Разработанная ещё в 80-е годы прошлого тысячелетия, аналоговая микросхема К157УД2 содержит 53 интегральных элемента, она может успешно использоваться в электронике и сейчас. Топология микросхемы – 2 операционных усилителя (ОУ), которые имеют средний класс точности. Питание осуществляется от 1-о или 2-х полюсов напряжения, последний вариант приоритетнее.
Особенности К157УД2
ОУ К157УД2 считается малошумящим, напряжение шумов, эквивалентно подаче на вход сигнала 1,6 мкВ в полосе частот от 20Гц до 20кГц.
Отличительная особенность этого ОУ – электронная защита выходного каскада от короткого замыкания (КЗ) при сигнале, как с положительной, так и отрицательной полярностью. Также имеется автоматическое ограничение по входу при большом уровне подаваемого сигнала с плавной коррекцией начала среза, особенно по высоким частотам.
Режим работы усилителя по постоянному току обеспечен встроенным генератором тока со схемой стабилизации этого режима. По переменному – цепью отрицательной обратной связи (ООС) с дополнительными выводами для подключения конденсаторов коррекции.
Назначение выводов и типы корпусов
Компонент К157УД2 имеет удобное расположение выводов. В пластиковом прямоугольном корпусе DIP-14 размещено 2 ОУ. Микросхема, как бы разделена на 2 части, отделённых выводами питания: с одной стороны – входы, а выходы с противоположной; коррекция – с боков (см. рисунок, на котором указано назначение выводов).
Такое расположение контактов микросхемы очень удобно для проектирования печатных плат, при этом минимизируется вероятность образования паразитных ёмкостных связей.
Параметры ОУ К157УД2
Микросхема имеет такие режимы эксплуатации:
- Питание – от 3В до 18В двухполярного либо однополярного напряжения;
- Максимальный ток выходного каскада – 300 мА;
- Ток КЗ, при напряжении питания 15В и входном сигнале 20…180 мВ – 45мА;
- Ток потребления, при отсутствии нагрузки – 7 мА;
- Минимальное сопротивление нагрузки – 2 кОм;
- Коэффициент усиления, для постоянного напряжения и низкой частоты (до 50Гц) – не менее 50 000, на частоте 20 кГц – не менее 800;
- Максимальная скорость нарастания выходного напряжения – 0,5 В/мкс;
- Мощность, отдаваемая в нагрузку, при температуре корпуса не более 25°С – 0,5 Вт;
- Температурный диапазон эксплуатации – от –25 °С до +70 °С.
Содержание золота в микросхемах, выпускаемых до 1995 года составляет 0,0037 г, приёмная цена около 5,28 российских рублей за экземпляр при сдаче в большом количестве.
Более поздние образцы этой микросхемы золота вообще не содержат, также они могут иметь худшие параметры.
Производители, проверка и аналоги
Микросхема К157УД2 уже не производится, однако она продаётся на страницах AliExpress российскими компаниями. Этот компонент можно выпаять из плат советской и постсоветской электроники. Примечательно то, что микросхема очень редко выходит из строя.
Для самой простой проверки следуют алгоритму:
- Подают питание в пределах рабочего диапазона (+ на 11 вывод и – на 4);
- Подключают капсюль через конденсатор 0,1 – 10 мкФ, поочерёдно к выводам 13 (проверка 1-го ОУ), затем 9 (для 2-го ОУ);
- Дотрагиваются пальцем до выводов 2 и 3 (при подключенном капсюле к выводу 13 – проверка 1-го ОУ), то же выводов 5 и 6 при подключенном капсюле на выводе 9 для 2-го ОУ.
Если микросхема исправна, то при касании каждого из входов (инвертируемого или неинвертируемого) в капсюле должен слышаться сетевой фон 50 Гц. В идеале можно подключить вход аудио сигнала, например, с любого проигрывателя от интерфейса гарнитуры.
Полным аналогом микросхемы К157УД2 является КР1434УД1А, а более усовершенствованным – К157УД3. Также встречается безкорпусная КБ157УД2-4Р. Распиловки выводов у всех их одинаковые. Зарубежные аналоги отличаются размещением выводов и характеристиками в ту или иную сторону. Ближайшим заменителем может служить 8-выводная LM301 с 1 ОУ в корпусе.
Её можно смонтировать как показано на рисунке, такое расположение основательно избавит получившийся аналог от взаимных связей. Вариант наилучшим образом подходит для построения, например, микрофонных усилителей и прочих предварительных аудио усилителей.
3 популярные схемы на К157УД2
На представленном ОУ можно собирать усилители и компараторы, повторять различные схемотехнические решения. Защита по входу и выходу расширяет круг использования интегрального компонента.
Каскад предварительного усилителя
Микросхему К157УД2 можно использовать в различных системах, включив её по представленной схеме.
При усилении слабых аудио сигналов, конденсаторы С1 можно использовать на 180пФ, в этом случае наблюдается наиболее приятное звучание. Тип их лучше – трубчатые (керамические).
УМЗЧ с предварительным каскадом на К157УД2
Достоинством, представленного ниже УМЗЧ является простота настройки и корректировки. Это бывает важным при самостоятельной сборке начинающими радиолюбителями качественных аудио усилителей, выходные каскады которых собраны из дискретных транзисторов. В данном варианте используются КТ818 и КТ819, но можно применить пары меньшей мощности – КТ814 и КТ815, также средней – КТ816 и КТ817. Впрочем, аналоги транзисторов можно подобрать по комплиментарным характеристикам.
Налаживание сводится к возможной коррекции одного из резисторов R1 или R2 для точной установки ½ напряжения питания на точке соединения коллекторов выходных транзисторов. Цепь ООС корректируют резистором R4, при необходимости. Данный усилитель можно вмонтировать в системный блок ПК или использовать в авто.
8-полосный эквалайзер
Эквалайзер, собранный по предложенной ниже схеме, не нуждается в налаживании, если монтаж сделан правильно и из исправных элементов с отклонением номиналов не более 5...10%.
Для питания схемы надо двухполярный блок питания со стабилизированным напряжением 12...15 В и током не менее 50 мА. Печатную плату можно изготовить по шаблону.