывное закорачивание может вызвать превышение максимально допустимых значений рассеиваемой мощности и полное разрушение прибора. Вызывающая разрушение рассеиваемая мощность может быть результатом одновременного закорачивания в обоих усилителях.
163
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM358
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ1 (продолжение)
100 1k 10k 100k f. Гц
Зависимость входного тока от температуры
АЧХ при разомкнутой цепи обратной связи
Зависимость коэффициента ослабления синфазного входного сигнала от частоты
Переходная характеристика повторителя напряжения
Переходная характеристика повторителя напряжения (малый сигнал)
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Выходные характеристики вытекающий ток
Выходные характеристики -втекающий ток
Зависимость выходного тока короткого замыкания на землю от температуры окружающей среды
Примечание 1 Температурные зависимости приведены для Полного температурного диапазона Прибора Военного применения LM158 Рабочий диапазон LM3b8 от О °C до 70 °C
164
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM358
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ _
1. ОУ LM358 работает от одного источника питания, имеет дифференциальные входы и сохраняет линейный режим при входном синфазном напряжении О В. Этот усилитель работает в широком диапазоне напряжений питания при небольшом изменении рабочих характеристик. При температуре 25 °C усилитель может работать при минимальном напряжении питания 2.3 В.
2. Не допускается изменение полярности источника питания ИС и установка прибора в испытательный цоколь обратной стороной, так как неограниченный выброс тока в прямосмещен-ном диоде ИС может вызвать расплавление внутренних проводников и привести к разрушению прибора.
3. Большие дифференциальные напряжения не вызывают больших входных токов и могут превышать V+ без разрушения прибора. При этом не требуется защитных диодов на входе. Однако, чтобы входное отрицательное напряжение не превышало -0,3 В (при 25 °C), должна быть предусмотрена защита. Для этой цели на входе ИС может быть использован защитный диод с резистором.
4. Для уменьшения тока потребления усилители в режиме малого сигнала имеют выходной каскад класса А. а в режиме большого сигнала -выходной каскад класса В. Поэтому усилители имеют большие выходные токи как втекающие, так и вытекающие. Следовательно, для усиления тока (увеличения мощности) можно применять транзисторы как п-р-п, так и р-п-р типа.
5. В режиме переменного тока, когда между нагрузкой и выходом ОУ включена емкость, для увеличения тока смещения каскада класса А и для предотвращения перекрестных искажений следует использовать резистор между выходом усилителя и землей. При непосредственной связи с нагрузкой, как например, в режиме постоянного тока, перекрестные искажения отсутствуют.
6. Наличие емкостной нагрузки непосредственно на выходе усилителя вызывавет уменьшение области устойчивой работы цепи. Величина емкостной нагрузки может достигать 50 пФ в случае неинвертирующего повторителя (наихудший вариант). Если необходима работа с большей емкостной нагрузкой, то следует работать при больших коэффициентах усиления при замкнутой цепи обратной связи или использовать дополнительный резистор в цепи нагрузки.
7. Схема смещения ОУ LM358 обеспечивает ток потребления, который не зависит от напряжения питания в диапазоне от 3 до 30 В.
3 Время закорачивания выхода на землю либо на положительный источник питания должно быть небольшим. Разрушение прибора может произойти не в результате тока короткого замыкания, вызывающего расплавление металла, а скорее вследствие длительного возрастания рассеиваемой мощности кристалла ИС, вызывающего превышение температуры переходя. Возникновение прямого закорачивания в более, чем одном усилителе одновременно приведет к возрастанию общей рассеиваемой мощности ИС до уровня, вызывающего разрушение прибора, если не будет предусмотрена соответствующая защита, обеспечиваемая внешними резисторами, включенными последовательно с выходными выводами.
9. Большая величина вытекающего выходного тока (при 25 °C) обеспечивает большую нагрузочную способность по выходному току при повышенных температурах (см. типовые рабочие характеристики), чем в стандартном интегральном ОУ.
10. Схемы, приведенные в разделе "Типовые применения", работают от одного источника питания. При наличии дополнительных источников питания можно использовать все стандартные схемы включения ОУ. Обычно введение псевдозаземления (эталонный источник напряжения смещения V+/2) дает возможность работы при напряжении выше и ниже этой величины в системах с одним источником питания. Во многих областях применения используются преимущества, обеспечиваемые широким диапазоном синфазных входных сигналов, включающих землю. В большинстве случаев входное смещение не требуется и входные напряжения могут быть легко приведены в соответствие с величинами напряжений относительно земли.
165
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ LM358
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ С ОДНИМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ
Задающее устройство для лампы
Задающее устройство для светодиода
Задающая ТТЛ схема
Импульсный генератор
Импульсный генератор
Измеритель тока
Пиковый детектор с медленным изменением параметра
Измерительный усилитель постоянного тока с регулируемым коэффициентом усиления
‘•Диэлектрик поликарбонат или полиэтилен
компенсации входного тока
166
сдвоенный операционный усилитель
LM358
Повторитель напряжения
Мощный источник тока, управляемый напряжением
Компаратор с гистерезисом
Генератор прямоугольных импульсов
Привязка дифференциального входного сигнала к потенциалу земли
Усилитель с фотогальваническим элементом
Резистивно-емкостный активный фильтр нижних частот, согласованный по постоянному току
Применение симметричных усилителей для уменьшения входного тока (Общая концепция)
167
сдвоенный операционный усилитель
LM358
Инвертирующий усилитель переменного тока
Неинвертирующий усилитель переменного тока
Av- (Av=10)
Генератор, управляемый напряжением
Полосовой активный фильтр
Дифференциальный усилитель постоянного тока с высокоомным входом
Мостовой усилитель тока
Для (коэффициент ослабления синфазного сигнала зависит
от соотношения резисторов)
R4
VO » (t + ^3} (V2 V)J. для данной схемы VQ • 2{V2 Vf)
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1040УД2
Аналог L2724
Фирма SGS-Thomson Microelectronics
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К1О4ОУД2 - сдвоенный операционный усилитель с внутренней частотной коррекцией и мощным выходом. Предназначен для управления двигателями постоянного тока.
ТИПОНОМИНАЛ___________________
КР1040УД2
ОСОБЕННОСТИ__________________________
• Два усилителя в одном корпусе
• Напряжение питания........... 24 В
♦ Большой ток нагрузки ... . . . 0,5 А
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________
Корпус 1102.9 питание (-Un) (Т выход Нго канала [г питание (+Un) [3 выход 2-го канала [4 питание ( Un) Е вход 2-го канала инвертирующий (6 вход 2-го канала неинвертирующий (7 вход Нго канала неинвертирующий [е вход 1-го канала инвертирующий [S ( )
169
сдвоенный операционный усилитель
1040УД2
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Un 21.6 26.4 В
Входное дифференциальное напряжение1 Мвх.диф - Ui-21 В
Входное синфазное напряжение1 (Лх.сф - 1 U.-4I в
Выходной ток /вых - 0.5 А
о Рассеиваемая мощность Ррас - о.й ВТ
Температура окружающей среды т -10 +70 °C
Примечание: 1 Отрицательное напряжение на любом входе не должна быть ниже -0.2 В.
2 Без дополнительна о теплоотвода. На всю микросхему.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ±24 В, Т - +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Напряжение смещения 17см - 50 мВ
Максимальное выходное напряжение С/вых.макс Ux = 0.2 В. Ян = 0.045 кОм 22,5 - В
Минимальное выходное напряжение Цвых.мин (Тех = 0.2 В. Ян = 0.045 кОм - 1.0 В
Ток потребления /лот - 12 мА
Входной ток (Твых = 12 В Ян = 1 кОм - 2.5 мкА
Разность входных токов Л/вх 1/вых = 12 В Я(| « 1 кОм - 0.25 мкА
Коэффициент усиления напряжения Ку,и 17эых = 12 ± 5 В Ян = 1 кОм 1 - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф СЛэх.сф ~ 20 В Цэых = ± 12 В Ям = 1 кОм 60 - дБ
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления от напряжения питания
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды
Зависимость входного тока от напряжения питания
170
сдвоенный операционный усилитель
1040УД2
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения от частоты
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ
R1, R2, R3- резисторы для задания режима R2- 10 кОм; R1-R3- 1 кОм
R4 - резистор обратной связи
Rh _ сопротивление нагрузки
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ L2724
СДВОЕННЫЙ МОЩНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ L2724
Фирма SGS-Thomson Microelectronics
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
ОУ L2724 - монолитная интегральная схема в корпусе SIP-9, пригодная для использования в качестве мощного ОУ в широком диапазоне областей применения, в том числе в сервоусилителях и источниках питания.
Она хорошо подходит для приводов, индуктивных нагрузок, двигателей и находит применение в проигрывателях компакт-дисков, автомобильных магнитофонах и т.п.
Высокий коэффициент усиления и большая выходная мощность обеспечивают высокую эффективность для требуемого сочетания ОУ/усилитель мощности.
ОСОБЕННОСТИ____________________________
• Выходной ток до 1 А
• Работа при низких напряжениях
• Питание как от однополярного, так и от двуполярного источников питания
• Большой диапазон синфазных входных сигналов
* Большой диапазон дифференциальных входных сигналов
• Низкое напряжение смещения
• Вход, допускающий заземление
• Малое напряжение насыщения выходных транзисторов
8 Тепловая защита
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания (Vs)...............................................28 В
Входное напряжение (V|)...............................................Vs
Дифференциальное входное напряжение (V|)..............................±Vs
Выходной постоянный ток (Io)..........................................1 А
Максимальный выходной ток (не повторяющийся периодически) (Ip)........1 5 А
Рассеиваемая мощность при Tease ~ 50 °C (Ptot) .. ....................1 Вт
Температура хранения и температура перехода (Tstg.Tj).................-40 +• +150 °C
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА (вид сверху)_________________________
Корпус SIP-9
вход канала 1 (-) вход канала 1 (+) вход канала 2 (+) вход канала 2()
земля свободный выход канала 2 VS
выход канала 1
ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ДАННЫЕ___________________________________
Rihj—саэе Тепловое сопротивление переход - вывод 4 max 10 °С/Вт
Тепловое сопротивление переход - окр. среда max 70 сС/8т
173
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ L2724
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ (на каждый усилитель)
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Vs = 24 В, Та = 25 °C, если не указано иначе)
Буквенное обозначение Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Vs Напряжение питания 4 - 28 В
Vs Двуполярное напряжение питания ±2 - ±14 В
ts Потребляемый ток покоя Vo = Vs/2. V, = 24 В Vo = Vs/2, Vs = 8 В - 10 9 15 15 мА
lb Входной ток - 0.2 1.0 мкА
Vos Напряжение смещения - - 10 мВ
/os Разность входных токов - - 100 мА
SR Максимальная скорость нарастания выходного напряжения - 2 - В/мкс
В Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания - 1.2 - МГц
Rt Входное сопротивление 500 - - кОм
Gv Коэффициент усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи f = 100Гц f = 1 кГц 70 80 60 - дБ
ON Входное напряжение шума f = 22 + 22000 Гц - 10 - мкВ
<N Входной ток шума f = 22 + 22000 Гц - 200 - nA
CMR Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов f = 1 кГц 66 84 - дБ
SVR Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения f = 100 Гц. Rg = Ю кОм. VR = 0.5 В. Vs = 24 В - 70 - дБ
f = 100 Гц, Re - 10 кОм. Vr = 0.5 В. Vs = ±12 В 60 75 -
f = 100 Гц. Rg = Ю кОм. Vr = 0.5 В. Vs = ±6 В - 80 -
Vdrop(HGW) Падение напряжения (верхнее значение)1 Vs = ±2.5 + ±12.0 В. /р = 100 мА - 0.7 - В
Vs = ±2,5 + ±12.0 В. /р = 500 мА - 1.0 1.5
Vdhop( LOHO Падение напряжения (нижнее значение)2 Vs = ±2.5 + ±12.0 В. /р = 100 мА - 0.3 - в
Vs= ±2.5 + ±12.0 В. /р = 500 мА - 0.5 1.0
Cs Коэффициент разделения каналов f = 1 кГц. Rl = 10 Ом, Gv = 30 дБ, Vs = 24 В - 60 дБ
f = 1 кГц. Rl = 10 Ом. Gv = 30 дБ. Vs = 6 В - 60 -
Tsd Температура перехода, при которой срабатывает тепловая защита - 145 - "С
Примечание: 1 Это резносп» между напряжением питания (Vs) и максимальным выходным напряжением (Vo) ( Примем ред)
2 Это минимальное выходное напряжение (Vo) при однополярном питании или разность между минимальным выходным на1<жжением (Vo) и отрицательным напряжением питания (Уз ) !|ри двуполярном питании (Примем род )
174
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
L2724
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость потребляемого тока покоя от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения при резомкнутой цепи обратной связи от частоты
Зависимость коэффициента ослабления синфазных входных сигналов от частоты
Зависимость размаха выходного напряжения от тока нагрузки
Зависимость размаха выходного напряжения от тока нагрузки
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников литания на напряжение смещения от частоты
Зависимость коэффициента разделения каналов от частоты
175
сдвоенный операционный усилитель
L2724
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ_
Для того чтобы избежать возможной неустойчивости. встречающейся в выходных каскадах, используются предложения, применимые для мощных линейных каскадов, как например:
- точная топология схемы;
- конденсатор 100 пФ. подключенный между выводами питания и земли:
- корректирующее (упругое) звено (от 0,1 мкФ до 0.2 мкФ + 1 Ом последовательно) между выходами и землей или через нагрузку. При одном питающем напряжении резистор (1 кОм) между выходом и выводом питания так же может быть необходим для устойчивости.
