Микросхема км551уд2а чем заменить
Перейти к содержимому

Микросхема км551уд2а чем заменить

Предусилители – корректоры на ОУ

Для усиления сигнала например от электромагнитного звукоснимателя или другого источника до уровня 0,2 … 0,4 В коэффициент усиления предусилителя – корректора должен составлять 34 … 40 дБ на частоте 1 кГц. Необходимо также форму АХЧ, обратную используемой при записи грампластинок.

На Рис.1 приведена схема предусилителя – корректора, имеющего следующие параметры:

Коэффициент усиления на частоте 1 кГц, дБ …. 36

Отношение сигнал – шум, дБ ……. 64

Коэффициент гармоник, % ……..0,1

Максимальное выходное напряжение, В …………. 7

Минимальное сопротивление нагрузки, кОм …… 10

Предусилитель – корректор состоит из ОУ DA1, включённого по схеме неинвертирующего усилителя, и выходного эмиттерного повторителя на транзисторе VT1. Элементы R3 – R5, C2, C3, C5, C6 в цепи ООС определяют коэффициент усиления и форму АЧХ. Коэффициент усиления предусилителя – корректора можно изменять а широких пределах подбором резистора R3.
Вместо К157УД2 можно использовать КМ551УД2А, К553УД2, К153УД2, К140УД6, К140УД7.

Предусилитель – корректор, схема которого приведена на Рис2 имеет улучшенные параметры по сравнению с предусилителем приведённым на Рис1. Параметры предусилителя – корректора следующие:

Коэффициент усиления на частоте 1 кГц, дБ .. 36

Отношение сигнал – шум, дБ ……… 72

Коэффициент гармоник, % ……… 0,06

Максимальное выходное напряжение, ……. 7

Минимальное сопротивление нагрузки, кОм … 10

Предусилитель – корректор состоит из двух усилителей с линейной АЧХ, выполненных на ОУ DA1, пассивных цепей R5R6C4 и R9C7, формирующих АЧХ, и выходного истокового повторителя на транзисторе VT1. Вместо К157УД2 можно использовать КМ551УД2А, К553УД2, К153УД2, К140УД6, К140УД7. Во втором каскаде кроме перечисленных можно применить К574УД1, К544УД2, К140УД8. Полевой транзистор КП303Д можно заменить на КП303Г, Е.

ИСТОЧНИК: В.В Орлов “Применение операционных усилителей в радиолюбительских конструкциях” Москва МАИ 1990г., стр 14 – 15 .

Гайд по замене ОУ в советских приборах

Сегодня я немного поделюсь опытом замены ОУ в старых советских приборах. И практиках которые я для себя выработал.

ВНИМАНИЕ. ОПАСНО, КОЛХОЗ OVER9000.

Одно из самых любимых моих действий при припарировании старых приборов, это замена ОУ, и вот почему: 30 лет тому назад в СССР было множество ОУ которые сегодня считаются классом Low-end. На них не нормировались допуски по шумам, они имели огромные дрейфы как временные так и температурные. Сегодня ОУ есть куда более хорошо сваренные, а понятие подстройки баланса у многих современных ОУ вообще уходит в небытие. А приподнять немного тот или иной параметр горской деталек без переделки схемы, это очень увлекательно.

Какие профиты можно получить от замены операционников:

  • Уменьшение температурных дрейфов каскада.
  • Уменьшение временных дрейфов каскада.
  • Подстройка баланса перестает быть нужной, и процесс настройки прибора упрощается.
  • Уменьшение входных токов.
  • Четко описанные и гарантированные производителем шумовые характеристики.

В это-же время можно огрести и пачку проблем:

  • Самовозбуд ново-впаенного операционного и необходимость его компенсации.
  • Увеличение тока потребления.
  • Увеличение шумовой полки каскада.
  • Нежелательный сдвиг фазы, в основном как следствие “докомпенсации”.
  • Увеличение травматизма платы.
  • Колхоз по посадке соиков на место DIP-ов или металло-стеклянных корпусов.
  • Трата некислой такой пачки денег!
  • Вероятность получения нулевого результата или-же вовсе негативного.

