Ремонт радиоэлектронной техники

Отечественные операционные усилители

Микроэлектронные ОУ, как и цифровые микросхемы, выпускают преимущественно сериями,причем обычным стало объединение в одну серию усилителей, значительно отличающихся по принципу построения, назначения и характеристикам. Примерами серий с широко развитой номенклатурой микросхем могут служить К140, К153 и К553 (аналог серии К153, но в прямоугольном пластмассовом корпусе). Эти серии пока остаются наиболее массовыми и доступными для радиолюбителей. Приборы серий К153 и К553 требуют внешних частотокорректирующих цепей, а у большинства микросхем серии К140 эти цепи выполнены прямо на кристалле.

Операционные усилители можно разделить на следующие группы:
– общего применения – наиболее многочисленная группа ОУ, универсальных по использованию, со средними значениями параметров (К140УД7, К140УД8, К140УД20, К153УД1-К153УД3, К553УД1-К553УД3);
– прецизионные, обладающие повышенной точностью установки передаточной функции благодаря более высокому входному сопротивлению, улучшенным параметрам смещения нулевого уровня и повышенному коэффициенту усиления (К140УД14, К140УД17, К153УД5, КМ551УД1);
– быстродействующие (широкополосные), имеющие повышенную скорость увеличения выходного напряжения и малое время установления (К140УД10, К140УД11, К544УД2, К574УД1, К574УД3);
– маломощные, характеризуемые наименьшей потребляемой мощностью, а также возможностью внешней регулировки тока смещения, такие ОУ называют также программно-управляемыми (К140УД12, К153УД4, серия К1407).

Полевые транзисторы на входе имеют усилители серий К544, К574, а также К140УД8.

В ОУ К1408УД2 на одном кристалле размещены два усилителя, аналогичных по характеристикам К140УД7. Сдвоенными также являются К140УД20, К157УД2, КМ551УД2, К574УД2 (КР574УД2). У К1401УД1, К1401УД2 и КФ1407УД4 на кристалле размещены четыре ОУ. Характерной особенностью ОУ К1409УД1 является очень малый входной ток, КМ551УД2 – малый коэффициент шума, К157УД1 – повышенная выходная мощность. К1401УД1 – однополярное питание, токовый вход.

Электрические характеристики операционных усилителей сведены в таблицу. Указанные в ней значения измерены при температуре окружающей среды 25±10°C и номинальных напряжений питания и сопротивлении нагрузки.

Публикуемый здесь материал заимствован из справочников, книжных и журнальных публикаций. К сожалению, источники этой информации часто разноречивы, так что ее следует рассматривать как ориентировочную. Кроме того, нужно помнить, что для отечественных изделий обычно указывают наихудшие значения многих параметров, типичные же могут быть значительно выше.

Таблица разделена на две части.

Таблица, часть 1. Параметры операционных усилителей.

Обозначения, принятые в таблице:
Uпит. – напряжение питания.
Uпит. – номинальное напряжение питания.
KD – минимальный коэффициент усиления.
Iп – потребляемый ток.
Uсм – напряжение смещения “нуля”.
ТКUсм – температурный коэффициент напряжения смещения “нуля”.
I1 – входной ток.
DI1 – разностной входной ток.
Uдф max – допустимое значение дифференциального входного напряжения.