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ____________________________________
Двунаправленный электронный регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока, совместимый по входам с микропроцессором
Управление двигателем ведущего вала в видеомагнитофоне
Vs1 - напряжение питания логики Е1.Е2 ~ логические входы Обязательно: Vs2 > Vs1
Схема управления током двигателя
Примечание; Уровень входного напряжения совместим с выходом 5-разрядного ЦАП L29I.
176
СДВОЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ L2724
Схема управления двигателями видеомагнитофона системы VHS
Отраженный луч лазера
7 А.В.Перебаскин и др.
сдвоенный операционный усилитель
L2724
Двунаправленный регулятор скорости вращения двигателя постоянного тока
2R3xR1
Для стабильности схемы необходимо удостовериться, что Rx>—б--------где RM ~ внутреннее активное
КМ \/s
сопротивление двигателя. Напряжение на выводах двигателя Vm “ 2(V|N "“й") + | Ro | х IM.
. _ . 2R3xR1 ... z
где | Ro | “—оу- а IM-ток двигателя.
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1401УД1
Аналог LM2900
Фирма National Semiconductor
Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К14О1УД1 - счетверенный токоразностный усилитель с внутренней частотной коррекцией и входным каскадом Нортона. Предназначен для использования в схемах с одним источником питания.
ТИПОНОМИНАЛ___________________
К1401УД1
ОСОБЕННОСТИ_______________________
• Четыре токоразностных усилителя с входным
каскадом Нортона
• Однополярное питание
• Широкий диапазон напряжений питания .............2 -s- 16,5 В
• Коэффициент разделения каналов . . 100 дБ
♦ Частота единичного усиления .... 2,5 МГц
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА
Корпус 2101.14-2
выход 1-го канала Г7
вход 1-го канала инвертирующий Г? вход 1-го канала неинвертирующий [~з~
питание (-Un) (~4
вход 2-го канала неинвертирующий ]~5~ вход 2-го канала инвертирующий Гб~ выход 2-го канала [Т
74] выход 4-го канала
Тз| вход 4-го канала инвертирующий
12] вход 4-го канала неинвертирующий
77] питание (+Un)
io] вход 3-го канала неинвертирующий ~ё~] вход 3-го канала инвертирующий .~8~| выход 3-го канала
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
179
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ 1401УД1
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Un 4,0 30.0 В
Выходной ток , 1 ”“х2 .вых - 1 10 мА
Рассеиваемая мощность3 в диапазоне температур -45 + +50 °C при +100 °C Ррас - 400 200 Вт
Температура окружающей среды т -45 + 100 °C
Примечание 1 При включении нагрузки между выходом и плюсом питания 2 При включении нагрузки между выходом и минусом питания. 3 При Г - +50 -г +100 °C Ррас снижается линейно.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = 15 В, Т = +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Максимальное выходное напряжение иных.макс Rh = 2 кОм 12,5 - В
Входной ток /вх Rh = 5 кОм - 15 нА
Ток потребления hwi - е,5 мА
Частота единичного усиления М RH = 5 кОм 2,5 - МГц
Входное сопротивление Rbx RH = со 100 - кОм
Коэффициент усиления напряжения Ky,U Rh = 5 кОм 2 - ТЫС.
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Швы* макс Rh = 5 кОм 0.5 - в/мкс
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Заштрихована область разброса значений параметра для 95% микросхем.
Сплошной линией показана типовая зависимость
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки.
Заштрихована область разроса значений параметра для 95% микросхем
Сплошной линией показана типовая зависимость
Зависимость тока потребления от напряжения питания.
Заштрихована область разброса значений параметра для 95% микросхем.
Сплошной пинией показана типовая зависимость
180
счетверенный операционный усилитель
1401УД1
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды. Заштрихована область разброса значений параметра для 95% микросхем.
Сплошной линией показана типовая зависимость
Зависимость тока потребления от напряжения питания.
Заштрихована область разброса значений параметра для 95% микросхем.
Сплошной линией показана типовая зависимость
Зависимость входного тока от напряжения питания.
Заштрихована область разброса значений параметра для 95% микросхем,
Сплошной линией показана типовая зависимость
Зависимость максимального выходного напряжения от напряжения питания
СХЕМА ВКЛЮЧЕНИЯ
R1, R2 - токозадающие резисторы
Д1 - канал микросхемы
R3, R4 - резисторы для установки на выходе микросхемы напряжения, равного половине напряжения питания R4-2R3-(0,2 -ь 1,0) МОм
R5 - сопротивление нагрузки микросхемы
ПРЕДЛАГАЕТ
• О Природоохранные технологии в электронике, гальванотехнике, технологии изготовления печатных плат.
О Водоподготовка с использованием малосточных, ресурсосберегающих технологий. Получение питьевой и особочистой воды для нужд микроэлектроники.
О Технология высокочастотного нагрева металлов.
О Технология получения абсолютированных спиртов мембранными методами. Разработаны специализированные мембраны для испарения воды.
о Расчет и проектирование колонной массо- и теплообменной аппаратуры для различных процессов химической и смежных с ней отраслей промышленности.
О Ультразвуковые технологии в пищевой промышленности. Ускоренное созревание коньяка; стерилизация соков, вин и виноматериалов; гомогенизация молока.
Ждем Вас по этим и другим интересующим Вас вопросам.
счетверенный операционный усилитель
LM2900
СЧЕТВЕРЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM2900 Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Счетверенный операционный усилитель LM2900 состоит из четырех независимых друг от друга усилителей с внутренней частотной коррекцией, спроектированных специально для работы от одного источника питания и для обеспечения большого размаха выходного напряжения. В этих усилителях для построения неинвертирующего входа применяется токовое зеркало. Области применения: усилители переменного тока, активные RC-фильтры, низкочастотные генераторы треугольных, прямоугольных импульсов, тахометры (в данном случае это преобразователи частоты в напряжение) и высоковольтные цифровые логические схемы с малым быстродействием.
ОСОБЕННОСТИ_____________________
• Широкий диапазон напряжений питания
Однополярный источник . . 4 ч- 36 В Двуполярный источник . ±2 ч- ±18 В
• Ток потребления не зависит от напряжения питания
• Малый входной ток..................30 нА
♦ Высокий коэффициент усиления
напряжения при разомкнутой
цепи обратной связи ...............70 дБ
• Большая частота единичного
усиления........................2,5 МГц
• Большой размах выходного напряжения ..................... (V+-1)B
• Наличие внутренней частотной коррекции
• Защита от короткого замыкания на выходе
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА (вид сверху)_________________________
вход 1-го канала неинвертирующий вход 2-го канала неинвертирующий
вход 2-го канала инвертирующий выход 2-го канала выход 1-го канала
вход 1-го канала инвертирующий земля
питание (V+)
вход 3-го канала неинвертирующий вход 4-го канала неинвертирующий вход 4-го канала инвертирующий выход 4-го канала
выход 3-го канала
вход 3-го канала инвертирующий
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
183
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM2900
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания.......................................................32 В
±16 В
Рассеиваемая мощность1 (Тд - +25 °C)
Cavity DIP-корпус ............................................... ,900 мВт
Плоский корпус с планарными выводами ................................800 мВт
Пластмассовый DIP-корпус ...........................................570 мВт
Входные токи, Им или । IN................................................20 мА
Длительность короткого замыкания на выходе (один усилитель, ТА -+25 °C) . . . .продолжительная
Диапазон рабочих температур.............................................-40 + +85 °C
Диапазон температур хранения............................................-65 + +100 сС
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)......................300 °C
Примечание: 1 При повышенных температурах максимально допустимая рассеиваемая мощность будет уменьшаться {максимальная температура +125 °C , тепловое сопротивление 175 °С/ЕП), что возможна для прибора, присоединяемого пайкой к печатной плате, рабшакзщего при естестиенном охлаждении.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (-55 °C <Тл< +125 °C)
Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Разомкнутая цепь обратной связи: Коэффициент усиления напряжения Входное сопротивление Выходное сопротивление Та = +25 °C. f = 100 Гц Та - +25 °C, инвертирующий вход 1,2 2,8 1.0 8.0 - В/мВ МОм кОм
Частота единичного усиления Тд = +25 °C. инвертирующий вход - 2,5 - МГц
Входной ток смещения Тд = +25 °C, инвертирующий вход - 30 200 нА
Максимальная скорость нарастания выходного Тд = +25 °C, в положительном направлении - 0.5 - В/мкс
напряжения Тд = +25 °C, в отрицательном направлении - 20 - В/мкс
Ток потребления1 Тд = +25 °C, Rj. = оо на всех усилителях - 6.2 10,0 мА
Размах выходного напряжения1 Мои Г высокое VOUT низкое VoUT высокое Тд = +25 °C, Rl = 2 кОм, Vcc = 15 В /in = 0, hti - 0 /in = Ю мкА, /jti = 0 /in - 0. hti = 0, Rl = a Vcc - 32 В 13,5 0,09 29,5 0,2 В
Нагрузочная способность по току;1 вытекающему втекающему (SINK)^ ISINK Гл = +25 °C TA = +25 °C Га = +25 °C , Vol 3 = 1 В, /in = 5 m.JX 6,0 0,5 18.0 1,3 5,0 - мА ।
Коэффициент влияния нестабильности источника питания Гд = +25 °C, f = 100 Гц - 70 - ДБ
Коэффициент отражения3 4 5 при 20 мкА при 200 мкА 0,9 0,9 1,0 1,0 1.1 1,1 мкА/мкА
Нестабильность коэффициента отражения4 при 20 + 200 мкА. (Примем 2) - 2 5 %
Зеркальный (отраженный) ток6 - 10 500 мкА
Отрицательный входной ток6 Гл = +25 °C - 1 - мА
Входной ток смещения Инвертирующий вход - 300 - нА
Примечание: I Нормируется на постоянном токе.
2 Нагрузочную способность по втекающему току можно увеличить в режиме большого сигнала путем перевозбуждения инвертирующего входа. Это показано в разделе типовых рабочих характеристик.
3 Выходное напряжение низкого уровня,
4 Этот параметр указывает на отношение входного и выходного токов токового зеркала, используемого на неинвертнтующем входе.
5 Совпадение входных VDE между неинзертирующим и инвертирующим входами достигается при токе нсиннергир,ющего входа порядка 10 мкА. Этот ток рекомендуется для большинства схем применения.
6 Транзисторы с коллектором, шунтирооанным диодом Шоттки, включены в ИС для защиты от входных напряжений менее чем =-0,3 В Отрицательные входные токи, которые могут быть следствием перегрузки большим сигналом, должны ограничиваться до величины =4 мА. Отрицательные входные токи, превышающие 4 мА, вызовут падение выходного напряжения до низкого значения. Величина максимального тока 4 мА характерна для одного входа. Если задействован более чем один вход допускаются меньшие максимальные отрицательные токи.
181
счетверенный операционным усилитель
JLM2900
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от частоты
Зависимость коэффициента усиления напряжения от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость входного тока от температурь? окружающей среды
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость выходного втекающего тока от напряжения питания
Зависимость тока смещения выходного каскада класса А от напряжения питания
Зависимость выходного вытекающего тока от напряжения литания
185
счетверенный операционный усилитель
LM2900
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания от частоты
Зависимость коэффициента отражения от температуры
Зависимость максимального зеркального (отраженного) тока от температуры
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ _ При подаче сигнала от источника с низким внутренним сопротивлением на любой из входов для ограничения входного тока следует последовательно подсоединить ограничивающий резистор. Токи, вплоть до 20 мА, не будут оказывать разрушающего действия на прибор, но произойдет насыщение по зеркальному току на неинвертирующем входе, что вызовет потерю коэффициента усиления (на милли-амперном уровне), особенно при высоких рабочих температурах.
Не допускается изменение полярности источника питания ИС и неправильная установка прибора в испытательное гнездо, так как неограниченный выброс тока в прямосмещенном диоде ИС может вызвать расплавление внутренних проводников и привести к разрушению прибора.
