К153УД2 — операционный усилитель

Описание и применение

К153УД2 — это классический операционный усилитель общего назначения средней точности, выполненный по биполярной технологии и содержащий около сотни интегральных элементов на одном кристалле. По своей сути это универсальный усилительный «кирпич» аналоговой схемотехники: собственного жёстко заданного применения у него нет, а его функция полностью определяется внешней обвязкой. Охватив микросхему отрицательной обратной связью, разработчик получал масштабирующий усилитель, сумматор, интегратор или дифференциатор; без обратной связи тот же кристалл работал компаратором. Выходной каскад рассчитан на размах напряжения порядка ±10 В и снабжён встроенной защитой от короткого замыкания в нагрузке, что заметно повышало живучесть аппаратуры при монтаже и наладке.

Ключевая особенность К153УД2 в том, что это усилитель с внешней частотной коррекцией: для устойчивой работы без самовозбуждения к специальным выводам подключаются корректирующие цепочки, причём предусмотрено два режима — одно- и двухполюсная коррекция. Это выгодно отличало микросхему от «зашитых» полностью скорректированных ОУ вроде 741-го: подбирая корректирующую цепь, инженер мог осознанно разменивать запас устойчивости на быстродействие и полосу, оптимизируя усилитель под конкретную задачу. Отдельные выводы балансировки позволяли внешним подстроечным резистором вывести в ноль напряжение смещения на входе, что важно в прецизионных измерительных и усилительных трактах, где заметен уход нуля.

Микросхема представляет собой отечественную реализацию популярной западной архитектуры — её функциональными аналогами являются LM101/LM301 производства National Semiconductor, то есть «настраиваемая» линия операционных усилителей, а не полностью скорректированный µA741. Внутри страны тот же кристалл выпускался и в другом конструктивном исполнении: К553УД2 — это, по существу, тот же усилитель, но в прямоугольном пластмассовом корпусе вместо круглого металлостеклянного у К153-й серии, что давало разработчику свободу выбора между надёжным герметичным и более дешёвым массовым исполнением.

Применялась К153УД2 крайне широко — в тех же нишах, что и её зарубежный прототип: во входных и промежуточных каскадах усиления слабых сигналов, в активных фильтрах, компараторах, генераторах, схемах преобразования и нормирования сигналов измерительной и радиотехнической аппаратуры. Это одна из «рабочих лошадок» советской аналоговой электроники: сочетание приличной для своего класса точности, гибкой внешней коррекции и защищённого выхода сделало её типовым выбором инженеров на протяжении многих лет, а сама серия К153/К553 надолго осталась в справочниках как удобная отечественная замена усилителей семейства 101/301.

Корпус ИМС К153УД201

Условное графическое обозначение ИМС К153УД2, К153УД201

• 1 — балансировка, коррекция I
• 2 — инвертирующий вход
• 3 — неинвертирующий вход
• 4 — напряжение питания (−U_п)
• 5 — балансировка
• 6 — выход
• 7 — напряжение питание (+U_п)
• 8 — коррекция

Схема балансировки К153УД2, К153УД201 (конденсаторы С1 и С2 — безиндукционные)

Способы компенсации К153УД2, К153УД201

Электрические параметры

Предельно допустимые режимы эксплуатации

Общие рекомендации по применению

Максимальная температура пайки микросхем (270 ±10) °C, расстояние от корпуса до места пайки не менее 1,5 мм, продолжительность пайки не более 3 с.

Зарубежные аналоги

LM301

Литература

Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2. / А. В. Нефедов. — М.: ИП РадиоСофт, 1999 г. — 640 с.: ил.