Тестирование операционных усилителей

slami

1 ранг
Регистрация
15 Янв 2021
Сообщения
636
Реакции
462
Репутация
19
Возраст
49
Имя
Вячеслав
В 2014 году прочитав статью «Исследование линейности ОУ при больших выходных токах», вот здесь https://electroclub.info/other/i-out-ou-0/ появилась идея самому испытать ОУ разных типов. Собрал вот эту схему:
Тест ОУ.png

Смысл работы был такой. Подключил ОУ согласно схемы, при номинальном напряжении питания и с цепями коррекции (если они требуются) для Кус=100 согласно справочным данным, если коррекция изменена (незначительно) это указано в примечании. Подав синусоидальный сигнал частотой 100 Гц (примерно 10мВ) прибавляя регулятором генератора Г3-118 уровень сигнала до тех пор, пока на выходе ОУ не установится размах сигнала +-1,4В (размах 2,8В пик-пик) наблюдал его осциллографом РМ3055 (60 МГц) фирмы PHILIPS. Увеличивая частоту генератора (при неизменной амплитуде) до тех пор, пока амплитуда на осциллографе не понизится до размаха +-1В (размах 2В пик-пик), то есть до уровня -3дБ. Правда у некоторых ОУ с повышением частоты амплитуда выходного сигнала увеличивается, что тоже можно считать нарушением линейности работы ОУ. Если в примечании указано «искажение» на такой-то частоте, это значит визуально искажается форма синусоиды (в основном изменение в форму сглаженной «пилы») на этой частоте и выше, при этом амплитуда сохраняется. Выше 200кГц наблюдения не проводились в связи с тем, что максимальная частота выходного сигнала генератора Г3-118 ограничена этой частотой.
Протестировал 122 отечественных и импортных микросхемы до которой смогла дотянутся рука.
sm10.gif
Кроме этого протестировал 20 ОУ при Кус=1000, со снижением амплитуды с +-8В до +-5,6В.
Результат моей работы: http://yadi.sk/d/tMByW3MOMpcoL
Вывод, микросхемы LM358, LM324 и их аналоги нельзя применять в звукотехнике, если не применять коррекции (указано внизу документа, при этом частота повышается вдвое!), так как у них на частоте 1кГц (и выше) появляется искажения типа «ступенька», почему именно на этой частоте не знаю. Которая отсутствует в их аналогах LM1458 и микросхемах серии 4558, где видать её устранили схемотехнически.
Также не ожидал от относительно низкочастотных микросхем К157УД2 и КР1434УД1 такой широкополосности, а также от микросхем 140УД14. Разглядывая внутреннюю схему К157УД2 и обратил внимание на то, что выходной каскад у неё сделан «параллельно-перекрестно», как у некоторых широкополосных и быстродействующих микросхем фирмы «Analog Devices», например AD817, AD818, AD829.
 