Время закорачивания выхода на землю либо на положительный источник питания должно быть небольшим. Разрушение прибора может произойти не в результате тока короткого замыкания, вызывающего расплавления, а скорее вследствие значительного возрастания рассеиваемой мощности кристалла ИС, вызывающей превышение температуры перехода. Например, при работе от стабилизированного источника питания с напряжением +5 В при Та-25 °C и резисторе 100 кОм в цепи обратной связи (от выхода к инвертирующему входу) закорачивание непосредственно на источник питания не вызовет катастрофического отказа, но при этом величина тока будет примерно 50 мА, и температура перехода превысит максимальную. Увеличение сопротивления в цепи обратной связи уменьшает ток, так при резисторе 11 МОм ток будет ~3 мА. при разомкнутой цепи — 1.3 мА, а непосредственное присоединение выхода к неинвертирующему входу приведет к катастрофическому отказу, тем более в случае, когда выход закорочен на V+, так как при этом напряжение источника питания подается на переход база - эмиттер. При закорачивании на землю величина тока будет ».ЗО мА, что не вызовет катастрофического отказа при температуре окружающей среды 25 °C.
Паразитная связь "выход - неинвертирующий
вход" может вызвать генерацию. Это происходит, как правило, при макетировании и может быть предотвращено посредством более тщательного монтажа, а также путем размещения резистора а цепи смещения неинвертирующего входа ближе к ИС. Для проверки этого состояния следует подключить шунтирующий конденсатор от неинвертирующего входа к земле. Высокоомные резисторы в цепи смещения, применяемые на неинвертирующем входе, делают схему особенно восприимчивой к наводке.
Работу усилителя легче понять представив себе, что входные токи вычитаются на инвертирующем входе и разностный ток, протекая по резистору обратной связи, приводит к появлению выходного напряжения. Может быть полезным одновременное смещение по току обоих входов, что позволит работать с малыми и даже отрицательными входными сигналами, при этом будет поддерживаться смещение входных напряжений на уровне +VBE- Внутренние защитные транзисторы (см. примем.4 к таблице электрических параметров) ограничивают отрицательное входное напряжение на уровне -0,3 В, но величина тока при этом должна быть ограничена внешней входной цепью. В режиме работы при высокой температуре этот ток не должен превышать ~100 мкА.
Этот новый усилитель Нортона можно применять в большинстве случаев, где используются стандартные интегральные операционные усилители. Работа усилителя постоянного тока с одним источником питания не будет такой прецизионной, как работа стандартного интегрального усилителя с двуполярным питанием, однако в других, менее важных случаях, она будет приемлема. Применение усилителя позволило расширить круг задач, решаемых в системах с одним источником питания. Например, для "инвертирующего усилителя” смещение можно сделать независимым от коэффициента усиления по переменному току, в "дифференциальном интеграторе” можно управлять зарядом и разрядом интегрирующего конденсатора, применение ИС в "тахометре удвоения частоты" позволяет создать простую схему, на выходе которой уменьшаются пульсации.
186
счетверенный операционный усилитель
LM2900
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ_________________
Источник тока, управляемый напряжением
Автоматический стабилизатор напряжения с широким диапазоном входных напряжений и низким минимально допустимым падением напряжения
Схема "привязки" дифференциального входного сигнала к потенциалу земли
Буферный усилитель
Источники фиксированного тока
Схема источника тока, управляемого напряжением
Компаратор
Тахометр
Примечание: Vo может достигать нуля
Низковольтный компаратор
Примечание: Отсутствует ограничение по пределу отрицательного входного напряжения при соответствующем смещении.
Примечание: Отсутствует ограничение по ррс-делу положительного входного напряжения.
187
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM2900
Компаратор мощностей
Триггер Шмитта
Генератор прямоугольных импульсов
Импульсный генератор
Тахометр с дифференциацией частоты
Тахометр с усреднением частоты
Бистабильный мультивибратор
Логический элемент "ИЛИ"
Логический элемент "И”
Усилитель - формирователь прямоугольных импульсов
Дифференциатор
Активный фильтр нижних частот
Примечание: магнитоупрутий преобразователь
Примечание. Смещение синфазного сигнала поддерживает вход при +VBE-
188
счетверенный операционный усилитель
LM2900
Дифференциг пьный интегратор
Генератор ступенчато изменяющегося напряжения
Схема смещения VBE
Сброс
Полосовой активный фильтр
О.1рР
Примечание: Быстрое восстановление.
Генератор несинхронизованных ступенчато -треугольных импульсов/Счетчик импульсов
Схема выбора канала с управлением напряжением постоянного тока (или смеситель звуковых частот)
189
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM2900
Низкочастотный смеситель
Неинвертирующий усилитель постоянного тока
Усилитель мощности
Задание входного тока смещения при помощи вспомогательного усилителя
Примечание: Допустимы высокоомные цепи обратной связи.
Схема удержания и линейного изменения с
малым дрейфом
Биквадратный активный фильтр
190
счетверенный операционный усилитель
LM2900
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ (У+=45В)___________________________
Генератор треугольных/прямоугольных импульсов
Стабилизатор с низким минимально допустимым падением напряжения VIN-VOUT
Схема смещения отрицательным напряжением питания
Инвертирующий усилитель
Неинвертирующий усилитель
Тахометр с удвоением частоты
V72
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1401УД2
Аналог LM124
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К1401УД2- счетверенный операционный усилитель с внутренней частотной коррекцией, широким диапазоном напряжений питания. Возможна работа схемы от одного источника питания. Предназначен для удешевления и миниатюризации аппаратуры широкого применения.
ТИПОНОМИНАЛЫ
К1401УД2А/Б
КМ1401УД2 1401УД2А/Б
ОСОБЕННОСТИ_________________________
• Четыре усилителя в одном корпусе
• Возможность работы от однополярного источника питания
• Широкий диапазон напряжений питания .......1,5 -е- 16,5 В
• Коэффициент разделения каналов . . 120дБ
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________________
Корпус 2101.14-2 выход Его канала П~ вход Его канала инвертирующий [Т вход 1-го канала неинвертирующий [~з~ питание ( Un) LZ вход 2-го канала неинвертирующий вход 2-го канала инвертирующий выход 2-го канала (Т 14] выход 4-го канала 75] вход 4-го канала инвертирующий Тг] вход 4-го канала неинвертирующий 77! питание (+Un) ip] вход 3-го канала неинвертирующий ~в] вход 3-го канала инвертирующий ~я~| выход 3-го канала
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
193
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1401УД''*
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение К1401УД2А К1401УД2Б Единица измерения
не менее не более не менее не более
Напряжение питания1 Un ±1.5 ±16,5 3,0 16,5 В
Синфазное входное напряжение Цвх.сф - ±Ц1 - 2 - Oh - 1.5 В
Выходной ток2 /вых - 20 - 20 мА
Рассеиваемая мощность3 Rpac - 600 - 600 мВт
Температура окружающей среды Т -45 + 100 -45 + 100 °C
Примечание: 1 Для К1401УД2А при однополярном питании значения напряжений удваиваются.
2 Для каждого канала.
3 Для всей микросхемы. Для диапазона температур от-45 до+50 °C. В диапазоне температур от+50 до+100 °C мощность линейно снижается до 200 мВт.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫЩИ= ±15 В - К1401УД2А,[7и= ±5 В - К1401УД2Б)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения К1401УД2А К1401УД2Б Единица измерения
не менее не более не менее не более
Напряжение смещения Сем Rh = 2 кОм - ±5 - ±7,5 мВ
Максимальное выходное напряжение ивых.макс RH = 2 кОм. Uhx — 0,1 В ±12,0 - 3,0 - В
Входной ток 1«х Rh — 2 кОм - 150 - 150 нА
Разность входных токов А/ех Rh = 2 кОм - 30 - 60 нА
Ток потребления /пот RH = оо 0.7 3 - 2 мА
Коэффициент усиления напряжения Йул» Rh — 2 кОм, lAiux — ± 10 В 50 - 25 - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф L/сф 1 * ±10 В (7сф 2 — ±2 В Ри = се 70 - 70 - дБ
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения И)вых.макс Rh в 2 кОм, и™ = 3 В - - 0.35 - В/мкс
Средний температурный дрейф напряжения смещения AIWAT Rh = 2 кОм, Т = -45 + +10О °C - 30 - 30 мкВ/ °C
Примечание: 1 Для К1401УД2А
2 Для К1401УД2Б
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
иных.макс, В
К1401УД2Б, —
Зависимость напряжения смещения от напряжения питания при различной температуре окружающей среды
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
0 О.5 1 1.5 Rh, кОм
Зависимость максимального выходного напряжения от сопротивления нагрузки
194
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЪ 1401УД2
Зависимость выходного напряже- Зависимость разности входных Зависимость тока потребления от
иия от частоты при Un = ±15 В, токов от напряжения питания при напряжения питания при раз-
Uhx = 5 В различной температура окружаю- личной температуре окружающей
щей среды среды
Зависимость коэффициента Зависимость коэффициента
усиления напряжения от частоты ослабления входного синфазного
сигнала от его уровня
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ_____________________________________
Основная схема включения одного из каналов микросхем К1401УД2
П| o+Un 2 Г\] 3 Qri iJrh — +ип -i o+Un A ill * ПН5 2Г<| X1 1 R4 з I—иГ т_ д;п 11 1° Un «'ржП Пиз Qrh R1U UR3 П«н Т т ¥ J ’ Т I -и
Однополярное питание
Двуполярное питание
Схема балансировки усилителя
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM124
МАЛОМОЩНЫЙ СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM124 Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
ОУ LM124 состоит из четырех независимых операционных усилителей с внутренней частотной коррекцией и высоким коэффициентом усиления, спроектированных специально для работы от одного источника питания в широком диапазоне напряжений питания. Возможна также работа с двуполярным источником питания; малое потребление тока питания обеспечивается независимо от величины напряжения питания.
ОУ LM124 может применяться в качестве входных усилителей, блоков усиления по постоянному току и во всех обычных схемах, которые могут быть реализованы с одним источником питания. Например, этот усилитель может работать непосредственно от стандартного источника питания с напряжением +5 В, который применяется в цифровых системах, а также удовлетворяет требованиям электронных схем сопряжения без применения дополнителных источников питания Vs “ ±15 В.
ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ _ • В линейном режиме диапазон входных напряжений синфазного сигнала включает нулевое напряжение относительно земли; размах выходного напряжения также может достигать напряжения заземления даже при работе от одного источника питания
• Наличие температурной компенсации АЧХ и входного тока
ПРЕИМУЩЕСТВА_________________________
• Отсутствует необходимость использования двух источников питания
• Четыре ОУ с внутренней частотной коррекцией расположены в одном корпусе
• Обеспечивается высокая чувствительность для малых сигналов, близких к напряжению общей точки, а выходное напряжение также может достигать напряжения общей точки
• Совместимость со всеми типами логических схем
• Возможность работы при автономном питании
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ________________________________
Наличие внутренней частотной коррекции
Большой коэффициент усиления по постоянному напряжению ..... . . 100 дБ
Большая частота единичного усиления (температурная компенсация АЧХ)....1 МГц
Широкий диапазон напряжений питания:
при однополярном питании...................................... . . .3 ± 30 В
при двуполярном питании............................................±1,5->±15 В
Очень малый ток потребления, практически не зависящий от напряжения питания
(1 мВт/ОУ при+5 В)................................................. . .800 мкА
Малый входной ток (температурная компенсация)...... . . . . .45 нА
Малое напряжение смещения.......................... . . .2 мВ
Небольшая разность входных токов ......................................5 нА
Диапазон синфазных входных сигналов включает напряжение заземления
Диапазон дифференциального входного напряжения соответствует напряжению источника питания
Большой размах выходного напряжения ... . ......................0 > V+- 1,5 В
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА (вид сверху)
Плоский корпус с двух выход l-ro канала ГТ вход 1-го канала инвертирующий Г2 вход 1-го канала неинвертирующий[7Г питание (V+) ГТ вход 2-го канала неинвертирующий ГЁГ вход 2-го канала инвертирующий [ТГ выход 2-го канала [V рядным рас положением выводов Тд] выход 4-го канала 131 вход 4-го канала инвертирующий Тг] вход 4-го канала неинвертирующий 77] земля То] вход 3-го канала неинвертирующий Тз] вход 3-го канала инвертирующий Т] выход 3-го канала
197
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM124
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания, V+............
Дифференциальное входное напряжение
Входное напряжение . ............
Рассеиваемая мощность1 пластмассовый DIP-корпус .........
Cavity DIP-корпус ............
плоский корпус с пленарными выводами ...................
Закорачивание выход - земля2 (один усилитель), V+< 15 В и ТА “25 °C Входной ток3 (V|N < -0,3 В).................................
Диапазон рабочих температур.....................
Диапазон температур хранения....................
