Характеристики микросхемы к157уд2

Основные параметры

Если внимательно посмотреть на электрические характеристики К157УД2, то можно заметить, что по быстродействию данная микросхема не для использования в аудиоустройствах. Так, наибольшая скорость нарастания напряжения на её выходе 0,5 В/мкс, что сопоставимо выходному сигналу на уровне примерно до 10 В/8 кГц. В реальной жизни он будет еще ниже. Но для своего времени это был тоже неплохой показатель.

Максимальные значения

Приведём основные предельные значения параметров:

• максимальное питание (Uпит) до ±18 В;
• выходное напряжение (Uвых макс.) до ± 13 В (при Uпит = ± 15 В);
• напряжение смещения нуля (U см) до ± 13 В;
• ток потребления (I пот) до 7 мА;
• ток короткого замыкания (I кз) до 45 мА;
• частота среза (f срз) от 1 МГц;
• коэффициент усиления (KуU): не менее 50000 (при f =0… 50 Гц) и 800 (при f =20 кГц);
• скорость нарастания на выходе (VUвых) не менее 0,5 В/мкс.

Типовая величина напряжения шумов, используемых на входе данного ОУ (в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц) составляет не более 1,6 мкВ.

Аналоги

Считается, что импортный аналог у К157УД2 — это LM301. Но, во первых, у данной микросхемы 8 выводов, вместо 14. Поэтому для замены придётся искать два таких устройства. Во вторых, их будет очень трудно найти в наших магазинах.

Чем еще можно заменить К157УД2 ? Хорошей альтернативой для этого устройства можно cчитать новые микросхемы серии LME49XXX. Если точнее, то в большинстве случаев подойдут: LME49720, LME49860 и LM4562. Они очень похожи по своим характеристикам с рассматриваемой, имеют неплохую линейность и полосу пропускания (до 90 Гц), не только при коэффициенте усиления 1, но и значительно более высоком (1000 и выше).

Типовое напряжение шумов в диапазоне частот от 20 до 20000 Гц находится в пределах 0,4 мкВ. Отечественные аналоги: КР1434УД1А и обновленная модификация К157У Д3. Проблема в том, что сейчас их трудно найти на российских прилавках и они более дорогие.

Схемы аудиотехники

Эквалайзер на микросхеме К157УД2

Эквалайзер это устройство предназначенное для регулировки АЧХ звуковоспроизводящей аппаратуры.

Эквалайзер состоит из нескольких регуляторов, с помощью которых можно изменять коэффициент передачи усилительного устройства в достаточно узких полосах частот. Это позволяет получить сложную форму АЧХ, которую невозможно реализовать традиционными регуляторами тембра. В результате у слушателя появляется возможность существенно изменять характер воспроизводимой звуковой картины и таким образом компенсировать частотные искажения, вносимые источниками звуковых программ, акустическими системами и помещениями прослушивания.

 Эквалайзеры обычно строят на базе активных полосовых фильтров на ОУ, причем чем больше фильтров, тем сильнее можно изменять АЧХ. Однако существенное увеличение их числа сильно усложняет управление эквалайзером, поэтому количество фильтров обычно  ограничивают 8-10.

Ниже приводится описание восьми- полосного эквалайзера с применением микросхемы К157УД2. Диапазон его рабочих частот 20…20 000 Гц; коэффициент передачи — 3…4; частоты настройки каждого из восьми фильтров указаны в таблице; добротность (отношение частоты настройки к полосе пропускания) фильтра — 1,12; диапазон регулировки коэффициента передачи — +_ 12,5 дБ.

