Микросхемы серии k154

Микросхема К154УД1. Электрическая схема ОУ представ­лена на рис. 1.211. На входе усилителя — два дифференциальных каскада с общими входами: один на транзисторах VT22 и У Т 37 проводимостью типа р-n-р, а второй на транзисторах VT23 и VT36 проводимостью типа n -р-n. Применение на входах транзисторов раз­ного типа проводимости позволяет установить рабочий режим уси­лителя без внешних резисторных цепей и уменьшить входной ток. В эмиттерах транзисторов VT23 и VT3& включены две схемы транс­форматоров тока, которые передают изменения тока одного транзи­стора в цепь другого. Например, увеличение тока транзистора VT23 будет странсформировано в уменьшение тока в транзисторе VT36. Эти функции выполняют транзисторы VT24, VT25 и VT34, VT35, Во втором входном дифференциальном каскаде на транзисто­рах VT23 и VT37 нагрузкой является аналогичная схема. Роль трансформаторов тока выполняют транзисторы VT20, VT21 и VT38, VT39.

Выходные сигналы двух дифференциальных каскадов объединя­ются в точках А. и Б. Нагрузкой для объединенных токов являются транзисторы VT42 — VT44 и VT53, VT57, VT62. Напряжение на тран­зисторах VT42 — VT44 преобразуется в ток транзистора VT45. Во. второй группе нагрузочных транзисторов формируется ток транзисто­ра VT63. Эти токи создают ладение напряжения на транзисторах VT50 — VT52 и VT67, VT69. Через транзисторы VT64 и VT68 сигналы поступают на повторители, собранные на многоэмйттерных транзис­торах VT65 и VT71. Транзисторы VT55 и VT73 являются генерато­рами тока, которые выполняют роль нагрузки в повторителях. С многоэмиттерных транзисторов сигнал поступает в выходной кас­кад на транзисторах VT66 и VT75. Для защиты усилителя от перегрузок по выходному току включены резисторы R5 и Кб. Напря­жение на этих резисторах управляет транзисторами VT56 и VT76. При перегрузках эти транзисторы открываются и изменяют режим усилителя, что приводит к уменьшению выходного тока.

Для согласования режимов работы основных узлов усилителя по постоянному току в схеме применен многоуровневый стабилиза­тор напряжения! Роль этого стабилизатора выполняют транзисторы УТ1 — VT17. Напряжения стабилизатора используются в различных точках схемы. С их помощью устанавливаются рабочие токи тран­зисторов VT18 и VT40, VT19 и VT41, VT28, VT31 и др.

Рис. 1.211

На рис. 1.212 показана амплитудно-частотная характеристика. Изменение максимальной амплитуды выходного сигнала от частоты представлено на рис. 1.213. Относительные изменения коэффициента усиления и напряжения смещения от напряжения питания показаны на рис. 1.214 и 1.215; изменения входного тока, разности входных токов и напряжения смещения — на рис. 1.216 — 1.218. Нагрузочная способность для различных полярностей выходного сигнала представ­лена на рис. 1.219.

Рис. 1.212 Рис. 1.213 Рис. 1.214 Рис. 1.215

Рис. 1.216 Рис. 1.217 Рис. 1.218

Рис. 1.219 Рис. 1.220 Рис. 1.221

Основная схема включения ОУ изображена на рис. 1.220. В этой схеме должно быть выполнено условие R_кR₃/(R_к+R₃)>2 кОм и С_н=150 пФ. Цепь коррекции в схеме представлена рези­стором Rк=51 Ом и конденсатором С_к, который подбирается исхо­дя из емкости нагрузки С_в: С_к (пФ)=С_н (пФ)-0,5 (кОм)/R₃ (Ом). В зависимости от номиналов применяемых элементов на выходе уси­лителя рис. 1.221 формируются сигналы различной формы, проиллю­стрированные на рис. 1.222. Для балансировки усилителя приме­няется схема на рис. 1.223.

Рис. 1.222 Рис. 1.223

Микросхема К154 УД2. Электрическая схема ОУ приведена на рис. 1.224. Входной дифференциальный каскад построен на транзисто­рах VT4 и VT5. В коллектор этих транзисторов включена схема «то­ковое зеркало», выполняющая функции двух генераторов тока и обеспечивающая большое выходное сопротивление. Выходной сигнал дифференциального каскада подается через эмиттерный повторитель на транзисторе VT8 на базу усилительного каскада на транзисторе VT9, в коллекторной цепи которого включены транзисторы VT29 __

VT32 и VT26, VT27. Транзисторы VT26 и VT27 являются нагрузкой генератора тока, а транзисторы VT2P — VT32, включенные попарно в диодный режим, создают напряжение смещения для открывания транзисторов в последующих каскадах. Транзисторы VT29 и VT30. открывают транзисторы VT33 и VT34. Коллекторной нагрузкой тран­зистора VT37 является цепочка R8, VD6 и транзистор VT36 в диод­ном включении. Коллекторной нагрузкой транзистора VT34 является цепочка RIO, VD7 и VT35. Парафазное напряжение с этих нагрузок поступает на базы транзисторов VT39 и VT42, работающих в усили­тельном режиме. В коллекторную цепь этих транзисторов включен составной эмиттерный повторитель на транзисторах VT43 и VT44. Для уменьшения порога открывания выходного каскада используют-, ся два транзистбра VT40 и VT41, на которых создается постоянное напряжение, близкое к 1,4 В.