slami

1 ранг
Регистрация
15 Янв 2021
Сообщения
636
Реакции
462
Репутация
19
Возраст
49
Имя
Вячеслав
ТипЧастота, кГцПримечание
140УД101А200амплитуда не уменьшается до 200кГц
К140УД1А200амплитуда не уменьшается до 200кГц, макс размах +-4,3В при этом синусоида становится похожа на меандр с выбросами затухающими
КР140УД1Б200амплитуда не уменьшается до 200кГц, макс размах +-9В при этом синусоида становится похожа на меандр с выбросами затухающими
КР140УД5А130высокоомные входы, при +-6В 30кГц искажения
КР140УД5А200низкоомные входы, при 200кГц размах уменьшается до +-1,3В, при 130кГц искажения, максимальный размах +-9В 20кГц искажения
КР140УД60822
140УД601А12,5
140УД6Б20
140УД715
К140УД70110
КР140УД70813
К140УД8А24
КР140УД8А22
К140УД8Б22
КР140УД8Б30
КР140УД8В20
140УД9200размах снизился до +-1,1В
КР140УД1101200без коррекции, размах снизился до +-1,22В
КР140УД12086,4Rупр=1,5МОм
КР140УД120822Rупр=150кОм
К140УД121,5Rупр=15МОм
К140УД125Rупр=1,5МОм
К140УД1215Rупр=150кОм
КР140УД1408А33
К140УД14А200100кГц размах +-1,5В ↑, 200кГц размах +-1,7В ↑, при +-10В - 33кГц начинаются искажения
КР140УД17А6,3
К140УД1701А8
К140УД17Б7
КР140УД20А12,5
КР140УД20Б11,5
К140УД2256
КР140УД23200размах снизился до +-1,2В
К140УД25А70при +-1В, сигнал "с шумком"
К140УД25А58при +-10В, сигнал чистый
КР140УД25В56
140УД26А200размах снизился до +-1,22В
153УД1200при 200кГц размах увеличивается до +-1,8В ↑, 110кГц искажения
153УД3200при 200кГц размах увеличивается до +-1,8В ↑, 130кГц искажения
К153УД513050кГц искажения
154УД1Б11
К157УД140
К157УД283Скор=6,8пФ
К157УД2200без Скор, амплитуда не уменьшается до 200кГц
К157УД3103Скор=6,8пФ
К157УД3200амплитуда не уменьшается до 200кГц
КР544УД1А25
КР544УД1Б21
544УД1Б30
К544УД2А200высокий корпус, амплитуда не уменьшается до 200кГц
К544УД2А200низкий корпус, амплитуда не уменьшается до 200кГц, Скор=6,8пФ без него возбуждение
КР544УД2200без маркировки, амплитуда не уменьшается до 200кГц
КР544УД2А200амплитуда не уменьшается до 200кГц, но форма начинает искажатся при 10кГц(Скор=10пФ), +-10В искажение при 4кГц(Скор=10пФ),+-10В искажение при 60кГц (без Скор)
КР544УД2Б200амплитуда не уменьшается до 200кГц, сигнал с "шумком"
К548УН1А200размах снизился до +-1,1В, питание +15В(однополярное), Cвх=1мкФ, легкое возбуждение положительной полуволны устраняется 0,1мкФ по питанию возле микросхемы
КР551УД1А,Б83Скор=10нФ, Rкор=47 ом, при 40кГц искажения
КР551УД2А200при 200кГц размах увеличивается до +-1,55В ↑
К553УД1А200при 200кГц размах увеличивается до +-1,7В ↑, при130кГц искажения
К553УД1В200при 200кГц размах увеличивается до +-1,8В ↑, 110кГц искажения
К553УД266Скор=6,8пФ
К574УД1А76+-1В, Скор=6,8пФ
К574УД1А85+-10В, Скор=6,8пФ
К574УД1А145без Скор
КР574УД1А150
КР574УД1Б160
КР574УД1В170
К574УД1В200размах снизился до +-1,2В
К574УД2А55
КР574УД2А77
КР574УД2Б70
КР1005УД113
К1401УД2А27
К1401УД2Б12+-15В не работает, при +-6В - норма, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
К1401УД37,2Rупр=1,3М
К1401УД426
КР1407УД220090кгц искажения
КР1407УД3200амплитуда не уменьшается до 200кГц, Rупр=220кОм, Скор(выв1-выв5)=50пФ
КР1408УД113при питании +-15В
КР1426УД121Скор=6,8пФ
КР1434УД1Б200амплитуда не уменьшается до 200кГц
КР1446УД133легкое "волнение" сигнала отрицательной полуволны
КР1446УД23,2легкое "волнение" сигнала отрицательной и положительной полуволны
1УО30155корпус DIP8
1УО7418,4корпус DIP8
1УО741B7,3металлический корпус
A2030V53при нагрузке больше или равно 47 ом возбуждение, при Rн=10 ом нормально
B08090Скор=6,8пФ
B08134
B083D35
B276182Rн=2кОм
B276151Rн=330 ом
BA455833Rohm
L272M3,3ST, при Rн=10кОм возбуждение пропадающее при малом Rн (47ом), при размахе больше +-0,6В искажение "ступенька"
LA651011Sanyo
LA65208,5Sanyo
LF355DP36
LF355N42
LM324N8ST, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
LM324N5,8National Semiconductor, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
LS204CD35ST
MAA502200при 200кГц размах увеличивается до +-1,74В ↑, 190кГц искажения
MAA725B200размах снизился до +-1,1В, 110кГц искажения
MAA725C15060кГц искажения
MC4558C33Samsung
NE5532N200Signetix, размах снизился до +-1,2В
NE5532P193TI
NE5534N200амплитуда не уменьшается до 200кГц
NJM4558L32JRC
NJM4565 SD105JRC
OP275130Analog Devices
TL074CN32ST
TL074CN29TI
TL084CN40ST
UA715DC200при 200кГц размах увеличивается до +-1,5В ↑
uPC4570C150NEC
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
11,648
Реакции
5,250
Репутация
223
В книжке Иржи Достала Проектирование операционных усилителей есть методика проверки оперов на полосу на максимальном сигнале. Уровень- 10 вольт эффективных, гоним частоту до превращения синуса в пилу. Называется частота полной мощности.
И снова- огромный труд, море ценных данных. Неприятно было узнать о таком разбросе в поведении любимых 544УД2. Значит, будем проверять . Поклон вам.
ПС. Порадовали NE5532 NE5534 .копеечная цена и отменное качество.
 