 схема эквалайзера на микросхемах К157УД2

Эквалайзер состоит из восьми параллельно включенных активных фильтров на сдвоенных ОУ DA2-DA5. На ОУ DA1 собран входной и выходной буферные усилители. Параллельно фильтрам включен резистор R4. Поскольку все фильтры инвертирующие, а через резистор R4 сигналы проходят без инверсии, то в выходном усилителе сигналы вычитаются. Благодаря этому выравнивается АЧХ на краях полосы пропускания фильтров и получается требуемый диапазон регулировки коэффициента передачи в каждой полосе. Схемы фильтров одинаковы, а частоты их настройки определяются емкостями конденсаторов С7-1-С7-8 и С8-1-С8-8, значения которых указаны в таблице.

Перемещением движков резисторов R7 — 1-R7- 8 можно изменять коэффициент передачи соответствующих фильтров, а следовательно, и АЧХ в полосе этих фильтров. В крайнем левом положении (по схеме) движка этих резисторов коэффициент передачи на частоте настройки фильтров максимален (+12,5 дБ), а в крайнем правом — минимален (-12,5 дБ). 

Все детали эквалайзера, кроме переменных резисторов, размещены на печатной плате из фольгированного текстолита, эскиз которой показан на рис. 2.

В эквалайзере можно использовать постоянные резисторы ВС и МЛТ, конденсаторы К50-6 (С5.С6) и КЛС, КМ, МБМ (остальные), причем для фильтров следует отобрать конденсаторы с небольшим TKE Конденсаторы С7 и С8 составлены из двух-трех, включенных параллельно. Функциональные характеристики переменных резисторов должны быть линейными (группа А), они могут быть как движковые, с линейным перемещением, так и осевые. При использовании движковых резисторов (СПЗ-23А) можно сделать графический эквалайзер. Положение движков этих резисторов будет наглядно отражать АЧХ эквалайзера (рис.3).

При применении осевых резисторов СП, СПО и т. д. качество устройства нисколько не ухудшится, но снизится наглядность регулировки АЧХ. Какого-либо специального налаживания эквалайзер не требует, необходимо только заранее подобрать емкости конденсаторов фильтра с точностью не хуже 5…10%. Для питания эквалайзера необходим двухполярный стабилизированный блок питания напряжением 12…15 В и током до 50 мА. Для стереофонического комплекса потребуется изготовить два описанных эквалайзера и установить в них сдвоенные переменные резисторы.

Источник- журнал Радио. автор Нечаев

даташит K157UD2 PDF ( Datasheet )

Сборка металлоискателя Пират:

Для начала конечно же нужно подготовить плату. Для этого открывает программу Sprint-Layout и печатаем заготовку нашей будущей платы, затем переносим рисунок любым удобным способом на подготовленную плату, протравливаем её и насверливаем отверстия для деталей. Я использую технологию ЛУТ, хотя лазерного принтера у меня нет, делаю на работе.

Но когда нет возможности напечатать на лазерном принтере, то можно сделать рисунок на струйном, затем отрезать стеклотекстолик нужной формы, приложить рисунок к плате и острым предметом отметить дырочки, затем насверлить и перманентным маркером нарисовать дорожки вручную. Ну или через копирку перевести.

Обязательно нужно зачистить плату мелкой наждачной бумагой и обезжирить ацетоном перед нанесением рисунка, так и изображение хорошо переведётся и процесс травления будет быстрее и надёжнее. После того как плата протравится, необходимо снова ацетоном стереть тонер или маркер и немного потереть наждачной бумагой.

Затем берём паяльник и лудим дорожки оловом. После лужения, обязательно стираем ацетоном лишнюю канифоль, дабы избежать проблем в будущем. По желанию, можно прозвонить дорожки.

Теперь необходимо припаять все детали на плату. Для этого так же открываем печатку в программе Sprint-Layout и смотрим где какие детали располагаются. Я настоятельно советую вам, поставить панельки для микросхем, на всякий случай. Первым делом припаяйте перемычки, их в схеме 2, и одна находится под микросхемой NE555, так что если вы про неё забудете, неисправность будет найти сложно, так как я уверен, вы за эти перемычки и не вспомните! В качестве перемычки, подойдут ножки от резисторов.