Поскольку в схеме ОУ используются в большом количестве ге­нераторы тока, которые требуют токозадающих напряжений, то зна­чительная часть транзисторов всей схемы предназначена для построе­ния многоуровневого стабилизатора напряжения. Схема стабилиза­тора выполнена на транзисторах VTJ1 — VT25 и построена в виде многокаскадного генератора тока.

На рис. 1.225 показана амплитудно-частотная характеристика. Изменения максимального выходного напряжения от частоты пред­ставлены на рис. 1.226. Зависимости коэффициента ослабления син­фазного входного напряжения, входного тока, разности входных то­ков и напряжения смещения от напряжения питания представлены на рис. 1.227 — 1.230. Изменения относительной скорости нарастания выходного напряжения и максимального выходного напряжения от напряжения питания показаны на рис. 1.231, 1.232. Зависимость ско­рости нарастания выходного сигнала, коэффициента ослабления син­фазного выходного напряжения, входного тока и разности входных токов от температуры показаны на рис. 1.233 — 1.236.

Рис. 1.224

Основная схема включения ОУ показана на рис. 1.237. Коэффи­циент усиления схемы Kу.«= 10. Здесь конденсатор коррекции С_к=3-10 пФ; а С1=3 — 10 пФ для всех значений K_y._u подбирается из условия C1=(R₁/R₂)C_BX, где С_вх= 3 — 30 пФ определяется эксперимен­тально, R1=510 Ом, R3-5.1 кОм, R2=R₁R₃/(R₁+R₃).

Рис. 1.225 Рис. 1.226 Рис. 1.227 Рис. 1.228

Рис. 1.229 Рис. 1.230 Рис. 1.231 Рис. 1.232

Рис. 1.233 Рис. 1.234 Рис. 1.235 Рис. 1.236

Рис. 1.237

Микросхема К154УДЗ. Электри­ческая схема ОУ приведена на рис. 1.238. На входе усилителя вклю­чены два эмиттерных повторителя на транзисторах VT10 и VT13, на­грузками которых являются генера­торы тока на транзисторах УТ15 и VT17. С выходов эмиттерных повто­рителей сигнал подается на диффе­ренциальный усилитель на транзисторах VT11 и VT12-. По постоян­ному току эти транзисторы питаются от генератора тока на тран­зисторе VT16. В коллекторе транзисторов VT11 и VT12 включена комбинированная нагрузка на транзисторах VT,6, VT7 и VT8, VT9. Эти транзисторы устанавливают постоянное напряжение на кол­лекторах дифференциальной пары. Постоянство напряжения обес­печивается сложным стабилизатором на транзисторах VT1 — VT5. Этот стабилизатор создает несколько уровней напряжения, которые подаются на разные точки схемы: базы транзисторов VT15 — VT17, базу транзистора VT14, базы транзисторов VT6 и VT7, базы тран­зисторов VT8 и VT9.

Нагрузкой транзисторов VT8 и VT9 являются генераторы тока на транзисторах VT18, VT19 и VT21, которые обеспечивают большое эквивалентное сопротивление. С этого каскада сигналы снимаются через два повторителя (VT21 и VT23). Далее сигнал проходит через VT26, VT27 и VT30, которые предназначены для усиления и формирования порогового напряжения, необходимого для открывания VT28 и VT29 выходного эмиттерного повторителя.

На рис. 1.239 приведена амплитудно-частотная характеристика. Зависимость максимального выходного напряжения от частоты при­ведена на рис. К240. Зависимости коэффициента усиления, коэффи­циента ослабления синфазного входного напряжения, входного тока и разности входных токов от напряжения питания показаны на рис. 1.241 — 1.244. Влияние напряжения питания на максимальное выходное напряжение, на максимальное синфазное входное напряже­ние, на напряжения смещения и относительную скорость нараста­ния выходного сигнала приведены на рис. 1,245 — 1.248. Влияние тем­пературы на входной ток и на разность входных токов проиллюстри­ровано на рис. 1.249 и 1.250.

Рис. 1.238 Рис. 1.239

Рис. 1.240 Рис. 1.241 Рис. 1.242 Рис. 1.243

Рис 1.244 Рис 1.245 Рис. 1.246 Рис. 1.247

Рис. 1.248 Рис. 1.249 Рис. 1.250

Рис. 1.251 Рис. 1.252

Схема включения корректирующего конденсатора и балансирую­щего потенциометра Rб приведена на рис. 1.251. При использовании усилителя в схеме повторителя сигналов (рис. 1.252) необходимо применять элементы следующих номиналов: С1=3 — 10 пФ (емкость коррекции), С_н=50 пФ, R₁ = 10 кОм, R₃=10 кОм, R2=R₁R_UI(R₁ + + R₃), Rн=2 кОм, Rб=10О кОм (балансирующий потенциометр), С_к = 3 — 10 пФ (емкость частотной коррекции).