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)
.32 или ±16 В
.32 В
.-0,3 ± +26 В
.570 мВт
.900 мВт
.800 мВт
. продолжительное
.50 мА
.-55 ±+125 °C
.-65 ±+150 °C
.300 °C
Примечание: I Для работы при высоких температурах для ОУ LM124 должно выполняться условие: максимальная температура перехода составляет + ISO °C Величина рассеиваемой мощности приведена для ИС в целом. Для уменьшения рассеиваемой мощности ИС желательно применять внешние резисторы.
2 Заворачивание схемы от выхода к V+ может вызвать перегрев и разрушение прибора. Максимальный выходной ток (ss40 мА) но зависит от величины V . При напряжен*»» литания более +15 В непрерывное закорачивание может вызвать превышение максимально догтустммых значений расссивлсмсй мощности и полное разрушение. Рассеиваемая мощность, вызывающая разрушение, может явиться результатом одновременного закорачивания выходов двух и более усилителей.
3 Входной ток возникает только при отрицательном нагряжении на любом из входов. Это обусловлено тем, что переход коллектор база входных рп р транзисторов работает в режиме прямого смещения и поэтому действует как входной диодный фиксатор уровня. Кроме того, на кристалле ИС ф^ктвюнируют также горизонтальные (боковые - примеч.род) гур-n транзисторы, работа которых может вызвать при отрицательном входном напряжении перепад выходных напряжений ОУ до уровней напряжения V (или до уровня V заземления при больших перегрузках) Такой режим не вызывает разрушения и выходные состояния восстанавливаются при возврате входного напряжения к уровням более -0.3 В (Тд = 25 °C).
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА (для одного усилителя)
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость диапазона входных напряжений от напряжения питания
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
Зависимость тока потребления от напряжения питания
198
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM124
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (I4 = +5 В, -55 °С<7а<+125 °C)
Параметр Режим измерения Мин, Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Та = 2S °C. (Примем. 1) - ±2 ±5 мВ
Входной ток2 /in(+) или Ан(-). Тд = 25 °C - 45 150 нА
Разность входных токов An(+) - Та = 25 °C - ±3 ±30 нА
Диапазон синфазных входных сигналов3 V+ = 30 В. Та = 25 °C 0 - V*- 1,5 В I
Ток потребления Ri ~ оо, Vcc = 30 В Kl = со на всех ОУ - 1.5 0.7 3.0 1.2 мА
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале V+= 15 В (при большом резмахе Vo). Rl £ 2 кОм. Та = 25 °C 50 100 - В/мВ
Размах выходного напряжения Rl = 2 кОм. Та = 25 °C 0 - V+- 1.5 В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов Постоянный ток, Тд = 25 °C 70 85 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Постоянный ток, Та = 25 °C 65 100 - ДБ
Коэффициент развязки (разделения) между усилителями4 f = 1 + 20 кГц, Та = 25 °C (относительно входа) - -120 - ДБ
Вытекающий выходной ток Vit= 1 В. 0 в, V+= 15 В. Тд » 25 °C 20 40 - мА
Втекающий выходной ток Vin= 1 В. Vifc= 0 В. V+= 15 В. Та = 25 °C 10 20 - мА
ViN= 1 В. Viti= 0 В, Vo = 200 мВ. Та = 25 °C 12 50 - мкА
Ток короткого замыкания на землю Тд = 25 °C , (Примем.5) - 40 60 мА
Напряжение смещения (Примем. 1) - - ±7 мВ
Дрейф напряжения смещения Rs - 0 Ом - 7 - мкВ/°C
Разность входных токов /in(+) - /in(-) - - ±100 нА
Дрейф разности входных токов - 10 - пА/’С
Входной ток /|N(+) или 7in(-1 - 40 300 нА
Диапазон синфазных входных сигналов3 V+= 30 в 0 - |Л- 2 В
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале V+= 15 В ( при большом размахе Vo ). Rl г 2 кОм 25 - - В/мВ
Максимальное выходное напряжение Von V+= 30 В, Rl = 2 кОм Rl £10 кОм 26 27 28 - В
Минимальное выходное напряжение Vol V+= 5 В, Rl S10 кОм - 5 20 мВ
Вытекающий выходной ток V,1j= +1 В. V®= 0 В. V+= 15 В 10 20 - мА
Втекающий выходной ток Ий= +1 В. Vit= 0 В. V+= 15 В 5 8 - мА
Допустимое дифференциальное входное напряжение (Примеч.З) - - 32 В
Примечание: 1 VD в 1,4 В, RS » 0 Ом при V+ от 5 до 30 В; но всем диапазоне синфазных входных сигналов (0 4- V+- 1,5 В).
2 Из-за того, что во входных каскадах используются р п-р транзисторы, входной ток вытекает из входов ИС. Этет ток грактичоеки постоздный. ив зависит от состояния выхода, поэтому изменений нагрузки на входных параметрах не сказыеаеюя.
3 Отрицательное входное синфазное напряжение не должно превышать по модулю 0.3 В (при Тд = 25 °C). Верхний Предел диапазона синфазных входных сигналов составляет V - 1.5 В; но напряжение любого иэ входов либо обоих входов может достигать +32 В без разрушения прибора.
4 Необходимо исключить паразитную емкостную связь между внешними элементами, которая может возникнуть из-за близкого расположения их друг к J3pffy. Оюычно это можно легко обнаружить, так как величина такой емкости возрастает с увеличением частоты.
5 Заворачивание схемы от выхода к v может вызвать перегрев и разрушение прибора. Максимальный выходной ток («40 мА) нс зависит от величин V При напряжвнии питания болео +15 В непрерывное закорачивание может вызвать превышение максимально допустимых значений рассеиваемой мощности и полное разрушение. Рассеиваемая мощность, вызывающая разрушение, может явиться разультатом одновременного закорачквания выходов двух и более усилителей.
199
СЧЕТВЕРЕН! ЫИ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
LM174
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (продолжение)
Зависимость коэффициента усиления по напряжению от напряжения питания
АЧХ при разомкнутой цепи обратной связи
Vo. В
Переходная характеристика повторителя напряжения
Переходная характеристика повторителя напряжения (малый сигнал)
Выходные характеристики для вытекающего тока
0.001 0.01 0.1 1 Ю [о*. мА
Выходные характеристики для втекающего тока
Зависимость выходного тока короткого замыкания на землю от температуры окружающей среды
Зависимость размаха выходного напряжения от частоты
200
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM124
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ _
ОУ серии LM124 работают от одного источника питания, имеют дифференциальные входы и сохраняют линейный режим работы при входном синфазном напряжении О В. Эти усилители работают в широком диапазоне напряжений питания при небольшом изменении параметров. При Тд -25 °C усилитель может работать при минимальном напряжении питания 2,3 В.
Трассировка печатной платы упрощена благодаря специально разработанному расположению выводов корпуса. Инвертирующие входы расположены рядом с выходами для всех усилителей, а выходы размещены в углах корпуса.
Не допускаются изменение полярности источника питания ИС и неправильная установка прибора в испытательное гнездо, так как неограниченный выброс тока в прямосмещенном диоде ИС может вызвать расплавление внутренних проводников и привести к разрушению прибора.
Большие дифференциальные напряжения не вызывают больших входных токов и могут превышать V* без разрушения прибора. При этом не требуется защитных диодов на входе. Однако, чтобы входное напряжение не стало менее -0,3 В (при Тд -25 “С), должна быть предусмотрена защита. Для этой цели на входе ИС может быть использован защитный диод с резистором.
Для уменьшения тока потребления усилители в режиме малого сигнала имеют выходной каскад класса А. а в режиме большого сигнала - выходной каскад класса В. Поэтому усилители имеют большие выходные токи как втекающие, так и вытекающие. Для усиления тока (увеличения мощности) можно применять транзисторы как п-р-п, так и р-п-р типа. В режиме переменного тока, когда включена емкость между нагрузкой и выходом ОУ, для увеличения тока смещения каскада класса А и для предотвращения перекрестных искажений можно использовать резистор между выходом усилителя и землей. При непосредственной связи с нагрузкой, как например в режиме постоянного тока, перекрестные искажения отсутствуют.
Наличие емкостной нагрузки непосредственно на выходе усилителя вызывает уменьшение области устойчивой работы цепи. Величина емкостной на
грузки может достигать значения 50 пФ в случае неинвертирующего повторителя (наихудший случай). При необходимости работы ОУ с большей емкостной нагрузкой можно использрвать большие коэффициенты усиления при замкнутой цепи обратной связи или дополнительный резистор в цепи нагрузки.
Схема смещения ОУ LM124 обеспечивает ток потребления, который не зависит от напряжения питания в диапазоне от 3 до 30 В.
Время закорачивания выхода с землей либо с положительным источником питания должно быть небольшим. Разрушение прибора может произойти не в результате тока короткого замыкания, вызывающего расплавление металла, а скорее вследствие значительного возрастания рассеиваемой мощности кристалла ИС, вызывающего превышение температуры перехода. Возникновение прямого закорачивания в более чем одном усилителе одновременно приведет к возрастанию общей мощности ИС до уровня, вызывающего разрушение прибора, если не будет предусмотрена соответствующая защита, обеспечиваемая внешними резисторами, включенными последовательно с выходными выводами. Большая величина вытекающего выход ного тока (при 25 °C) обеспечивает большую нагрузочную способность по выходному току при повышенных температурах (см. типовые рабочие характеристики), чем в стандартном ОУ.
Схемы на основе ОУ, приведенные в разделе "Типовые применения", работают от одного источника питания. При наличии дополнительных источников питания можно использовать все типовые схемы включения ОУ. Обычно введение псевдозаземления (эталонный источник напряжения смещения V+/2) обеспечивает функционирование при напряжениях выше и ниже этой величины в системах с одним источником питания. Во многих областях применения используются преимущества, обеспечиваемые широким диапазоном синфазных входных сигналов, включающего сигналы, близкие к напряжению заземления. В большинстве случаев входное смещение не требуется, и входные напряжения могут быть легко приведены в соответствие с величинами напряжений относительно земли.
ТИПОВЫЕ ПРИМЕНЕНИЯ С ОДНИМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ (У+= 5 В)
Неинвертирующее усиление по постоянному току (ОВ на входе ~ Усилитель мощности
ОВ на выходе)
Примечание: R на инвертирующем входе не требуется, т к. tiN не зависит от температуры.
VQ =* 0 в для V1N *= 0 В; Av “ 10
201
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM124
Суммирующий усилитель постоянного тока
Источники фиксированного тока
Генератор импульсов
Vi-VH-VJ- V>V4
(Vi +V> )>(Vl TVl) при M»WC
Задающее устройство для светодиода
Задающее устройство для лампы
Запускающая ТТЛ схема
Биквадратный активный полосовой RC-фильтр
Пиковый детектор с малым дрейфом
R1 100k
202
счетверенный операционный усилитель
LM124
Генератор прямоугольных импульсов
Генератор импульсов
Привязка дифференциального входного сигнала к потенциалу земли
Мощный источник тока, управляемый напряжением
Токовый монитор
Компаратор с гистерезисом
Схема генератора, управляемая напряжением
Инвертирующий усилитель переменного тока
203
счетверенный операционный УСИЛИТЕЛЬ
LM124
Активный RC-фильтр нижних частот
Неинвертирующий усилитель переменного тока
Усилитель с фотогальваническим элементом
Дифференциальный усилитель напряжения постоянного тока с высокочастотным входом
Дли — ~ — (коэффициент ослабления он фа злого сигнала зависит от соотношения резисторов )
R4
VD = (« + p^)(V2 Vt), для данной схемы VO = 2(V2 V||
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ 1401УДЗ
Аналог LM146
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К1401УДЗ - счетверенный программируемый операционный усилитель с внутренней частотной коррекцией. Один из усилителей имеет отдельный вход тока управления. Предназначен для построения схем с малым потреблением мощности.
ТИПОНОМИНАЛ_______________
К1401УДЗ
ОСОБЕННОСТИ______________________
• Четыре усилителя в одном корпусе
• Широкий диапазон напряжений питания ............1,5-н 16,5 В
• Диапазон токов управления ... 1 ? 20 мкА
• Частота единичного усиления . . 2.5 МГц
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА_______________________________________
Корпус 2103.16-3
выход 1го канала [~Т
вход 1 го канала инвертирующий ГТ вход 1-го канала неинвертирующий Гз~ питание (+Un) [Т вход 2-го канала неинвертирующий [Т
вход 2-го канала инвертирующий ГТ выход 2-го канала ГТ управление 1-м, 2-м и 4-м каналами ГЕ
~Гб| выход 4-го канала
Та] вход 4-го канала инвертирующий вход 4-го канала неинвертирующий питание (-Un)
вход 3-го канала неинвертирующий вход 3-го канала инвертирующий выход 3 го канала
управление 3-м каналом
I
9
13
ЗЕ
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
205
счетверенный операционный усилитель
1401УДЗ
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Un ±1.5 ±16.5 В
Синфазное входное напряжение Unx сф - ±ип- 2 В
Сопротивление нагрузки Rh 10 - кОм
Рассеиваемая мощность Ярас - 500 200 2 мВт
Температура окружающей среды Т -10 +70 °C
Примечание: 1 В галазоне температур от -10 до +50 °C.