Когда все детали на месте, остаётся только припаять отводы на переменные резисторы, катушку, динамик и питание.

Правильно собранная схема начинает работать сразу, без каких либо настроек! Катушка как я говорил выше, наматывается на оправе 19-22 см и содержит 25 витков. Для поиска более мелких предметов, можно намотать катушку по меньше 15 см — 17 витков или 10 см. — 13 витков. Для поиска чермета конечно лучше использовать катушку диаметром 19 см.

Хочу сказать пару слов о тональности звука. Мне он показался слишком грубым. Изменить тональность, можно путём подбора конденсатора С1, я заменил его на 47nf и звук стал более высоким.

Динамик лучше брать типа 3ГДШ TRYD 4070-02 8Ом так звук будет гораздо мощнее, я заменил старый динамик в своём металлоискателе именно на него. Так же, очень хорошо справляются и динамики от наушников.

И напоследок, видео работы металлоискателя Пират:

Микросхема К157УД2

(Общий вид К157УД2)

Микросхема К157УД2 — двухканальный операционный усилитель универсального назначения, обладающий низким уровнем собственных шумов (типовое значение напряжения шумов, приведенных ко входу ОУ, составляет 1,6 мкВ в полосе частот 20…20 000 Гц при нулевом сопротивлении источника сигнала). Операционный усилитель К157УД2 допускает большой диапазон входных дифференциальных напряжений, имеет защиту от коротких замыканий на выходе. Его можно использовать в самых разнообразных устройствах низкочастотной стереофонической аппаратуры.

Входной каскад выполнен по дифференциальной схеме на транзисторах I Го, VT15 (VT7, VT16) с горизонтальной p-n-р структурой. Для получения максимального усиления использована динамическая нагрузка в виде отражателя тока на транзисторах VT8, VT13 {VT9, VT14), обеспечивающая также переход к не. имметричной нагрузке. Коллекторные токи транзисторов VT6, VT15 (VT7, I T16) равны 10 12 мкА и заданы генератором тока на транзисторе VT11 (V12) и резисторе R2 (R3)

Усилитель мощности — двухтактный. Сигнал положительной полярности поступает на выход ОУ через транзисторы VT26 и VT37 (VT31 и VT40), отрицательный — через транзисторы VT27 и VT38 (VT29 и VT39), включенные составными эмиттерными повторителями. Начальное напряжение смещения, необходимое для уменьшения переходных искажений, выделяется на переходах база-эмиттер транзисторов VT26 (VT31) и VT27,(VT30).

В микросхеме усилителя предусмотрена защита от короткого замыкания по выходу как при положительной, так и при отрицательной полярности выходного сигнала Ограничение тока происходит благодаря шунтированию выхода усилителя напряжения — коллектора транзистора VT21 (VT22) — низким сопротивлением открытых транзисторов VT34 (VT35) для сигнала положительной полярности и VT33 (VT36) для сигнала отрицательной полярности при увеличении падения напряжения на резисторах R8 (R11) и R9 (R10).

Режим ОУ по постоянному току определяется генераторами тока на транзисторах VT11, VT23, VT25 (VT12, VT24, VT32) управляемых через транзистор VT4 (VT5) в диодном включении током транзистора VT2 (VT3), который, в свою очередь, возбуждается от общего для обоих каналов устройства стабилизации режима, выполненного на транзисторах VT1, VT10 и резисторе R1.

Назначение выводов К157УД2

Устойчивая работа каждого из операционных усилителей с замкнутой петлей отрицательной обратной связи обеспечивается подключением корректирующих конденсаторов к соответствующим выводам (1, 14 или 7, микросхемы. Необходимая емкость конденсатора определяется в каждом конкретном случае глубиной обратной связи. Возможно подключение корректирующих конденсаторов также и между другими выводами, например, между выводами 1, 13 (7, 9) или выводами 1 (7) и общим проводом источников питания.

