Главная Промышленная автоматика.

транзисторов микросхемы определяется резисторами R12, R13.

Чтобы предотвратить выход ИМС из строя при переходных процессах или кратковременном коротком замыкании на выходе, в ОУ предусмотрено ограничение максимального импульса тока на уровне 0,4...1 А. Это достигнуто шунтированием базовой цепи транзистора VT25 переходом коллектор-эмиттер транзистора VT23, который открывается при падении напряжения на резисторе R14 выше допустимого. Аналогично происходит и ограничение импульса тока отрицательной полярности.

При падении напряжения на резисторе R15 достаточным для открывания транзистора VT24, последний шунтирует базовую цепь транзистора VT26. Ток, протекающий через VT24, определяется транзистором VT22, коэффициент усиления которого резко уменьшается при больших коллекторных токах, что также способствует ограничению импульса тока на выходе ОУ. Резисторы R9, R11 предотвращают самовозбуждение ОУ в режиме ограничения на частотах УКВ диапазона.

Транзистор VT13 также является защитным: при чрезмерном увеличении падения напряжения на резисто-

ре R6 он открывается и шунтирует вход транзистора VT15, предотвращая-перегрузку VT15 и VT17. Диод VD1 устраняет насыщение транзистора VT17, улучшая работу каскада на высоких частотах при максимальном выходном напряжении.

Генераторы тока на транзисторах VT2, VT5, VT8, VT16, VT18 получают смещение от VTIO в диодном включении, который возбуждается стабилизированным током, задавае мым транзисторами VTU, VT12 VTI4 и резистором R4.

Чтобы повысить устойчивости ИМС при работе с различными на-грузками рекомендуется, кроме основ-ной коррекции, подключаемой междз выводами 1-4 или I - 5, и соедине ния выводов 2 и 7 через конденсат» ры вблизи корпуса микросхемы с общим проводом устройства, подклю чать дополнительную ЛС-цепь межд; выводами 4 и 5.

Операционный усилитель можН1 использовать в самых разнообразны узлах радиоэлектронной аппаратуры предварительных усилителях мощнс сти, усилителях 34 для стереотел фонов, генераторах с рабочей чаете той до 100 кГц, всевозможных испо! нительных устройствах.

Зависимости основных параметра


300 пф

10 10 10 уо* 10 io" ,гц io 10 1о ю" f,r

Рис. 3.2 а. Зависимость коэффициента усиления от частоты усиливаемого сигнала пя ИМС К157УД1

Рис. 3.2 б. Зависимость максимальной atmd туды выходного напряжения от частоты усил! ваемого сигнала для ИМС К157УД1

иМС ОТ режимов эксплуатации при-

редены на рис. 3.2.

Электрические параметры ИМС К157УД1 при 25±10°С и и„„=±15 в

Коэффициент усиления по напряжению kyij при Л„=200 Ом и f=o..so гц, не менее..........................................................

...50 ООО

Максимальное выходное напряжение

, В, не менее..........................................±12

Напряжение смещения u, мВ, не более......„...............................................................

Входной ток /gjj, нА, не балее....................

Коэффициент ослабления синфазного входного напряжения Аослф> менее..................................................................

.. ±5 ..500

Частота среза /, мГц, не менее..

...70 ..0.5

Скорость нарастания выходного напряжения Vgj, В/мкс, не менее..

.0.5

Температурный дрейф au, мкВ/°С, не более....................................................................+50

Предельные эксплуатационные шфаметры ИМС К157УД1

Напряжение питания u, В, при R=200 Ом

минимальное....................................................±3

максимальное................................................±20

Ток потребления /

..10

мА, при

R -=200 Ом, г/„„=±18 В, не более.......

Ток короткого замыкания 1, мА, при

R=0, u„=±s В.........................................400...1000

Максимальное выходное напряжение вь«та. В, не менее, при и„±1&..

± 3.,

...±15 ..±1,2

Свдфазное входное напряжение В, не более......................................................

Выходной ток мА, не более..............

Рассеиваемая мощность р, Вт, ni»i fpp=-25,..-l-25°C, без теплоотвода, не 6aiiee............................................................