2 При 70 °C. В диапазоне температур от +50 до +70 °C мощность снижается линейно.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un - ±15 В, 1упр = 10 мкА, Т = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Напряжение смещения им Ян = 10 кОм - ±6 мВ
Максимальное выходное напряжение макс Ян = Ю кОм. 1/ах= 0.1 В ±12.0 - В
Входной ток /нх Ян = 10 кОм - 250 нА
Разность входных токов А/вх Ян = Ю кОм - 100 нА
Ток потребления /лот - 2,5 мА
Коэффициент усиления напряжения Ку,и Ян “ Ю кОм 50 - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений КЬс.сф Ян ~ 10 кОм. Цвх.сф ~ ±10 В 70 - дБ
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
1вх, Д1вх, нА
Цсм. мВ
Зависимости входного тока и разности входных токов от тока управления
Зависимость напряжения смещения от тока управления
Зависимость тока потребления от тока управления
206
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
1401УДЗ
Зависимость коэффициента усиления напряжения от тока управления
Зависимость коэффициента ослабления синфазного сигнала от тока управления
Зависимость коэффициенте усиления напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость выходного напряже- Зависимость коэффициента Зависимость коэффициента
ния от сопротивления нагрузки усиления напряжения от темпера- ослабления синфазных входных
туры окружающей среды напряжений от температуры
окружающей среды
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ_____________________________________
Схема балансировки
R1, R2, R3 - резисторы для задания режима
R4, R5, R6, R7 - резисторы балансировки
I К0МЙД-‘.1£Г
ЕЖ! F
» Прием- размещением организация культурной•£.•:?;•,' :•; -:: 4^епРЗОЙ ПООГраМг/Ы туристических группам® : . f-PuC л Москв7 и Сан»сг-Петербург из>30
/т ?;. рубё^а. • •• •: у;?:.--: -•••••• -м . у.::.у;.г у:'";г"•:•
Срг^ I изл гЯ :бизнес^ j $ов i ю Россини СНГ.
Й» Продажа ». Шокугка онiоьы? партий товаров -"??" народно’ ? >1С1ребпен?я и гтрдДу,тов питания.?;^ ку<: ••> * 1 -••»• ’•
Вкаээо с-. ]р.Vtru^ и .Ьиг1ансо?.'1я поддержка п7У< It рк их разработок, . ' ;
Ж Редз Лл ельсЬш'/ст?угЧт 1 'Ж МШтал,
•• у. 45, стр, ?, офис 76 '-У '.“^5
: : тел, (&9$) Ж 4'4- W.- - ' '-
фс«. (0Р5; 14Р>~44 - •
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ LM146
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ПРОГРАММНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ LM146
Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Счетверенный операционный усилитель LM146 состоит из четырех независимых маломощных усилителей с внутренней частотной коррекцией, характеризуется высоким усилением и наличием тока управления (программирующего тока). Подключение двух внешних резисторов позволяет программировать значения следующих параметров: произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания, максимальную скорость нарастания выходного напряжения, ток потребления, входной ток, разность входных токов и входной шум. Например, можно подстраивать ток потребления, ширину полосы пропускания или оптимизировать коэффициент шума. Аналогичным образом могут быть заданы другие параметры усилителя.
Расположение выводов у ОУ LM146 такое же как у ОУ LM124 и LM148, но, в отличие от последних, ОУ LM146 имеет два вывода для задания токов управления.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ__________________
(значения соответствуют току управления ISET- 10 мкА)
♦ Программируемые электрические параметры
• Работа от автономного источника питания
• Малый ток потребления ......... 350 мкА
(на один усилитель)
• Гарантированное произведение коэффициента усиления на ширину полосы
пропускания..............не мене 0.8 МГц
• Большой коэффициент
усиления напряжения.............120 дБ
• Низкая спектральная плотность
напряжения белого шума ..... 28 нВ/УГц
• Широкий диапазон напряжений питания.....................±1,5 ч- ±22 В
♦ Отсутствие перекрестных искажений для выходного каскада класса АВ
• Идеальная цоколевка для построения биквадратных активных фильтров
• Температурная компенсация входных токов
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА (DIP - корпус; вид сверху)
Корпус J16A (LM146J)
выход канала А
вход инвертирующий канала А вход неинвертирующий канала А питание (V+) вход неинвертирующий канала В
вход инвертирующий канала В выход канала В управление каналами A,B,D
выход канала D
вход инвертирующий канала D вход неинвертирующий канала D питание (V-)
вход неинвертирующий канала С вход инвертирующий канала С выход канала С
управление каналом С
ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА КАНАЛА А
В А.В.Перебаскин и др.
209
счетверенный операционным усилитель
LM146
ПРОГРАММИРУЕМЫЕ ПАРАМЕТРЫ____________________________________________________
Общий ток питания — 1,4 мА (ISET ~ 10 мкА)
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания = 1 МГц (ISET ~ 10 мкА)
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения - 0.4 В/мкс (ISET - 10 мкА)
Входной ток =50 нА (ISET “ 10 мкА) ISET ~ ток на выводах 8, 9 (см. принципиальную схему)
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ1
Напряжение питания.................................................. ±22 В
Дифференциальное входное напряжение'................... . .±30 В
Синфазное входное напряжение1.......................... . . .......±15 В
Рассеиваемая мощность2............................................ ... ,900 мВт
Длительность короткого замыкания на выходе3............... . . не лимитирована
Диапазон рабочих температур........................................... .-55 ±+125 °C
Максимальная температура перехода ..................... . . .......+150 °C
Диапазон температур хранения............................. . . . . .-65 ±+150 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с) . . .............. .300 °C
Cavity DIP-корпус (О) (J) рассеиваемая мощность (Pd) ................. ....................... . .900 мВт
тепловое сопротивление (0jA) ........... ....................... . .290 °C/Вт
Примечание. 1 При напряжении питания менее ± 15 В абсолютное максимальное входное напряжение раоно напряжению питания.
2 Максимальная рассеиваемая мощность уменьшается при повышении темпера iyptj, она зависит от максимальной температуры перехода Tjmax, теплового сопротивления €Э]А и температуры окружающей среды ТДи определяется по формуле
Tjrnax— ТА Pd= ёк\
3 Допускается любой из выходов усилителя закорачивать на землю на неограниченное время, однако не следует закорачивать одновременно более одного выхода, так как при этом наблюдается превышение допустимой темпера туры перехода
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость входного тока от тока управления
Зависимость тока потребления от тока управления
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от тока управления
210
счетверенный операционный усилитель
LM146
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при К$= ±15 В, Iset= 10 мкА, параметры сохраняются во всем диапазоне рабочих температур, если не указано иначе)
Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Vcm = 0 В. Rs < 50 Ом. Та = 25 °C - 0.5 5,0 мВ
Разность входных токов Vcm = 0 В, Га = 25 °C - 2 20 нА
Входной ток Vcm = 0 В. Та = 25 °C - 50 100 нА
Ток потребления (всей микросхемы) Та = 25 °C - 1.4 2 мА
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале Rl = Ю кОм. ДУоит ~ ±10 В, Та = 25 °C 100 1000 - В/мВ
Диапазон синфазных входных сигналов Та = 25 °C 13.5 14 - В
Коэффициент ослабления синфазного сигнала Rs < 10 кОм, Гл = 25 °C 80 100 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смец^ния Rs < 10 Юм. Га= 25 °C 80 100 - ДБ
Размах выходного напряжения Rl г Ю Юм. Та = 25 °C 12 14 - В
Ток короткого замыкания Та = 25 °C 5 20 35 мА
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания Та = 25 °C 0.8 1.2 - МГц
Запас по фазе Та = 25 °C - 60 - градус
Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Та = 25 °C - 0,4 - В/мкс
Спектральная плотность напряжения белого шума 1 = 1 кГц. Та = 25 °C - 28 - hB/vTu
Коэффициент развязки (разделения) между каналами Rl — 10 кОм, ДУоит - 0 -г- ±12 В, Гл = 25 °C - 120 - ДБ
Входное сопротивление Га = 25 °C - 1 - МОм
Входная емкость Та = 25 °C - 2 - пФ
Напряжение смещения Уем s 0 В, Rs < 50 Ом - 0,5 6 мВ
Разность входных токов Усм = 0 В - 2 25 нА
Входной ток Усм = 0 В - 50 100 нА
Ток потребления (всей микросхемы) - 1.5 2 мА
Коэффициент усиления по напряжению при большом сигнале Rl - Ю кОм, ДУоит — ±Ю В 50 1000 - В/мВ
Диапазон синфазных входных сигналов 13,5 14 - В
Коэффициент ослабления синфазного сигнала Rs 50 Ом 70 100 - ДБ
Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения Rs < 50 Ом 76 100 - ДБ
Размах выходного напряжения Rl 2. 10 кОм 12 14 - В
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ( при Es= ±15 В, Iset= 1 мкА)
Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Vcm = 0 В. Rs < 50 Ом, Та = 25 °C - 0,5 5 мВ
Входной ток VCM = 0 В. Та - 25 °C - 7,5 20 нА
Ток потребления (всей микросхемы) Та = 25 °C - 140 250 мкА
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания Та = 25 °C 80 100 - кГц
211
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM146
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ( при ±1,5 В, Jsi:t = 10 мкА)
Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Напряжение смещения Vcm = 0 В, Rs S 50 Ом. Та = 25 °C - 0.5 5 мВ
Диапазон синфазных входных-сигнале в Та = 25 °C ±0,7 - - В
Коэффициент ослабления синфазного сигнала Rs < 50 ом Та = 25 °C - - 60 ДБ
Размах выходного напряжения Rl > 10 кОм, Та = 25 °C ±0.6 - - В
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ (продолжение)
Фм, град
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от тока управления
Зависимость произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания от тока управления
Зависимость запаса по фазе от тока управления
Зависимость напряжения смещения от тока управления
Зависимость коэффициента ослабления синфазного сигнала от тока управления
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения от тока управления
212
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛ117 ель
LM146
Зависимость размаха выходного напряжения от напряжения питания
Зависимость диапазона входного напряжения от напряжения питания
Зависимость входного тока от входного синфазного напряжения
Зависимость разности входных токов от температуры окружающей среды
Зависимость тока потребления от температуры окружающей среды
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от температуры окружающей среды
Зависимость произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания от температуры окружающей среды
-55 -35-15 5 25 45 65 В5 105 Та,°C
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от температуры окружающей среды
Зависимость спектральной плотности входного напряжения шума от частоты
213
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LM146
-55 -35 -15 5 25 45 65 85 105 Та,°C
Зависимость спектральной плотности входного тока шума от частоты
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения от частоты 1 - положительный источник питания 2 — отрицательный источник питания
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
Переходная характеристика повторителя напряжения
Переходная характеристика повторителя напряжения
Схема контроля переходной характеристики
214
счетверенный операционный усилитель
LM146
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ-Не допускается изменение полярности источника питания, так как это приводит к отказу прибора.
Величина отрицательного синфазного напряжения с учетом падения напряжения на диоде не должна превышать значение Vs- Превышение этого предела на каком-либо входе ведет к изменению на 180 градусов фазы сигнала на выходе. Положительное синфазное напряжение на входе не рекомендуется поднимать выше уровня (Vs - 1) В. Но и при превышении этого предела изменение фазы выходного сигнала не происходит.
Для обеспечения требуемого размаха выходного напряжения величина минимальной нагрузки должна выбираться в соответствии с нагрузочной способностью по положительному и отрицательному выходному току ОУ. Причем увеличение тока управления приводит к увеличению максимального выходного тока положительной полярности (ICL+) и не приводит к увеличению выходного тока отрицательной полярности {ICL—)• На рис 1 проиллюстрированы эти зависимости.
(ISET) и обратно пропорционально абсолютной температуре. При использовании резисторов в цепи регулировки тока управления, произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания будет уменьшаться с увеличением температуры. Для исключения данного явления необходимо, чтобы величина тока управления была прямо пропорциональна величине температуры.
Кристалл ОУ LM146 по тепловому режиму спроектирован гак, что переходное затухание (развязка) между всеми четырьмя усилителями превышает -105 дБ.
Оптимальное переходное затухание (более -110 дБ) наблюдается между усилителями А и D. В и С. То есть усилитель А, рассеивая мощность на своем выходном каскаде, наименьшее влияние будет оказывать на усилитель D и наоборот. Подобное относится к усилителям В и С.
