Описание и применение
К544УД3 (и её пластиковый вариант КР544УД3) — это интегральный операционный усилитель с полевыми транзисторами на входе, выполненный по совмещённой биполярно-полевой технологии (так называемой БиФЕТ): дифференциальный входной каскад собран на полевых транзисторах с управляющим p-n-переходом и n-каналом, а усиление и выходной каскад — на биполярных структурах. Именно полевой вход даёт микросхеме её главную черту — очень высокое входное сопротивление и крайне малый входной ток, на порядки меньший, чем у классических биполярных усилителей вроде К140УД. В рамках семейства 544 индекс УД3 занимает нишу «прецизионного»: по сравнению с базовой К544УД1 и быстродействующей К544УД2 у неё улучшены точностные параметры — заметно меньше напряжение смещения нуля и его температурный дрейф, что и вынесено в само название прибора.
Практическая ценность такого усилителя в том, что он почти не «нагружает» источник сигнала и не вносит собственных токовых погрешностей. Это делает К544УД3 естественным выбором для работы с высокоомными датчиками — фотоприёмниками, пьезоэлектрическими и ёмкостными преобразователями, ионоселективными электродами, — где даже небольшой входной ток биполярного ОУ исказил бы измерение. Отсюда и типовые применения: буферные и предварительные усилители, усилители малых сигналов и биопотенциалов, интеграторы с большим временем интегрирования, схемы выборки и хранения аналоговых сигналов, логарифмические усилители, активные фильтры и генераторы низкочастотного и инфранизкочастотного диапазона, компараторы слабых сигналов. Микросхема выпускалась в компактном металлостеклянном корпусе на восемь выводов и делилась на группы (А, Б, В), различавшиеся жёсткостью нормирования точностных параметров.
По своему классу К544УД3 — это советский представитель волны операционных усилителей с полевым входом конца 1970-х годов, идейно близкий к западным приборам того же назначения, которые точно так же сочетали высокоомный полевой вход с приемлемым быстродействием. При этом строгого «один-в-один» зарубежного аналога именно у К544УД3 в справочниках не приводится: документированные соответствия по этому семейству относятся к её родственникам — К544УД1 ставят в соответствие μA740 (Fairchild), а быстродействующей К544УД2 — CA3130 (RCA), тогда как УД3 выделяется среди них прежде всего малым смещением нуля. Разработчиком и изготовителем серии 544 был Новосибирский завод полупроводниковых приборов — НПП «Восток» (Новосибирск), и в отечественной аналоговой схемотехнике эти микросхемы считались одними из самых удачных ОУ своего времени — не «догоняющей копией», а полноценным рабочим инструментом.
Для радиолюбителя и инженера К544УД3 интересна как «рабочая лошадка» измерительных и датчиковых узлов: там, где нужно снять слабый сигнал с высокого сопротивления без потерь и дрейфа, она нередко предпочтительнее более распространённых, но грубых по входному току биполярных усилителей. При замене или ремонте аппаратуры советского периода стоит учитывать, что её нельзя механически менять на любой ОУ «в том же корпусе»: важны именно полевой вход и цоколёвка серии 544, поэтому подбирают либо родственные приборы семейства (УД1/УД2 с поправкой на параметры), либо импортные BiFET-усилители аналогичного класса с согласованием разводки выводов и цепей коррекции.
Корпус КР544УД3
Условное графическое обозначение ИМС К544УД3, КР544УД3
- 1 — баланс
- 2 — вход инвертирующий
- 3 — вход неинвертирующий
- 4 — напряжение питания (-Uп1)
- 5 — баланс
- 6 — выход
- 7 — напряжение питания (Uп2)
- 8 — свободный
Электрические параметры
| 1 | Номинальное напряжение питания | ±15 В ±10 % |
| 2 | Выходное напряжение при Uп = ±15 В | ≥ |±12| В |
| 3 | Напряжение шумов приведенное ко входу при Uп = ±15 В | ≤ 5 мкВ |
| 4 | Напряжение смещения нуля при Uп = ±15 В, Uвых = ±0,02 В
КР544УД3А
КР544УД3Б |
≤ 2 мВ
≤ 5 мВ |
| 5 | Средний входной ток при Uп = ±15 В, Uвых = ±0,02 В
КР544УД3А,В
КР544УД3Б |
≤ 0,05 нА
≤ 0,1 нА |
| 6 | Ток потребления при Uп = ±15 В, Uвых = ±0,02 В | ≤ 2,5 мА |
| 7 | Коэффициент усиления напряжения при Uп = ±15 В, Uвых = ±4 В
КР544УД3А,В
КР544УД3Б |
≥ 200000
≥ 100000 |
| 8 | Коэффициент ослабления синфазного входного напряжения при Uп = ±15 В, Uвых = ±0,02 В, Uвх = ±5 В | ≥ 86 дБ |
| 9 | Коэффициент влияния нестабильности источников питания на напряжение смещения нуля при Uп = ±15 В, Uвых = ±0,02 В
КР544УД3А
КР544УД3Б |
≤ 50 мкВ/В
≤ 100 мкВ/В |
| 10 | Температурный дрейф напряжения смещения нуля
КР544УД3А
КР544УД3Б |
≤ 15 мкВ/°C
≤ 30 мкВ/°C |
| 11 | Частота единичного усиления при Uп = ±15 В, Uвых = ±0,02 В | ≥ 1 МГц |
| 12 | Максимальная скорость нарастания выходного напряжения при Uп = ±15 В, Uвых = −10 В, Uвх = −10 В
КР544УД3А
КР544УД3Б |
≥ 5 В/мкс
≥ 3 В/мкс |
Литература
Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 2. / А. В. Нефедов. — М.: ИП РадиоСофт, 1999 г. — 640 с.: ил.
Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л., Шевелев В.И. «НТЦ Микротех», 1998 г., 376 с. — ISBN 5-85823-006-7