.±20 ...300

..0,5

При температуре окружающей среды выше -Ь25°С рассеиваемую мощность рассчитывают по формулам:

если ИМС не имеет внешнего теплоотвода

расе

125-<окр.ср 200

если есть внешний теплоотвод и

температура теплоотводящих выводов

125-/,

расе

окр.ср.

125-/т 150

ИМС К157УД2 (рис. 3.3) представляет собой двухканальный ОУ универсального назначения, обладающий низким уровнем собственных шумов (типовое значение напряжения шумов, приведенных ко входу ОУ, составляет 1,6 мкВ в полосе частот 20...20 ООО Гц при сопротивлении источника сигнала равном 0. Операционный усилитель допускает большой диапазон входных дифференциальных напряжений, имеет защиту от коротких замыканий на выходе.

Входной каскад выполнен по дифференциальной схеме на транзисторах VT6, VT15 (VT7, VT16) с горизонтальной р-п-р структурой. Чтобы получить максимальное усиление, использована динамическая нагрузка в виде отражателя тока на VT8, VT13 (VT9, VT14) обеспечивающая также переход к несимметричной нагрузке. Коллекторные токи VT6, VTI5 (VT7, VT16) 10...12 мкА заданы генератором тока на транзисторе VT11 {VT12) и резисторе R2 (R3).

Промежуточный каскад - усилитель напряжения - выполнен на транзисторах VT19, VT21 (VT20, VT22), включенных соответственно по схеме с общим коллектором и общим эмиттером. Здесь также используется динамическая нагрузка, образованная транзистором VT23 (VT24). Режим работы эмиттерного повторителя на транзисторе VT19 (VT20) выбран таким, чтобы нагрузка обоих плеч дифференциального усилителя была примерно одинаковой.

Усилитель мощности - двухтактный. Сигнал положительной полярности поступает на выход ОУ через 7-26, VT37 (VT31, VT40), отрицательный - через VT27, VT38 (VT29, VT39), включенные по схеме эмит-




Рис. 3.3 а. Принципиальная схема ИМС К157УД2

Коррвнцая от НвинЗертирующии Вход / Инвертирующий Вход /

1Лнвертирующий вход Z Неинвертируюшим. вход t

Коррекция Oyz"

2 13

3 iZ и % 11

-5 !5 10

а .

7 Л

/ О

Коррекция 0У1 Выход 1

Выход t

-Коррекция oyz

терного повторителя. Начальное напряжение смещения, необходимое для уменьшения переходных искажений, выделяется на эмиттерном переходе транзисторов УТ26 (VT31) и VT27 (VT30).

В усилителе мощности предусмотрена защита от короткого замыкания на выходе как при положительной, так и отрицательной полярности выходного сигнала. При возрастании выходного тока увеличивается падение напряжения на резисторах R8 (R11) и R9 (R10), из-за чего выход усилителя напряжения - коллектор транзистора VT21 (VT22) - шунтируется низким сопротивлением открытых VT34 {VT35) при сигнале положительной полярности или VT33 (VT36) при сигнале отрицательной полярности, а следовательно, и ограничивается ток.

Транзистор VT17 {VTJ8) предотвращает перегрузку VT19, VT21, VT27, VT28 (уТ20, VT22, VT29, VT30) при большом уровне входного сигнала. Этот транзистор открывается при увеличении падения напряжения на резисторе R6 (R7) и шунтирует вход транзистора VT19 (VT20). Диод VD1 (VD2) устраняет насыщение транзистора VT21 (уТ22) и улучшает работу каскада на высоких частотах при

максимальном выходном напряжени (особенно в начальной области реж] ма ограничения).

Режим работы ОУ по постояннол току определяется генераторами то1 на VTJ}, VT23, VT25, {VT12, VT2 VT32), управляемых через VT4 (VT в диодном включении током транз: стора VT2 {VT3), который, в сво очередь, возбуждается от общего до обоих каналов устройства стабилиз ции режима, выполненного на тра зисторах VT1, VTIO и резисторе R1.