Современность диктует новые правила, электроника семимильными шагами движется по направлению к low-voltage и single-rail концептам построения систем питания. А во времена СССР напротив, широко использовалась двухполярка, часто с размахом питания от -15В до +15В, и размахом сигнала от -10В до +10В. Для большинства современных ОУ это “до хрена как много!”. Это очень сильно ограничивает выбор ОУ для замены, но я таки подобрал несколько хороших операционников, которые есть смысл использовать.

Начнем с обратного, а именно с того какие операционники я встречал в моих не многочисленных приборах времен СССР:

КР140УД708

Один из самых настоящих Low-end операционников, на сегодняшний день.

  • Смещение нуля до +-9мВ.
  • Температурный дрейф менее 150 мкВ/C.
  • Входной ток до 400 нА.
  • Скорость нарастания более 0.3В/мкс.
  • Коэффициент усиления более 30 000.

На его место отлично встает AD OP177GPZ, у него намного меньше смещение(типично 20 мкВ) при дрейфе 0.7 мкВ/C и 0.4 мкВ/месяц, входной ток ниже, около 0.3нА. По остальным параметрам это почти полный аналог. Докомпенсировать каскады при такой замене приходится довольно редко.

КР551УД1А

Тоже та-еще какашка…

  • Смещение нуля до +-1.5мВ.
  • Температурный дрейф – не указан.
  • Входной ток до 100 нА.
  • Скорость нарастания – не указана.
  • Коэффициент усиления более 500 000.

С ним чуть все посложнее… Это один ОУ в корпусе на 14 ног(нафига, я не понял), пин-ту-пин совпадающих ОУ с лучшими характеристиками – нет. Но есть лайфхак! Его распиновка совпадает с OP177 если ее ставить на это место со смещением:

Обратите внимание, слева на фото приложена извлеченная из платы микросхема. Как можно видеть, я эти корпуса выкусываю тонкими и острыми кусачками “под корень”, а потом аккуратно выпаиваю из платы ножки. Это наносит плате минимум травм.

Что касается самой замены, 177-я отлично встает на новое место и как привило проблемы при такой замене минимальны.

КР140УД20А

  • Смещение нуля до +-3мВ.
  • Температурный дрейф – не указан. (но он огромен)
  • Входной ток до 80 нА.
  • Скорость нарастания – 0.3В/мкс.
  • Коэффициент усиления более 50 000.

Очень проблемный ОУ! У него так-же дикие смещения и дрейфы, но дело осложняется тем, что это сдвоенный ОУ, с очень нетиповой распиновкой. Их я пока ни одного не заменил, но такие планы есть, для этого я заказал переходниник с двух типичных SOIC-8 ОУ на УД20:

Когда протестирую отпишусь.

Теперь устремим свой взор на более прецизионные ОУ времен совка

КР544УД1А

  • Смещение нуля до +-20мВ.
  • Температурный дрейф – 30 мкВ/C.
  • Средний входной ток 0.05 нА.
  • Скорость нарастания – 5В/мкс.
  • Коэффициент усиления более 200 000.

Как видно, данный ОУ качественно отличается от предыдущих малым входным током, и температурный дрейф уже куда лучше. Его если и есть смысл менять, то только для получения еще меньшего входного тока. Либо-же если есть желание выкинуть из прибора подстройку смещения. Эти ОУ обычно ставились только в те цепи, где критичны входные токи.

Хорошим вариантом замены является TI OPA140AIDR, его типичный входной ток 0.5 пА а температурный дрейф 0.35 мкВ/C. Да и смещение нуля у него всего около 30 мкВ. Но он шустр и резв, его скорость нарастания составляет около 20В/мкс. И вот какраз 140-е опашки обычно очень весело возбуждаются и подзвенивают, а так-же любят наличие керамики рядом с входами питания…. Очень веселый операционник скажу я вам. Но если ему обеспечить нормальное питание и скомпенсировать его, то равных ему просто нет. По сути он наверное может быть даже “универсальным ОУ для модификации приборов СССР”.