Последнее редактирование:

slami

1 ранг
Регистрация
15 Янв 2021
Сообщения
636
Реакции
462
Репутация
19
Возраст
49
Имя
Вячеслав
BA103583,6Rohm, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"Все аналоги LM358
LA6358N7,3Sanyo, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
LM358N5,7Motorola, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
LM358N9,5ST, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
M52237,5Mitsubishi, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
uPC1251C4NEC, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
uPC358C3,7NEC, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
uPC451C3,5NEC, при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"
Коррекция "ступеньки" на примере M5223
M52237,5при частоте больше 1кГц искажение "ступенька"-без коррекции
15между "-Uпит" и выходом R=20кОм
15между "+Uпит" и выходом R=20кОм
14,5между "-Uпит" и выходом R=2кОм
возбужд.между "+Uпит" и выходом R=2кОм
Для амплитуды +-10В надо R<=10кОм
Коррекция подходит также к микросхемам серии LM324
 

slami

1 ранг
Регистрация
15 Янв 2021
Сообщения
636
Реакции
462
Репутация
19
Возраст
49
Имя
Вячеслав
Для коэффициента усиления равного 1000
ТипЧастота, кГцПримечаниеАмплитуда +-8В, снижается до +-5,6В
КР140УД7081,9
КР140УД8А2,6
КР140УД8В2,5
К140УД14А40
КР140УД17А1,55
К140УД25А7,2
140УД26А36
К157УД2200амплитуда снижается до +-6,5В без коррекции, при Скор=6,8-10пФ возбуждение
К157УД3200амплитуда снижается до +-5,8В без коррекции, 20кГц искажение
КР544УД1А2,9
КР544УД2Б92Скор=6,8пФ, без Скор 12кГц искажение
КР544УД2Б100Скор=6,8пФ, 1кГц искажение
КР551УД1Б12350кГц искажения
К553УД1А200Скор(выв3-выв12)=10пФ, Скор(выв9-выв10)=6,8пФ, амплитуда без изменений, 50кГц искажение
К553УД24,4Скор=6,8пФ
К574УД1А16,5без Скор
К574УД2А6,4
КР1407УД3200амплитуда не уменьшается до 200кГц, Rупр=220кОм
NE5532N40Signetix
NE5532P30TI
 

slami

1 ранг
Регистрация
15 Янв 2021
Сообщения
636
Реакции
462
Репутация
19
Возраст
49
Имя
Вячеслав
В книжке Иржи Достала Проектирование операционных усилителей есть методика проверки оперов на полосу на максимальном сигнале. Уровень- 10 вольт эффективных, гоним частоту до превращения синуса в пилу. Называется частота полной мощности.
И снова- огромный труд, море ценных данных. Неприятно было узнать о таком разбросе в поведении любимых 544УД2. Значит, будем проверять . Поклон вам.
ПС. Порадовали NE5532 NE5534 .копеечная цена и отменное качество.
Надо поискать книжку, почитать
Частота полной мощности, в даташитах "Full Power Response" или "Power bandwidth"
Мое измерение, по сути измерение полосы пропускания (в даташитах "Gain Bandwidth), если у меня получилось 120 кГц при усилении 100 получается полоса пропускания равна 12 МГц. В импорте чаще всего она указывается.
В наших справочных листах на ОУ чаще всего приводится частота единичного усиления (в даташитах "Unity Gain Bandwidth"), и она отличяется от полосы пропускания, если сравнивать.
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
11,648
Реакции
5,250
Репутация
223
Сами понимаете, что единичное усиление- это ни о чем. Так, цифирка. А вот ваша метода с усилением 100 - крутая проверка на вшивость и сразу выяснилось, кто есть ху. Респект вам. Одно тревожит. как бы так себя заставить -сохранить ваши таблицы. Сильно пригодятся.
Про 574 уд 2 впервые увидел данные .
ПС. В принципе, установка по измерению ПХ тоже многое расскажет о скорости, полосе и поведению опера. У Достала много про это написано. И про оценку запаса по устойчивости.
 

Сергей Z

1 ранг
Регистрация
14 Мар 2020
Сообщения
3,364
Реакции
686
Репутация
57
Ну да, операционники надо знать.
Для меня это самое вовремя. Собираюсь с магнитофонами возиться, а там их полно. Надо знать какие оставить, какие выкинуть. Но как их качество в звуке определить? ОУ как и лампы звучат по разному.
 