Чтобы каждый из ОУ с замкнутс петлей ООС работал устойчиво, к с ответствующим выводам {1, 14 и: 7, 8) ИМС подключают корректиру] щие конденсаторы. Емкость конде сатора зависит от глубины обратш связи. Допускается подключать ко ректирующие конденсаторы также между другими выводами, наприме между 1 и 13 (7 и 9) или выводе 7 (7) и общим проводом двухполя ного источника питания. При знач тельной длине проводов, подводящ! напряжение питания к выводам И 4, следует устанавливать допол тельный блокирующий конденса ИМС можно использовать в сам разнообразных устройствах низко стотной стереофонической аппара ры.

Вход 1 R1

ЛА1 К157УДг

Вход 2

ПА 1.1 р оа

ВЫХО

> 15 В

-15 в

ПА 1.Z 5 . 9

Выход

Рис. 3.3 в. Типовая схема включения ИМС К157УД2



130 120 110 100 30

50 10 30

~<

. 10 пФ

у30п<Р

ю-"

f,ru,

Рис. 3.4 а. Зависимость коэффициента усиления от частоты усиливаемого сигнала для ИМС К157УД2

Зависимости основных параметров ИМС от режимов эксплуатации приведены на рис. 3.4.

Электрические параметры ИМС К157УД2 при 25±10°С и 1/„„,=±15 В

Ток потребления 1 мА, не более.....................7

Коэффициент усиления по напряжению

Kyfj при Лд=200 Ом, не менее, при

частоте:

0...50 ......................................................50 ООО

20 кГц..................................................300...800

Максимальное выходное напряжение

вькт»- в, не менее..........................................±13

Напряжение смещения V, мВ, не более...............................................................................±10

Входной ток 7, нА, не более..............................500

Коэффициент ослабления синфазного входного напряжения дБ, не менее..............................................................................70

Частота среза / , МПд, не менее.

Скорость нарастания выходного напряжения Уц, В/мкс, не менее..........................О

Температурный дрейф а!/, мкВ/°С, не более....................................................................

Предельные эксплуатационные параметры ИМС К157УД2

Напряжение питания Л,-200 Ом:

минимальное......

максимальное.... Ток потребления J«„f200 Ом и

в, при

пот"

г/.л.-*!» в,

......................±4

при не

более....

мА, при

»±15 в, ие более................

входное напряжение

Т<ж короткого замыкания /,

Максимальное

патас В. не менес, при

±18 В...................................................;.......±15,

± 3 В.........................:...................................±1,

12 11 10 Я

1-\-

- -Y~

С>,= 0

5№Р

10 пФ

\ \\

30 пФ

\ \\

Синфазное входное напряжение U, В, не более............................................................

Рассеиваемая мощность Рр. при охп«."-25...+25°С, Вт, не балее............

окр.ср

При температуре окружающей среды более +25°С рассеиваемую мощность рассчитывают по формуле:

.+18 ....0,5

125-Г

расе

окр.ср

10 /;гц

Рис. 3.4 б. Завжимость максимальной амплитуды выходного напряжения от частоты усиливаемого сигнала для ИМС К157УД2

ИМС К157УЛ1А,Б (рис. 3.5) представляют собой двухканальный усилитель воспроизведения для стереофонических магаитофонов, обладающий низким уровнем шумов типа 1 . Спектральная плотность напряжения шумов в диапазоне частот 10...100 Гц не превышает 4 нВ/\Тц1

Напряжение шумов, приведенное ко входу функционального узла усилителя воспроизведения кассетного магаитофона с магаитной головкой ЗД24Н в полосе частот 0,02...20 кГц, составляет не более 0,5 мкВ, что позволяет получить отношение сигнал/шум не менее 54 дБ.

На функциональной схеме ИМС показаны: А1, А4 ~ входной каскад, А5, Аб - каскад основного усиления, А7, А8 - выходной кс!кад, А2, A3 - стабилизатор режима, задающий и

вывод ОС напала 1

Вывод фильтра канала 1

вход канала 1

Общий канала 1

Рис. 3.5 а. Функциональная схема •МС К157УЛ1А.Б


Выход канала 1

канала 1

канала Z

Выход канала Z

Вывод ОС каналаZt

Вывод фильтра канала Z





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [12] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

0.0035