Резюме по типовым рабочим характеристикам ОУ LM146: На рис.З показан типовой режим ОУ LM146, по которому все параметры прибора можно рассчитать. По мере увеличения тока управления увеличиваются скорость нарастания выходного напряжения, входной ток и ток потребления, в то время как пропорционально уменьшается мощность шума, а напряжение смещения остается постоянным. Рекомендуемый GBW от 10 кГц до 3.5 =• 4 МГц.
Счетверенный операционный усилитель работает при напряжении питания до ±1,3 В. При этом быстродействие прибора не ухудшается.
Рис.1. Зависимость максимального выходного тока от тока управления
Величина входной емкости (С||\1) ОУ LM146 примерно 2 пФ Любая паразитная емкость Cs (например, вследствие подключения других элементов) увеличивает ClN- Применение реактивной или активной обратной связи приводит к появлению в АЧХ еще одного полюса. На рис.2 приведен пример с резистивной обратной связью, где полюс возникает на частоте (Rl + R2)/2.’rR1xR2x(C|N + CS)-
Необходимо удостовериться, что полюс возникает на частоте на 2 октавы ниже ожидаемой частоты на уровне -3 дБ при замкнутой цепи обратной связи Если этого не наблюдается, то в обратную связь надо поместить конденсатор, подобрав его так, чтобы постоянная времени конденсатора и сопротивления, параллельного ему, была равна произведению R1(Cs + ClN)(CxR2).
Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания (GBW) операционного усилителя прямо пропорционально току управления
IS6T, мкА
(85)2 (85|/'5’(85f/10
Рис. 3. Типовые рабочие характеристики LM146
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ 1401УД4
Аналог LF147
Фирма National Semiconductor Corporation
Товарные знаки О
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
К1401УД4- счетверенный операционный усилитель с хорошо согласованными парами полевых транзисторов на входе. Имеет большое входное сопротивление. внутреннюю частотную коррекцию, широкий диапазон напряжений питания. Предназначен для миниатюризации радиоэлектронной аппаратуры
ТИПОНОМИНАЛ______________________
К1401УД4
КМ1401УД4 1401УД4А/Б
ОСОБЕННОСТИ___________________________
• Четыре усилителя в одном корпусе
• Входной каскад на полевых транзисторах
• Широкий диапазон напряжений питания
• Частота единичного усиления . . . 2.5 МГц
• Скорость нарастания...........10 В/мкс
• Напряжение смещения.............7,5 мВ
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________________
Корпус 2102.14 2 выход 1-го канала ГТ вход 1-го канала инвертирующий Г? вход 1-го канала неинвертирующий[Т питание (+Un)(T вход 2-го канала неинвертирующий [У" вход 2-го канала инвертирующий Пв~ выход2-го канала |7 м] выход 4-го канала Тз| вход 4-го канала инвертирующий 12] вход 4-го канала неинвертирующий 77] питание ( Un) То] вход 3 го канала неинвертирующий ~э] вход 3-го канала инвертирующий ~8~| выход 3-го канала
к в
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
217
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ 1401 УД4
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания L/n ±4.0 ±16.5 В i
Входное (дифференциальное) напряжение Mix диф - 2 Mi В
Выходной ток (вых - 5 мА
Диапазон синфазных входных напряжений Mix сф - ±(U1 - 3) В
Рассеиваемая мощность Ррас - 600 мВт
Температура окружающей среды Т -10 ±70 °C
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Un = ± 15 В, Т = 25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Напряжение смещения Ucu R(l = 2 кОм - 7.5 мВ
Максимальное выходное напряжение Мпух.макс Rh = 2 кОм 10,0 - В
Ток потребления (пот - 11 мА
Разность входных токов А/вх R»» = 2 кОм - 0.5 нА
Коэффициент усиления напряжения Ку Rtl = 2 кОм 30 - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос.сф Rh = 2 кОм 70 - дБ
Входное сопротивление Rex ю9 - Ом
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость коэффициента усипения от частоты
Зависимость коэффициента
разделения каналов от частоты
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость коэффициента усиления напряжения от сопротивления нагрузки
Зависимость максимального выходного напряжения от напряжения питания
218
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ 1401УД4
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ
Типовая схема включения одного канала
Балансировка типовой схемы включения
Rl, R2, R3- резисторы для задания режима D1 - один канал микросхемы
R1, R2, R3, R6-резисторы для балансировки D1 - один канал микросхемы
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТ ГЛЬ LF147
ШИРОКОПОЛОСНЫЙ СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НА ВХОДЕ ПОЛЕВЫХ ТРАНЗИСТОРОВ
С УПРАВЛЯЮЩИМ р-п ПЕРЕХОДОМ LF147
Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Усилитель LF147 - дешевый, быстродействующий счетверенный операционный усилитель, на входе которого используются полевые транзисторы с управляющим р-n переходом, с внутренней компенсацией входного напряжения смещения (комбинированная технология изготовления ИС на биполярных и полевых транзисторах BI-FET II™).
Усилитель потребляет малый ток при сохранении большой величины произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания и имеет высокую максимальную скорость нарастания выходного напряжения. Кроме того, согласованные высоковольтные усилители, использующие на входе полевые транзисторы с управляющим р-п переходом, обеспечивают малый входной ток и небольшую разность входных токов. ОУ LF147 совместим по выводам со стандартным ОУ LM148.
ОУ LF147 можно применять в интеграторах, в быстродействующих ЦАП. в схемах выборки и хранения и во многих других схемах, где требуются низкое напряжение смещения, малый входной ток, большое входное сопротивление, высокая скорость нарастания выходного напряжения и большая ширина полосы пропускания. Прибор обеспечивает малый шум и небольшой дрейф напряжения смещения.
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
♦ Внутренняя компенсация напряжения
смещения .........................2 мВ
• Малый входной ток.................50 пА
• Малый входной ток шума.......0,01 пА//Гц
• Большая величина произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания ... 4 МГц
• Высокая скорость нарастания выходного напряжения .............13 В/мкс
• Большое входное сопротивление . . 10,г Ом
• Небольшой ток потребления.........7,2 мА
♦ Низкий полный коэффициент гармоник
Av - 10. Rl ~ 10 кОм.
BW-20 Гц -ь 20 кГц
Vo “ 20 В (двойная амплитуда) < 0,02%
• Низкая частота сопряжения для шума вида 1/f . . 50 Гц
♦ Небольшое время установления
выходного напряжения до 0.01 % • 2 мкс
Примечание 1 Частота сопряжения для tu^aa вида 1/1 есть частота. на которой уровень шума увеличивается в 1.414 раза по сраннению с уровнем более высокочастотною (белою) шума .
КОРПУСА
DIP корпус
вход Нго канала (~Т 13 выход 4-го канала
вход Нго канала инвертирующий Г? 7з] вход 4-го канала инвертирующий
вход 1-го канала неинвертирующий Гз' Т?1 вход 4-го канала неинвертирующий
питание (V+) П~ ТП питание (V )
вход 2 го канала неинвертирующий ГТ То] вход 3-го канала неинвертирующий
вход 2 го канала инвертирующий ГТ J Х?7 Хз/L Т~| вход 3-го канала инвертирующий
выход 2-го канала [Z 3 выход 3-го канала
УПРОЩЕННАЯ СХЕМА
221
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ LF147
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания....................................................±22 В
Дифференциальное входное напряжение........................ ..........±38 В
Диапазон входного напряжения1.............. ..... . .±19 В
Длительность короткого замыкания на выходе2.... ... ............. .продолжительная
Рассеиваемая мощность3 .............................. ................900 мВт
Максимальная температура перехода (Tjmax) ........... ........... ... 150 °C
Тепловое сопротивление переход - окружающая среда (0jA)...............100 °С/Вт
Диапазон рабочих температур................................... .......-55<Тд<+125 °C
Диапазон температур хранения..........................................-65 <Тд< +150 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)................. . .300 °C
Примечание: 1 Если не ^сазане иначе, абсолютное максимальное отрицательное входное напряжение равно отрицательному напряжению питания.
2 Любой выход усилителя может быть закорочен на землю на неопределенное время Однако нельзя закорачивать отитовременно более чем один выход, так как будет превышена максимально допустимая температура перехода.
3 При повышенных температурах уменьшение максимально допустимой мощности будет зависеть от тепловою сопротивления ©jA.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПОСТОЯННОМУ ТОКУ (Примем. 1)
Буквенное обозначение Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Vos Напряжение смещения Rs = 10 кОм, Тд = 25 °C -55 <Тд< +125 °C - 1 5 8 мВ
ДУоз/ДТ Средний температурный коэффициент напряжения смещения Rs = Ю кОм - 10 - мкВ/ °C
tos Разность входных токов Т1 = 25 °C , (Примем. 1,2) -55 <Тд< +125 °C - 25 100 25 пА нА
1в Входной ток Т( = 25 °C . (Примем. 1.2) -55 <Тд< +125 °C - 50 200 50 пА нА
Rin Входное сопротивление Г, = 25 °C - 10,г - Ом
AVOL Коэффициент усиления по напряжению при большом сигнале Vs= ±15 В. Vo= ±10 В. Rl = 2 кОм. Тд = 25 °C 50 100 - В/мВ
-55 <Тд< +125 °C 25 - - В/мВ
Vo Размах выходного напряжения Vs - ±15 В, Rl = 2 кОм ±12 ±13,5 - В
Vcm Диапазон синфазных входных сигналов Vs = ±15 В ±11 +15,-12 - В
CMRR Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов Rs S 10 кОм 80 100 - ДБ
PSRR Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения (Примеч.З) 80 100 - ДБ
te Ток потребления - 7.2 11 мА
Примечание: 1 Если не указано иначе, параметры измеряются в полном диапазоне температур и при VS = ±20 В Параметры VOS. IB и IQS измеряются при VCM = 0.
2 Входные токи - это токи утечки перехода, которые увеличиваются примерно в 2 раза при увеличении температуры перехода Tj на каждые 10 °C При обычной работе температура перехода превышает температуру окружающей среды в результате внутренней рассеиваемой мощности PD If = Та + ©|АРО, где ©jA - тепловое сопротивление переход - окружающая среда. Для поддрежания входною тока на минимальном уровне рекомендуется применение теплоотвода.
3 Коэффициент влияния источников питания на напряжение смещения измеряется как при увеличении, так и при уменьшении напряжения питания» в соответствии с общепринятой практикой.
222
счетверенный операционный усилитель
LF147
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ПО ПЕРЕМЕННОМУ ТОКУ (Примем. 1)
Буквенное обозначение Параметр Режим измерения Мин. Тип. Макс. Единица измерения
Коэффициент развязки (разделения) между каналами Та = 25 °C. t = 1 Гц + 20 Тц (Относительно входа) - -120 - дБ
SR Максимальная скорость нарастания выходного напряжения Vs = ±15 В. Тд = 25 °C - 13 - В/мкс
GBW Произведение коэффициента усиления на ширину полосы пропускания Vs= ±15 В. Тд= 25 °C - 4 - МГц
ел Спектральная плотность входного напряжения шума Га = 25 °C, Rs = W0 Ом, f = 1000 Гц - 20 - нВ/Wu
/п Спектральная плотность входного тока шума Т| = 25 °C. 1 = 1000 Гц - 0,01 - пА/уТц
Примечание. 1 Входные токи - эго токи утечки перехода, которые увеличиваются примерно в 2 раза при увеличении температуры перехода Tj на каждые 10 °C. При обычной работе темпера гура перехода превышает температуру окружающей среды в результате внутренней рассеиваемой мощности PQ 1। - Та + (Э]АРО. где 0|Д тепловое сопротивление переход - окружающая среда. Дляподдрежаниявходного тока на минимальном уровне рекомендуется применение теплоотвода
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость входного тока от синфазного входного напряжения
Зависимость входного тока от температуры окружающей среды
Зависимость тока потребления от напряжения питания
Зависимость максимального положительного синфазного входного напряжения от положительного напряжения питания
Зависимость максимального отрицательного синфазного входного напряжения от отрицательного напряжения питания
Максимальный вытекающий
ВЫХОДНОЙ ток
223
счетверенный операционный усилитель
LF147
Зависимость выходного напряжения от величины сопротивления нагрузки
АЧХ и ФЧХ на высоких частотах
Зависимость произведения коэффициента усиления на ширину полосы пропускания от температуры окружающей среды
Зависимость максимальной скорости нарастания выходного напряжения от температуры окружающей среды
искажений от
Зависимость частоты
Зависимость неискаженного размаха выходного напряжения от частоты
АЧХ при разомкнутой цепи обратной связи
224
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ усилитель
LF147
Зависимость коэффициента ослабления синфазного сигнала от частоты
Зависимость коэффициента влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения от частоты
Зависимость спектральной плотности входного напряжения шума от частоты
Зависимость коэффициента усиления напряжения при разомкнутой цепи обратной связи от напряжения питания
Зависимость выходного сопротивления от частоты
Время установления выходного напряжения инвертора
ПЕРЕХОДНЫЕ РАКТЕРИСТИКИ (RL = 2 кОм, Cl= 10 пФ)
Vo (50мВ/дел)
t (0.2мкс/дел)
Неинвертируемый малый сигнал
Vo (5В/ддл)
Инвертируемый малый сигнал
t (2мкс/дел)
Инвертируемый большой сигнал
225
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LF147
Vo (5В/двл)
t (2мкс/дел)
Неинвбртируемый большой сигнал
Максимальный ток (Re = 100 Ом)
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ _
Усилитель LF147 - это операционный усилитель с внутренне подстроенным напряжением смещения, имеющий на входе полевые транзисторы с управляющим р-п переходом (комбинированная технология изготовления ИС набиполярных и полевых транзисторах BI-FET II™). У этих транзисторов большие обратные напряжения пробоя затвор-исток и затвор-сток, что исключает необходимость в фиксаторах уровня на входах. Поэтому большие дифференциальные входные напряжения не вызывают значительного увеличения входного тока. Максимальное дифференциальное входное напряжение не зависит от напряжения питания. Однако нельзя допускать, чтобы входное напряжение было ниже отрицательного напряжения питания, так как это вызовет большие токи, которые могут привести к разрушению прибора.