АШ

1 ранг
Регистрация
15 Фев 2020
Сообщения
1,035
Решения
1
Реакции
498
Репутация
9
Респект за труды! Порадовали мои любимые К157УД2/КД3, КР1434, К544.
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
11,648
Реакции
5,250
Репутация
223
КР1434 увидел однажды в каком-то кассетнике, что ли, выделки начала 90-х. В справочнике их не было, схемы тоже. А сейчас удивили широкой полосой.

Надо поискать книжку, почитать
Частота полной мощности, в даташитах "Full Power Response" или "Power bandwidth"
Мое измерение, по сути измерение полосы пропускания (в даташитах "Gain Bandwidth), если у меня получилось 120 кГц при усилении 100 получается полоса пропускания равна 12 МГц. В импорте чаще всего она указывается.
В наших справочных листах на ОУ чаще всего приводится частота единичного усиления (в даташитах "Unity Gain Bandwidth"), и она отличяется от полосы пропускания, если сравнивать.
Достал Иржи- первый автор, книгу которого читал как детектив. конспектировал и учился по ней всем основам работы ОУ. Тогда я на заводе работал, в метрологии. И эти знания крепко пригодились для сочинения всяких схемочек и проверки готовых устройств. Позже в конце 80-х купил в Луганске на болгарском языке книгу Клайтона, Операционные усилители. Тоже шикарный учебник и понятно всё.
 

АШ

1 ранг
Регистрация
15 Фев 2020
Сообщения
1,035
Решения
1
Реакции
498
Репутация
9
КР1434 увидел однажды в каком-то кассетнике, что ли, выделки начала 90-х. В справочнике их не было, схемы тоже. А сейчас удивили широкой полосой.
Ставил их много, по распиновке они как К157УД2, по шумам чуть лучше. По полосе примерно то же самое.
 

Сергей Z

1 ранг
Регистрация
14 Мар 2020
Сообщения
3,364
Реакции
686
Репутация
57
Вот.
IMG_20210204_222441.jpg

Шутили раньше: "и достал операционные усилители". Тогда их доставать надо было.
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
11,648
Реакции
5,250
Репутация
223
Дядька, это твоя книга, что ли? Запиши в очередь прочитать , освежить память. Конспект зачитали)))
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
11,648
Реакции
5,250
Репутация
223
Ура. Спасиба!
В ней главное то, что все способы коррекции, применяемые в усилителях мощности и операх , приведены и разложены по полочкам, с ачх и фчх, сразу понятно, что будет в том или другом варианте коррекции..
 
Регистрация
13 Окт 2019
Сообщения
4,348
Решения
2
Реакции
1,208
Репутация
79
Возраст
65
Вячеслав, огромный труд, СПАСИБО!!!
LM833 применял в корректорах, недорогая и отличная, малошумящая.
544уд1, 544уд2, 574уд2 всегда были со мной...
 

slami

1 ранг
Регистрация
15 Янв 2021
Сообщения
636
Реакции
462
Репутация
19
Возраст
49
Имя
Вячеслав
Иржи Достал Операционные усилители
 

Вложения

  • Иржи Достал Операционные усилители.zip
    4.1 MB · Просмотры: 112
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
11,648
Реакции
5,250
Репутация
223
Захватывающая книга. Особенно глава про измерение параметров ОУ.
Иржи Достал умеет парой слов обозначить главные точки, без понимания которых трудно понять остальное. Не чванится, изображая профессора, как это часто в наших умных книгах встречается. Автор пишет словно не для читателя, а для себя умного и великого. В те 80-е годы мало что понимал, выбирал понятные куски. А сейчас смотрю- дух захватывает от новых знаний .
 
Последнее редактирование:

slami

1 ранг
Регистрация
15 Янв 2021
Сообщения
636
Реакции
462
Репутация
19
Возраст
49
Имя
Вячеслав
Ставил их много, по распиновке они как К157УД2, по шумам чуть лучше. По полосе примерно то же самое.
По схемотехнике КР1434УД1 один в один К157УД2, а вот топология кристалла немного разная
 
Регистрация
12 Ноя 2019
Сообщения
11,648
Реакции
5,250
Репутация
223
По памяти, звук 157УД2 приятный, спокойный, держит нагрузку - наушники тянул. Данные о полосе пропускания этого опера тоже удивили. Считал его отбросом радиопрома. А тут недавно подарили мешок этих 157УД2, выкинуть жалко. Значит, применим куда-нибудь, в свете новых знаний.
 

Статистика форума

Темы
1,353
Сообщения
73,259
Пользователи
1,201
Новый пользователь
Criemper
Сверху Снизу