ОУ Uпит., В Uпит. ном.,
В
KD x10-3 Iп, мА Uсм, мВ ТКUсм, мкВ/К I1, нА DI1, нА Uдф max, В
К140УД1А, КР140УД1А 2×6,3 0,5 6 7 20 5000 1500 1,5
К140УД1Б, КР140УД1Б 2×12,6 1,3 12 7 20 8000 1500 1,5
К140УД5А 1) 2x(6..13) 2×12 0,5 12 10 35 5000 1000 3
К140УД5Б 1) 2x(6..13) 2×12 1 12 7 10 10000 5000 3
К140УД6, КР140УД608 2x(5..20) 2×15 30 3 8 20 50 15 30
К140УД7, КР140УД708 2x(5..20) 2×15 30 2,8 9 10 400 200 20
К140УД8, КР140УД8 2×15 50 5 50 50 0,2 0,1 6
К140УД9 2x(9..18) 2×12,6 35 8 5 20 350 100 4
К140УД10 2x(5..18) 2×15 50 10 5 50 250 70 4
К140УД11, КР140УД1101 2x(5..18) 2×15 30 8 10 50 500 200 10
К140УД12, КР140УД1208 2) 2x(1,5..18) 2×3/15 25/50 0,03/0,17 6 5/6 10/50 6/28
К140УД14, КР140УД1408 2x(5..18) 2×15 50 1 5 20 5 1 13
К140УД17 2x(3..18) 2×15 200 5 0,25 1,3 10 5 15
КР140УД18 2x(6..18) 2×15 25 10 0,2 0,2
К140УД20 2x(5..20) 2×15 50 3 5 2 100 30 10
К153УД1 2x(9..18) 2×15 15 6 7,5 30 1500 500 5
К153УД2 2x(5..18) 2×15 25 3 7,5 30 1500 500 30
К153УД3 2x(9..18) 2×15 25 4 2 15 200 50 5
К153УД4 2x(3..18) 2×6 5 0,8 5 50 400 150 2
К153УД5 2x(5..16) 2×15 500 3,5 2 10 100 20 5
К153УД6 2x(5..18) 2×15 50 3 2 15 75 10 30
К154УД1 2x(4..18) 2×15 150 0,15 5 30 40 20 10
К154УД2 2x(5..18) 2×15 100 6 2 20 100 20 10
К154УД3 2x(5..18) 2×15 8 7 10 30 200 50 10
К154УД4 2x(5..17) 2×15 8 7 6 50 1200 300
К157УД1 2x(3..20) 2×15 50 9 5 50 500 150
К157УД2 2x(3..18) 2×15 50 7 10 50 500 150
К544УД1, КР544УД1 2x(8..16,5) 2×15 50 3,5 20 50 0,1 0,05 10
К544УД2, КР544УД2 2x(6..17) 2×15 20 7 50 50 0,5 0,1 10
К551УД1 2x(5..16,7) 2×15 500 5 1,5 5 100 20 5
КМ551УД1 2x(5..16,7) 2×15 500 5 2 10 120 35 5
КМ551УД2 2x(5..16,7) 2×15 5 10 5 20 2000 1000 5
КМ553УД1 2x(9..18) 2×15 10 6 7,5 30 200 60 5
КМ553УД2 2x(5..18) 2×15 20 3 7,5 30 1500 500 30
КМ553УД3 2x(9..18) 2×15 30 4 2 15 200 50 5
К574УД1, КР574УД1 2×15 50 8 50 50 0,5 0,2 10
К574УД2, КР574УД2 2×15 25 10 50 30 1 0,5 10
К574УД3, КР574УД3 2x(3..16,5) 2×15 20 7 5 5 0,5 0,2
К1401УД1 4..15 2×15 2 8 5 30 150
К1401УД2 2x(2..15) 2×15 25 3 5 30 150 30
К1407УД1, КР1407УД1 2x(3..12) 2×5 10 8 10 50 10 2 2,5
К1407УД2, КР1407УД2 2x(1,2..13,2) 2×12 50 0,1 0,5 150 50 2,5
К1407УД3, КР1407УД3 2x(2..12) 2×12 10 2 5 20 5 1 2,5
КФ1407УД4 2x(1,5..6) 2×5 3 2 5 0,5 0,06 2,5
К1408УД1, КР1408УД1 2x(7..40) 2×27 70 5 8 40 10 20
К1408УД1 2x(5..20) 2×15 50 2,8 4 200 70
К1409УД1 2x(5..15) 2×15 20 6 15 0,05 0,03 10
1) Эти микросхемы имеют две пары входных выводов: высокоомный вход – 8 и 11, низкоомный – 9 и 10. Параметры для К140УД5Б указаны для низкоомного входа (вывод 8 соединен с 9, 10 – с 11).
2) Параметры указаны для двух значений управляющего тока Iупр=1,5/15 мкА.
3) Значения параметра для положительного перепада выходного напряжения и отрицательного неодинаковы.

Таблица, часть 2. Параметры операционных усилителей.

Обозначения, принятые в таблице:
Uсф max – допустимое значение синфазного входного напряжения.
Kсф – коэффициент ослабления синфазного сигнала.
f1 – частота единичного усиления.
VU – скорость увеличения выходного напряжения.
±U2m max – наибольшая амплитуда выходного напряжения.
R2m min – наименьшее сопротивление нагрузки.
RDвх – входное сопротивление.