Превышение предела отрицательного синфазного сигнала на каком-нибудь из входов приводит к изменению фазы выходного сигнала ОУ на 180 градусов и к изменению величины последнего на высокую или низкую. Превышение этого предела на обоих входах приводит к увеличению величины сигнала на выходе ОУ. Однако и в том и в другом случае приведение величины отрицательного синфазного сигнала в рабочий диапазон возвращает усилитель в нормальный рабочий режим (фиксации состояния не происходит).
Превышение предела положительного синфазного сигнала на одном входе не вызывает изменения фазы на выходе, вместе с тем превышение этого предела на обоих входах приводит к увеличению сигнала на выходе ОУ.
ОУ также будут работать при входном напряжении синфазного сигнала, равном напряжению Vs, однако в этом режиме могут уменьшаться GBW и SR. Когда значение отрицательного синфазного сигнала изменится на 3 В относительно Vs, может произойти увеличение напряжения смещения.
Нормальная работа ОУ наблюдается при напряжении питания до ±4.5 В, при этом смещение осуществляется с помощью эталонного стабилитрона.
При сопротивлении нагрузки 2 кОм у ОУ LF147 выходное напряжение будет ±10 В во всем диапазоне температур. Однако при дальнейшем росте Vo (свыше 10 В) может произойти увеличение напряжения смещения, которое, в свок^ очередь, приведет к ограничению как Vo. так и Vo.
Не допускается изменение полярности источника питания ИС и неправильная установка прибора в испытательное гнездо, так как неограниченный выброс тока в прямосмещенном диоде ИС может вызвать сплавление внутренних проводников и привести к разрушению прибора.
Поскольку на входе этих операционных усилителей используются не МОП-транзисторы, а полевые транзисторы с управляющим р-п переходом, ОУ не требует специального обращения.
Как обычно, в усилителях с целью обеспечения устойчивости особое внимание следует обращать на расположение компонентов и на развязку от источника питания. Например, резисторы цепи обратной связи следует размещать возможно ближе ко входу усилителя, чтобы свести к минимуму C|N-
Полюс АЧХ существует всегда, когда отрицательная обратная связь, охватывающая ОУ, имеет резистивный характер. Параллельное соединение резистора и конденсатора между входом прибора (обычно инвертирующим) и Землей приводит к образованию дополнительного частотного полюса. В большинстве случаев частота этого полюса намного выше частоты на уровне -3 дБ от уровня плоской вершины АЧХ (т.е. частоты первого полюса) при усилении с замкнутой обратной связью. Это приводит к незначительному уменьшению запаса устойчивости. Если отношение частот полюсов АЧХ меньше либо равно приблизительно 6, то между выходом и инвертирующим входом должен быть подключен конденсатор. Величина этого добавочного конденсатора должна быть определена исходя из постоянной времени RC (параллельного соединения этого конденсатора и резистора обратной связи), которая должна быть не менее постоянной времени полюса, обусловленного резистивной отрицательной об-
226
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ LF147
ТИПОВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ____________________________________
Прецизионный ступенчатый диодный аттенюатор с цифровым управлением
аттенюатора
А1 А2 АЗ Vo. дБ аттеннюация
0 0 0 0
0 0 1 -1
I 0 1 0 -2
0 1 1 -3
I 1 0 0 -4
1 0 1 -5
1 1 0 -6
1 1 1 -7
• Точность выше 0.4% при стандартных резисторах 1% значения
• Нет необходимости в регулировке напряжения смещения
• Способность использовать разное количество каскадов
• Очень высокий входной импеданс
227
СЧЕТВЕРЕННЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ LF147
VQUT начинается с нуля и равно интегралу входного напряжения по отношению к пороговому напряжению: t
VOUT=rc/ (VlN-VTH)dt О
• Интегрирование начинается, когда V|N a VTH
* Переключатель S1 позволяет зафиксировать любое значение выходного сигнала
• Переключатель S2 возвращает систему к нулю
228
счетверенный операционный усилитель
LF147
• Для приведенной схемы:
fo - 3 кГц, fNOTCH - 9.5 кГц, Q - 3,4
Коэффициент полосы пропускания:
ФВЧ-0,1
полосовой фильтр - 1
ФНЧ-1
фильтр "пробка” -10
• foxQ < 200 кГц
• Максимальная величина синусоидального выходного напряжения размах 10 В 5ез граничения до 200 кГц
впервые «ф^Сркрм языкё?й&Дйётря серия спраЫс'Чнмкрв^.х в кРт&рёй^будет Дайа?/ зся ’ ц< >еобхидимгя7йзяприсбретейи>ги^испэльзовзмня ИНф^М^ЦЙЯ о Б&ЛЕ£^ИНС U'BE ПррЙЗВрДЧМЬ8Х £ ;в рублёвой зоне интегральньЕх схем.
-•-• ; - ; ; •'••••• • ’• .
Также влерзые прИвлдитр& информацияр зарубежных ДН А Л V'JV > 4 Согрчертвен НЫл- -лфросхем и других ?/;. hpU6b$aXi-ррпадёю^^-йа;наил рынок?.'
Издание распространяется по подписке и в розничной Торгрййр:^ ...... , ’•- ...L:-"'--;.
Вы серьезно занимаетесь электроникой?
Тогда Вам необходимо иметь BCiO серию справочников Не слишком аэдейтёсьна розничную тдргбвлйх
ПОДПИСАТЬСЯМОЖНО В ОФИСЕ * ^ИНМЫ "ДОДЭКА "
11^'чв,
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ И КОМПАРАТОР 1401УД6
Аналог LM392
Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ
1401УД6 - универсальная микросхема, состоящая из усилителя и компаратора. Усилитель имеет внутреннюю частотную коррекцию и широкий диапазон напряжений питания. Возможна работа от двуполярного источника питания. Выход компаратора может соединяться с ТТЛ и КМОП входами при работе от общего источника питания. Предназначен для использования в аппаратуре с одним источником питания.
ТИПОНОМИНАЛ_______________________
К1401УД6
ОСОБЕННОСТИ_______________________
* Операционный усилитель и компаратор напряжений в одном корпусе
* Широкий диапазон
напряжений питания . . 3 -г 32 В
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСА______________________________________
Корпус 2101.8-1 Графическое обозначение
микросхемы
выход КН [J вход КН инвертирующий [2 вход КН неинвертирующий [3 питание (-Un) (4 в] питание (+Un) 3 7[ выход ОУ § вход ОУ инвертирующий —1 8 5] вход ОУ неинвертирующий 4 1 7
HJ -и [>ОО
Примечание: КН - компаратор напряжений, 0У- операционный усилитель
231
ОПЕРАЦИОННЫМ усилитель и компаратор
1401УД6
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ
Параметр, режим Буквенное обозначение Не менее Не более Единица измерения
Напряжение питания Un 3.0 32.0 в
Входное напряжение^ Um - th- 2 В
Диапазон синфазных входных напряжений1 Um. сф - th - 2 В
Выходное напряжение (для КН) Цвых - 32.0 в
Выходной ток (для ОУ) вытекающий втекающий Ааыхоу - 16 т 5 мА
Выходной ток (для КН) /выхкн - б мА
Рассеиваемая мощность - 300 34 100 3,4 мВт
Температура окружающей среды Т -10 *70 ®С
Примечание: 1 Отрицательное напряжение на любом входе КН относительно минуса источника гхтания должно быть ив более 0,1 В.
2 В диапазоне температур от 10 до +50 °С.
3 На всю микросхему.
4 При Т « +70 °C. В диапазоне температур от +50 до +70 °C мощность снижается линейно.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (при Т - +25 °C)
Параметр Буквенное обозначение Режим измерения Не менее Не более Единица измерения
Напряжение смещения Ucm Un = 5 В. +Цвыж= 1,5 В, Яноу * 2 кОм. Янкн * 15 кОм - *5 мВ
Ток потребления (на всю микросхему) /пот Un = 30 В - 2 мА
Входной ток Ах Un = 5 В. +Цвых = 1.5 В, Лноу = 2 кОм, Янки =15 кОм - 250 нА
Разность входных токов ДАх th» 5 В. +Lhwx = 1,5 В. Риду я 2 кОм, Янкн = 15 кОм - 50 нА
Для операционного усилителя
Максимальное выходное напряжение L/вых.мэкс Un = 5 В, +Um = 0.1 В, Яноу = 2 кОм 3.3 - В
Коэффициент усиления напряжения Ку,и Un » 15 В. +-ивых« 1.5 + 11.5 В Я ОУ = 2 кОм 25 - тыс.
Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Коссф Un= 5 В. +иВЫх= 1.5 В, (Ах.оф » 2 В 65 - ДБ
Для компаратора напряжений
Выходное напряжение низкого уровня l€wx Un » 5 В. +Uhx = 0 В, "Ubx = 1 В, /вых = 4 мА - 400 мВ
Выходной ток Аых th »5 В. +lfa = 0B. +14ы, = 1.4 В. -Цвых - 1 в 6 - мА
Ток утечки на выходе /ут.вых Un = 5 В. +1Ах = 1 В, -Um 1 0 В. +-Цвых “ 30 В - 1 мкА
Коэффициент усиления напряжения Ау.и Un = 15 В. +Цвыхв 1.5 * 11,5 В Л кн s 15 кОм 50 - тыс.
Время задержки Ь Un = 5 В, Янки “ 5 кОм 3 3 мкс
232
операционный усилитель и компаратор
ТИПОВЫЕ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки ДЛЯ ОУ
Зависимость выходного напряжения низкого уровня от выходного втекающего тока для КН
Зависимость выходного напряжения низкого уровня от температу-ры окружающей среды для КН
Зависимость входного тока от напряжения питания
I - для КН
2 - дли ОУ
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды для квмПарато ра напряжений
Зависимость напряжения смещения от температуры окружающей среды для елвраии-•ннвгв усилителя
233
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ И КОМПАРАТОР
1401УД6
СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ_____________________________________
Для компаратора напряжений
Свх ~ входнй сииигнал
Uon _ опорное напряжение
Rl - R2 “(0 4- 10) кОм
D1 - компаратор напряжения
Для операционного усилителя
Однополярное питание Двуполярное питание
Rh _сопротивление нагрузки D2 - операционный усилитель
ОПЕРАЦИОННЫМ УСИЛИТЕЛЬ И КОМПАРАТОР
LM392
МАЛОМОЩНЫЙ ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ И КОМПАРАТОР НАПРЯЖЕНИЙ LM392
Фирма National Semiconductor Corporation
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Операционные усилители этой модели состоят из двух независимых схем. Одна из них - это ОУ с внутренней частотной коррекцией, высоким коэффициентом усиления, а другая - прецизионный компаратор напряжений. Как ОУ. так и компаратор напряжений специально спроектированы для работы в широком диапазоне напряжений от одного источника питания. В обеих схемах, работающих от одного источника питания, есть входные каскады, понижающие входные синфазные сигналы до уровня земли. Возможна также работа от источника с двуполярным питанием У LM392 малый ток потребления, который почти не зависит от величины напряжения питания.
Применение: входной усилитель с формирователем импульсов, блок усиления сигналов постоянного тока с детектором сигналов, генератор, управляемый напряжением, а также все обычные схемы ОУ или компаратора напряжений. Обе схемы могут работать непосредственно от стандартного напряжения питания +5 В, применяемого в цифровых схемах, а выход компаратора может непосредственно соединяться либо с ТТЛ. либо с логическими схемами КМОП Кроме того, усилитель из-за малого по требления мощности применяется в портативной аппаратуре.