Этот ОУ пин-ту-пин совместим с OP177, но не имеет цепей балансировки, и он не выпускается в DIP корпусах. Для установки соиков в дип-ы я применяю вот такие переходнички и гребенки контактов PLS.

На момент написания материала, я их покупал в Tixer.ru, но прям уж рекомендовать их я не могу, т.к. есть желание их нарисовать самому, учитывая нюансы с питанием.

Выходит что-то нечто такого…

К140УД17А

Этот ОУ можно даже сегодня смело отнести к классу прецизионных.

  • Смещение нуля до +-0.075мВ.
  • Температурный дрейф – 3 мкВ/C.
  • Средний входной ток 4 нА.
  • Скорость нарастания – 0.1В/мкс.
  • Коэффициент усиления более 200 000.

Чтобы его поменять, надо очень хорошо все продумать по 10-20 раз. На его место не так-то уж и просто подобрать замену. Я-бы рекомендовал только два ОУ из тех с которые пробовал, это OPA140 либо чоппер AD ADA4523-1. Применимость каждого из них, надо рассчитывать в каждом конкретном случае, с учетом всех параметров цепи, и думать есть ли смысл в такой замене.

Ну и надо понимать, что встанет SOIC-8 на плату, в замен метало-стеклянного корпуса очень колхозно!

Я начинаю думать о таких заменах только в случае когда на этом ОУ производится масштабирование на коэффициенты 1:100 и более.

Кстати, ADA4523-1 собран на новом чоппер-концепте, с повышенной частотой до 330 KHz, и обеспечивает неплохую компенсацию негативных эффектов присущих чопперам. К сожалению его блок-схемы я не нашел, но она я думаю не сильно далека от его низковольного собрата ADA4528-1.

Полевики

“Ой! а какое отношение полевики имеют к ОУ?” скажете вы… ну косвенное, вообщем-то, но имеют!

Во времена СССР с ОУ у которых были малые входные токи было весьма сложно, по этому нормальной практикой считалось: раскачать высокоимпедансный сигнал с помощью полевика(MOSFET или хитро-смещенный JFET) А потом уже с усиленным по току сигналом работать каскадами на ОУ. Это дает температурные проблемы, проблемы подбора компонентов и т.д.

В современном-же мире от этого концепта отходят в пользу единого ОУ с фемтоамперными входами, как к примеру мои любимые LTC6268 которому свойственна очень широкая полоса или ADA4530-1 в котором AD-шники сварили входной каскад настолько хорошо, что он выглядит просто идеально. Есть конечно и другие ОУ этого класса входных токов. Такие ОУ сегодня принято варить с внутренней температурной компенсацией, которой очень сложно добится при сборке каскада на рассыпухе. Тут конечно уже начинается легкий хардкор, когда начинаешь думать о том что и как лучше сделать с такими цепями. Но тем не менее обратить внимание на такие варианты есть смысл.

Резюме

Так-же как вариант схожий с OPA140 я рассматриваю и OPA145 как вариант ОУ “на любой случай”, он чуть хуже, но дешевле и менее прожорливый по питанию.

Мне встречались и другие реинкарнации ОУ СССР, но общий подход у меня к ним примерно тот-же. Помните, помимо ОУ есть и масса других деталек на платах… какие-то протухают со временем, какие-то изначально заложены на грани фола, лишь быть хоть как-то упихать прибор в рамки спецификации. На них тоже надо обращать внимание.

Вынужден повторить: не каждая замена имеет смысл, не каждая даст какое-то улучшение. Лично к примеру я это осознаю в полной мере, чего желаю и Вам. Помните товарищи! Инженеры совка были совсем не дураки, и их очень хорошо учили считать и проектировать… в отличии от инженеров современности.

Микросхема км551уд2а чем заменить

Вопрошаю именно на казусе, чтоб без аудиофильских предубеждений.
Есть диджейский стол с иглой скорее всего убитой. Есть голова ГЗМ008. Её хозяин планирует прикрутить.
Просят сделать(выбрать) RIAA корректор.
Из отношения к вопросу хозяина этих ништяков, то вполне прокатит примитив на К157УД2.
К стати, многим этот стандартный веговский корректор вполне приятен.
Другое дело, что не многие могли в той же мере оценить корректоры на КМ551УД2 или К548УД1.