ОУ Uсф max, В Kсф, дБ f1, МГц VU, В/мкс ±U2m max, В R2m min, кОм RD вх, МОм Ближ.зар. аналог
К140УД1А, КР140УД1А 3 60 3 0,2 2,8 5 0,004 mA702
К140УД1Б, КР140УД1Б 6 60 8 0,5 5,7 5 0,004 mA702
К140УД5А 1) 6 50 5 6 6,5 5 0,05
К140УД5Б 1) 6 60 10 6 6,5 5 0,003
К140УД6, КР140УД608 11 70 1 2 12 1 1 MC1456C
К140УД7, КР140УД708 15 70 0,8 0,3 10,5 2 0,4 mA741
К140УД8, КР140УД8 10 70 1 2 10 2 10 mA740
К140УД9 7 80 1 0,2 10 1 0,3
К140УД10 6 70 15 30 12 2 0,4 LM118
К140УД11, КР140УД1101 11 70 15 50 12 2 0,4 LM318
К140УД12, КР140УД1208 2) 1,2/12 70 0,2/1 0,1/0,8 2/12 5 50/5 mA776
К140УД14, КР140УД1408 13 85 0,5 0,1 12 1 30 LM308
К140УД17 13 100 0,4 0,1 12 2 30 OP-07E
КР140УД18 16 80 2,5 5 11 2 106 LF-355
К140УД20 12 70 0,5 0,3 11 1 0,4 mA747
К153УД1 8 70 1 0,2 10 2 0,2 mA709
К153УД2 12 70 1 0,5 10 2 0,3 LM101
К153УД3 8 80 1 0,2 10 2 0,4 mA709A
К153УД4 5 70 0,7 0,1 4 5 0,2 WCC188
К153УД5 13 100 0,2 0,01 10 2 1 mA725
К153УД6 12 80 0,7 0,5 10 2 0,3 LM301A
К154УД1 10 80 1 10 11 2 1 HA2700
К154УД2 10 70 15 +150/-75 1) 10 2 0,5
К154УД3 10 80 15 80 10 2 1 AD509
К154УД4 10 70 30 400 10 2 1 HA2520
К157УД1 20 70 0,5 0,5 12 0,02 1
К157УД2 18 70 1 0,5 13 0,3 0,5 2xLM301
К544УД1, КР544УД1 10 80 1 3 10 2 10 mA740
К544УД2, КР544УД2 10 70 15 20 10 2 10 CA3130
К551УД1 13,5 100 0,8 0,01 10 2 1
КМ551УД1 13 100 0,8 0,01 12 2 1 mA725
КМ551УД2 8 70 1 0,25 12 2 0,5 mA739
КМ553УД1 8 65 1 0,2 10 2 0,2 mA709
КМ553УД2 12 70 1 0,5 10 2 0,3 LM301
КМ553УД3 8 80 1 0,2 10 2 0,3 mA709A
К574УД1, КР574УД1 30 80 10 50 10 2 10 AD513
К574УД2, КР574УД2 10 60 2 10 10 10 103 TL0837
К574УД3, КР574УД3 10 80 15 30 10 10 103
К1401УД1 70 2,5 0,5 12 1 LM2900
К1401УД2 70 1 0,5 12 2 LM324
К1407УД1, КР1407УД1 4 70 20 10 3 1
К1407УД2, КР1407УД2 10 100 3 0,5 10 2 LM4250
К1407УД3, КР1407УД3 4 75 5 5 3 2
КФ1407УД4 1,5 70 1 1 0,65 0,25
К1408УД1, КР1408УД1 21 70 0,5 2 18 2 1 LM343
К1408УД1 15 70 0,8 0,7 11,5 2 0,4 mA747C
К1409УД1 10 70 1 4 12 2 100 CA3140
1) Эти микросхемы имеют две пары входных выводов: высокоомный вход – 8 и 11, низкоомный – 9 и 10. Параметры для К140УД5Б указаны для низкоомного входа (вывод 8 соединен с 9, 10 – с 11).
2) Параметры указаны для двух значений управляющего тока Iупр=1,5/15 мкА.
3) Значения параметра для положительного перепада выходного напряжения и отрицательного неодинаковы.

На рисунках показана цоколевка микросхем с элементами частотной коррекции и установки нуля. В необходимых случаях рядом даны сведения о параметрах корректирующих цепей и цепей обратной связи для реализации различных режимов работы ОУ.

Буквы Р, М и Ф, поставленные в обозначении микросхем после буквы К, указывают на разновидности конструкции и материала корпуса.