ПРЕИМУЩЕСТВА__________________________
• Отсутствует необходимость использования двуполярных источников питания
• ОУ с внутренней частотной коррекцией и прецизионный компаратор расположены в одном корпусе
• Обеспечивается высокая чувствительность для малых сигналов (близких к напряжению земли)
• Возможность работы при автономном питании
• Такое же расположение выводов, как и у сдвоенного операционного усилителя LM158 и у сдвоенного компаратора LM193
ХАРАКТЕРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
• Широкий диапазон напряжений источника
питания однополярный ...................3 4- 32 В
двуполярный.........±1,5-=- ±16 В
• Малое потребление тока, практически не зависящее от напряжения питания............ 600 мкА
• Малый входной ток.................50 нА
• Небольшая разность входных токов . . 5 нА
• Низкое напряжение смещения ........2 мВ
• Диапазон синфазных входных сигналов включает напряжение земли
♦ Диапазон дифференциального входного напряжения соответствует напряжению источника питания
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ ОУ
♦ Внутренняя частотная коррекция
• Большой коэффициент усиления
по постоянному напряжению ...100 дБ
• Большая частота единичного
усиления.....................1МГц
• Большой размах
выходного напряжения . . . . 0 В + V* - 1,5 В
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРНЫЕ
ОСОБЕННОСТИ КОМПАРАТОРА
• Низкое выходное напряжение насыщения..................250 мВ
(при 4 мА)
• Выходное напряжение согласуется со всеми типами логических схем
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ____________________________________________
Рекомендации по применению LM392 соответствуют рекомендациям по применению ОУ LM358.
235
операнд, энный усилитель и компаратор LM392
ЦОКОЛЕВКА КОРПУСОВ (вид свеоху)
Металлический корпус
DIP-корпус
выход канала А[Т
вход канала А (-) [?
вход канала А (т) 3
8] питание (V+)
земля[4
2 выход канала В
б] вход канала В (-)
5| вход Канале В (+)
АБСОЛЮТНЫЕ МАКСИМАЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ
Напряжение питания......................................................32 В или ±16 В
Дифференциальное входное напряжение .... 1..............................32 В
Входное напряжение . ............................................. .-0,3 + +32 В
Рассеиваемая мощность'
Пластмассовый DIP-корпус (LM392N)...................................570 мВт
Металлический корпус (LM392H)................................. 830 мВт
Закорачивание выход - земля^............................ ...... ........продолжительное
Входной ток (VlN<-0,3 В)3........................................... . .50 мА
Диапазон рабочих температур.............................................0 + +70 °C
Диапазон температур хранения............................................-65 ++ ;50 °C
Температура выводов (продолжительность пайки 10 с)......................300 °C
Примечание: 1 При температуре свыше 25 °C максимально допустимые значения параметров ОУ LM392N должны уменьшаться (максимальная температура перехода 125 °C и тепловое сопротивление 175 °С/Вт), это характерно для приборов, припаянных к печатной плате и работающих при естественном охлаждении. Максимальном допустимые значения параметров ОУ LM392H должны уменьшаться при максимальной темпере туре перехода 150 °C и тепловом сопротивлении 150 °С/Вт. Рассеиваемая мощность является общей для ОУ и компаратора напряжений; где, возможно, следует применять внешние резисторы для уменьшения мощности, рассеиваемой в ИС.
2 Закорачивание схемы выхода на У+может вызвать перегрев и привести к разрушению прибора. Максимальный выходной ток ==40 мА (для усилителя) и ==30 мА (для компаратора) не зависит от величины V* При напряжении питания более +15 В непрерывное закорачивание может вызвать превышение максимально допустимых значений рассеиваемой мощности и полное разрушение прибора.
3 Входной ток возникает только при отрицательном напряжении на любом из входов. Это обусловлено тем, что переход коллектор база входных р п-р транзисторов работает е режиме прямого смещения и поэтому действует как входной диодный фиксатор уровня. Кроме того, на кристалле ИС функционируют также горизонтальные (боковые - Примечред.) п-р-п транзисторы,- работа которых может вызвать при отрицательном входном напряжении перепад выходных напряжений ОУ до уровней напряжения V* (или до уровня напряжения земли при больших перегрузках). Такой режим не вызывает разрушения, и выходные состояния восстанавливаются при возврате строительного входного напряжения к уровням более V”- 0,3 В (при ТА= 25 °C).
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
236
ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ И КОМПАРАТОР
LM392
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ (У+ = 5 В, О <7л< +70 °C)
Параметр Режим измерений Мин. Тип. Макс, Единица измерения
Напряжение смещения Та “25 °C. (Примем. 1) - ±2 ±5 мВ
Входной ток IN(+) или 1Л+Ь Та - 25 °C. (Примеч.2) - 50 250 кА
Разность входных токов IN(+) - IN(-), Та = 25 °C - ±5 х50 кА
Диапазон синфазных входных сигналов V*= 30 В. Та » 25 °C. (Прнмеч.З) 0 - V*- 1.5 В j
Ток потребления fit в 00. Vcc а 30 в - 1 2 мА
Al в Vcc = 5 В - 0,5 1 мА
Коэффициент развязки (разделения) между усилителями f « 1 + 20 кГц, Га = 25 °C, относительно входа , (Примем.4) - -100 - лВ
напряжение смещения (Примем. 1) - - ±7 мВ
Входной ток IN(+) или IN(-) - - 400 нА !
Разность входных токов IN(+) - IN(-) - - 150 нА
Диапазон синфазных входных сигналов 30 в, (Примеч.З) 0 - V*- 2 В
Дифференциальное входное напряжение Необходимо поддерживать все Vin й 0 (или V", если оно применяется), (Примем.5) - - 32 В
Только для О)
Коэффициент усиления напряжения при большом сигнале V+= 15 В (Для большого размаха выходного напряжения), fit « 2 кОм, Гд « 25 °C 25 100 - В/мВ
Размах выходного напряжения Rl = 2 кОм. Та - 25 °C 0 - V*- 1.5 В
Коэффициент ослабления синфазных входных сигналов Постоянный ток, Гд = 25 °C Б5 70 - дБ
Коэффициент влияния источников питания на напряжение смещения Постоянный ток, Гд = 25 °C 65 100 - ДБ
Выходной ток вытекающий Vin(+) = 1 в. Vin(-) = 0 В, V* = 15 В, Та = 25 ”С 20 40 - мА
Выходной ток втекающий Vin(-) “ 1 В, Vin(+) = 0 В. V+= 15 В. Vin г 1В, Та = 25 °C 10 20 - мА
Vin(-) = 1 В. Vin(+) = 0 В, V*= is В. Vo = 200 мВ, Та - 25 °C 12 50 - мкА
Дрейф напряжения смещения Rs в 0 Ом - 7 - мкВ/®С
Дрейф разности входных токов RS = 0 Ом - 10 - пА/°С
Только для компаратора
Коэффициент усиления напряжения Я1 г 15 кОм. V*= 15 В. Та = 25 °C 50 200 - В/мВ i
Время срабатывания в режиме большого сигнала Vin “ перепад логических уроаней ТТЛ. VREF = 1.4 В, Vrl = 5 В, Rl = 5.1 кОм, Та = 25 °C - 300 - ИС
Врамя срабатывания Vrl » 5 В, fit » 5.1 кОм, Гд = 25 °C, (Примем.6) - 1.3 мкс
Выходной ток втекающий V1N(-) - 1 В. Vin(+) “ 0 В, И) S 1,5 В. Та = 25 °C 6 16 - мА
Напряжение насыщения Vin(-) г 1 В. Vin(+) = 0 В, /sink s 4 мА. Та “ 25 °C - 250 400 мВ
Vin(-) г 1 В, Vin(+) = 0 В, /sink s 4 мА - - 700 мВ
Выходной ток утечки Vin(-) = 0. Vin(+) г 1 В, Vo = 5 В. Та = 25 °C - 0.1 - нА
ViN(-) “ 0, V|N(+) г 1 В. Vb = 30 В - - 1 мкА
Примечание: 1 В момент переключения выхода VQ « 1,4 В, Rs s О Од гри У+от 5 до 30 В; во всем диапазоне синфазных входных сигналов (0 В + V*- 1,5 В).
2 Из-за того, что во входных каскадах используются р-п-р транзисторы, входной ток вытекает из входов ИС. Этот ток практически постожный, независящий от состояния выхода, поэтому изменения нагрузки на входной каскад не влияют.
3 Входное синфазное напряжение любого входного огнала не должно быть менее -0.3 В |при Тд = 25 °C). Верхний гредел диапазона омфаэных входных оскалов составляет V - 1,5 В, но напряжение любого из входов, либо обоих входов может достигать +32 В без разрушения прибора.
4 Необходимо исключить паразитною емкостную связь между внешними элементами, которая может возникнуть из-за близкого расположения их друг к др^гу. Обычно это легко обнаружгвается, так как величина такой емкости возрастает с увеличением частоты.
5 Величина положительного входного напряжения может гревысмтъ уровень нагряжения источника питания. Пока другое входное нагряжение остается е диапазоне синфазного сигнала, коьгйратор обеспечит соответствующее выходное состояние. Входное напряжение в ОУ не должно превышать уровня напряжения источнгжа гытания. Велжжа входного напряжения не должна быть менее, чем -0,3 В и для ОУ и для компаратора (или на 0,3 В ниже величины отрм^тельного напряжения питания, если таковое применяется).
ТАБЛИЦА АНАЛОГОВ
ТАБЛИЦА АНАЛОГОВ
140УД17 ОР-07
140УД18 LF355 (LF155)
140УД20 дА747
140УД22 LF156
140УД23 LF157
14ОУД24 ICL7650
140УД25 ОР-27
140УД26 ОР-37
157УДЗ аналога нет
157УД4 аналога нет
574УД1 AD513
574УД2 TL083
574УДЗ LF351
1040УД1 LM358
1040УД2 L2724
14О1УД1 LM2900
1401УД2 LM124
14О1УДЗ LM146
1401УД4 LF147
1401УД6 LM392
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ........................................................................... 3
Основные понятия, термины, определения ..............................................4
Перечень операционных усилителей.....................................................8
Обозначения микросхем операционных усилителей ......................................10
Классификация операционных усилителей...............................................11
Таблица наименований и соответствия приборов, производимых различными фирмами ......16
140УД17 ............................................................................19
ОР-07 ..............................................................................23
140УД18 .... 31
LF155/LF156/LF157 35
140УД20.............................................................................45
дА747 ..............................................................................49
140УД22........................................................................... 57
140УД23.............................................................................61
140УД24 ....................................................................... .65
ICL7G50.......................................................................... 71
140УД25 ............................................................................81
ОР 27...............................................................................87
140УД26........................................................................... 101
ОР-37..............................................'...............................107
157УДЗ.............................................................................121
157УД4.............................................................................125
574УД1........................................................................ . .127
AD513 .............................................................................131
574УД2.............................................................................133
TL083 ............................................................................ 137
574УДЗ.............................................................................145
LF351........................................................... . . . . ..........149
Ю40УД1 ............................................................................157
LM358 ............................................................................ 161
1040УД2 ..................................................................... .... 169
L2724 ......................................................................... . . 173
1401УД1 179
LM2900 ........................................................................... 183
1401УД2 ...........................................................................193
LM124 ............................................................................ 197
1401УДЗ ...........................................................................205
LM146 ........................................................................... 209
1401УД4 ...........................................................................217
LF147 .......................................................... ... ............ 221
1401УД6............................................................................231
LM392 ............................................................................ 235
Таблица аналогов...................................................................238
Справочное издание Интегральные микросхемы. Операционные усилители. Т.1
Компьютерная верстка Л.II.Карцевой Перевод Т.К.Котенковой Корректура Р.П.Канаевой
В подготовке издания принимали участие В.Н.Михальченкова, В.Г.Усвяцова, Л.А.Балясина, А.Е Волегова, Л.П.Мокробородова
Издание подготовлено к печати компанией "Seven F". Генеральный директор С.А.Ариспюв По материалам Внедренческой фирмы "ДОДЭКА". Председатель правления А.В.Огневский
ИБ№ 41719
Компьютерный набор. Подписано в печать с оригинал-макета 27.11.92.
Формат 84 X 108/16. Гарнитура ”Гельветика“. Печать высокая. Усл.-печ. л. 25,2. Усл. кр.-отт. 25,62. Уч.-изд. л. 20,94. Тираж 60 000 экз. Заказ № 113. С.-096
Издательская фирма ’’Физико-математическая литература" ВО ’’Наука" 117071,Москва,В-71, Ленинский проспект, 15 Отпечатано с оригинал-макета в ГПП ’’Печатный Двор".
19711#, Санкт-Петербург, Чкаловский пр., 15