То, что корректор будет простейшим и на ОУ(или 548 ), вопросов не вызывает. Бюджет проекта ноль, или даже чуть меньше.
Хочу попробовать КМ551УД2, но не будет ли это сильно хуже перечисленного выше, если заказчик купит таки приличную акустику и усилок?

Микросхема км551уд2а чем заменить

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 напряжении 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 1. Параметры операционных усилителей

ОУ Uпит.,
В
Uпит. ном.,
В
KD
x10 -3
Iп, мА Uсм, мВ ТКUсм, мкВ/К I1, нА D I1, нА Uдф max, В Uсф max, В Kсф, дБ f1, МГц VU, В/мкс ±U2m max, В R2m min, кОм RD вх, МОм Ближайший зарубежный аналог
К140УД1А, КР140УД1А 2×6,3 0,5 6 7 20 5000 1500 1,5 3 60 3 0,2 2,8 5 0,004 m A702
К140УД1Б, КР140УД1Б 2×12,6 1,3 12 7 20 8000 1500 1,5 6 60 8 0,5 5,7 5 0,004 m A702
К140УД5А 1) 2x(6..13) 2×12 0,5 12 10 35 5000 1000 3 6 50 5 6 6,5 5 0,05
К140УД5Б 1) 2x(6..13) 2×12 1 12 7 10 10000 5000 3 6 60 10 6 6,5 5 0,003
К140УД6, КР140УД608 2x(5..20) 2×15 30 3 8 20 50 15 30 11 70 1 2 12 1 1 MC1456C
К140УД7, КР140УД708 2x(5..20) 2×15 30 2,8 9 10 400 200 20 15 70 0,8 0,3 10,5 2 0,4 m A741
К140УД8, КР140УД8 2×15 50 5 50 50 0,2 0,1 6 10 70 1 2 10 2 10 m A740
К140УД9 2x(9..18) 2×12,6 35 8 5 20 350 100 4 7 80 1 0,2 10 1 0,3
К140УД10 2x(5..18) 2×15 50 10 5 50 250 70 4 6 70 15 30 12 2 0,4 LM118
К140УД11, КР140УД1101 2x(5..18) 2×15 30 8 10 50 500 200 10 11 70 15 50 12 2 0,4 LM318
К140УД12, КР140УД1208 2) 2x(1,5..18) 2×3/15 25/50 0,03/0,17 6 5/6 10/50 6/28 1,2/12 70 0,2/1 0,1/0,8 2/12 5 50/5 m A776
К140УД14, КР140УД1408 2x(5..18) 2×15 50 1 5 20 5 1 13 13 85 0,5 0,1 12 1 30 LM308
К140УД17 2x(3..18) 2×15 200 5 0,25 1,3 10 5 15 13 100 0,4 0,1 12 2 30 OP-07E
КР140УД18 2x(6..18) 2×15 25 10 0,2 0,2 16 80 2,5 5 11 2 10 6 LF-355
К140УД20 2x(5..20) 2×15 50 3 5 2 100 30 10 12 70 0,5 0,3 11 1 0,4 m A747
К153УД1 2x(9..18) 2×15 15 6 7,5 30 1500 500 5 8 70 1 0,2 10 2 0,2 m A709
К153УД2 2x(5..18) 2×15 25 3 7,5 30 1500 500 30 12 70 1 0,5 10 2 0,3 LM101
К153УД3 2x(9..18) 2×15 25 4 2 15 200 50 5 8 80 1 0,2 10 2 0,4 m A709A
К153УД4 2x(3..18) 2×6 5 0,8 5 50 400 150 2 5 70 0,7 0,1 4 5 0,2 WCC188
К153УД5 2x(5..16) 2×15 500 3,5 2 10 100 20 5 13 100 0,2 0,01 10 2 1 m A725
К153УД6 2x(5..18) 2×15 50 3 2 15 75 10 30 12 80 0,7 0,5 10 2 0,3 LM301A
К154УД1 2x(4..18) 2×15 150 0,15 5 30 40 20 10 10 80 1 10 11 2 1 HA2700