При значительной длине проводов, подводящих напряжение питания к выводам 11 и 4, следует подключать дополнительный блокирующий конденсатор.

Характеристики МС У157УД2

Предельно допустимые режимы эксплуатации

• Диапазон питающих напряжений.±3. ±18
• Синфазное напряжение, В, не более ±18
• Выходной ток, мА, не более 300
• Рассеиваемая мощность (в диапазоне температур — 25 + 25 ±°С), Вт, не более 0,5
• Диапазон рабочих температур, °С , — 25 + 70

Рубрики Полярон, Львов

Рекомендуемые списки, связанные с частью

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.

Характеристики

Теперь перейдём к рассмотрению технических характеристик микросхемы К157УД2:

• Оптимальное напряжение питания U_пит= ± 15 В;
• Диапазон питающих напряжений U_пит= от ± 3 до 18 В;
• Наибольшее напряжение на выходе (при таких исходных параметрах U_пит= ± 15 В, U_вх= ± от 25 до 200 мВ) U_{вых max}≥ ±13 В;
• Напряжение смещения (измерено при U_пит= ± 15 В, U_вых≤ 1,2 В) U_см ≤ ±5 мВ;
• Ток на входе (режимы измерения U_пит = ± 15 В, U_вых ≤ 2,2 В) I_вх.≤ 500 нА;
• Разность токов входа (режимы измерения U_пит = ± 15 В, U_вых ≤|2,2| В) I_{вх разн} ≤ 150 нА;
• Потребляемый ток ( измерено при U_пит = ± 15 В) I ≤ 7 мА;
• Ток КЗ (режимы измерения U_пит = ± 15 В, U_вх = ± (от 20.до.180) мВ) I_кз ≤ 45 мА;
• К-т усиления напряжения U_пит = ± 15 В:
  • U_вых = ±10 В, f= от 0 до 50 Гц — К_у ≥ 50*10³;
  • U_вых = ±7 В, f = 20 кГц К_у ≥ 300;
• К-т ослабления напряжений на входе (режимы измерения U_пит = ± 15 В, U_вх = 1 В, f≤ 50 Гц) К_осл≥ 70 дБ;
• К-т проникания сигналов (режимы измерения  U_пит = ± 15 В, U_вых = 7 В, f= 1 кГц) К_пр≤ -80 дБ;
• Среднее смешение нуля ( режимы измерения U_пит = ± 15 В, T= -25…+70 °C) меньше ±50 мкВ/°C;
• Средняя разность токов на входе ( режимы измерения U_пит = ± 15 В, T= от -25.до.+70 °C) меньше ≤ ±5 нА/°C;
• Частота усиления импульса ( режимы измерения U_пит = ± 15 В, U_вх= 9…10 мВ, U_вых= 9…10 мВ) f_ед ≥ 1 МГц;
• Наибольшая скорость увеличения напряжения на выходе ( режимы измерения U_пит = ± 15 В, U_вых= +10…11 В, f= 5…10 кГц) больше 0,5 В/мкс.

Согласно справочникам в К157УД2 содержится 0,00398 г. золота.

Применение

Данную микросхему широко использовали в различных генераторах сигналов (синусоида, пила и др.), микшерах, эквалайзерах, темброблоках, слуховых аппаратах, переговорных устройствах и даже блоках питания. Она распространёна в предварительных каскадах усиления звуковой частоты (20-20000 Гц), стереофонической бытовой и студийной аппаратуре записи и воспроизведения, магнитных головках магнитофонов и др. Широко известна и популярна схема металлоискателя «Пират», где также применяется NE555, транзистор irfs630 или irf740. Но несмотря на все плюсы, по заявленным характеристикам она все равно уступает современным ОУ.

Советуем Вам проверить информацию о содержании драгоценных металлов в К157УД2, так как некоторые модели могут иметь ценность даже в нерабочем состоянии, особенно продукция старого образца.

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.

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.