К154УД2 2x(5..18) 2×15 100 6 2 20 100 20 10 10 70 15 +150/-75 3) 10 2 0,5
К154УД3 2x(5..18) 2×15 8 7 10 30 200 50 10 10 80 15 80 10 2 1 AD509
К154УД4 2x(5..17) 2×15 8 7 6 50 1200 300 10 70 30 400 10 2 1 HA2520
К157УД1 2x(3..20) 2×15 50 9 5 50 500 150 20 70 0,5 0,5 12 0,02 1
К157УД2 2x(3..18) 2×15 50 7 10 50 500 150 18 70 1 0,5 13 0,3 0,5 2xLM301
К544УД1, КР544УД1 2x(8..16,5) 2×15 50 3,5 20 50 0,1 0,05 10 10 80 1 3 10 2 10 m A740
К544УД2, КР544УД2 2x(6..17) 2×15 20 7 50 50 0,5 0,1 10 10 70 15 20 10 2 10 CA3130
К551УД1 2x(5..16,7) 2×15 500 5 1,5 5 100 20 5 13,5 100 0,8 0,01 10 2 1
КМ551УД1 2x(5..16,7) 2×15 500 5 2 10 120 35 5 13 100 0,8 0,01 12 2 1 m A725
КМ551УД2 2x(5..16,7) 2×15 5 10 5 20 2000 1000 5 8 70 1 0,25 12 2 0,5 m A739
КМ553УД1 2x(9..18) 2×15 10 6 7,5 30 200 60 5 8 65 1 0,2 10 2 0,2 m A709
КМ553УД2 2x(5..18) 2×15 20 3 7,5 30 1500 500 30 12 70 1 0,5 10 2 0,3 LM301
КМ553УД3 2x(9..18) 2×15 30 4 2 15 200 50 5 8 80 1 0,2 10 2 0,3 m A709A
К574УД1, КР574УД1 2×15 50 8 50 50 0,5 0,2 10 30 80 10 50 10 2 10 AD513
К574УД2, КР574УД2 2×15 25 10 50 30 1 0,5 10 10 60 2 10 10 10 10 3 TL0837
К574УД3, КР574УД3 2x(3..16,5) 2×15 20 7 5 5 0,5 0,2 10 80 15 30 10 10 10 3
К1401УД1 4..15 2×15 2 8 5 30 150 70 2,5 0,5 12 1 LM2900
К1401УД2 2x(2..15) 2×15 25 3 5 30 150 30 70 1 0,5 12 2 LM324
К1407УД1, КР1407УД1 2x(3..12) 2×5 10 8 10 50 10 2 2,5 4 70 20 10 3 1
К1407УД2, КР1407УД2 2x(1,2..13,2) 2×12 50 0,1 0,5 150 50 2,5 10 100 3 0,5 10 2 LM4250
К1407УД3, КР1407УД3 2x(2..12) 2×12 10 2 5 20 5 1 2,5 4 75 5 5 3 2
КФ1407УД4 2x(1,5..6) 2×5 3 2 5 0,5 0,06 2,5 1,5 70 1 1 0,65 0,25
К1408УД1, КР1408УД1 2x(7..40) 2×27 70 5 8 40 10 20 21 70 0,5 2 18 2 1 LM343
К1408УД1 2x(5..20) 2×15 50 2,8 4 200 70 15 70 0,8 0,7 11,5 2 0,4 m A747C
К1409УД1 2x(5..15) 2×15 20 6 15 0,05 0,03 10 10 70 1 4 12 2 10 0 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.

Обозначения, принятые в таблице:

Uпит. — напряжение питания
KD — минимальный коэффициент усиления
Iп — потребляемый ток
Uсм — напряжение смещения «нуля»
ТКUсм — температурный коэффициент напряжения смещения «нуля»
I1 — входной ток
D I1 — разностной входной ток
Uдф max — допустимое значение дифференциального входного напряжения
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

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *