Тест в два этапа

Мастер, конструирующий электронные устройства с использованием бывших в употреблении и особенно старых электронных компонентов, должен заранее убедиться в их работоспособности и высоком качестве. В этой статье мы предлагаем умелому читателю собрать пробник для проверки операционных усилителей (ОУ).

Схема пробника (см. рисунок на шаге 2) состоит из двух блоков: генератора треугольного напряжения с частотой около 1 Гц и синфазного тестера. Генератор позволяет удостовериться в исправности ОУ, а синфазный тестер - оценить его ключевые параметры.

Для питания пробника мы воспользовались батареей из двух ионолитиевых элементов 18650. Она выдаёт напряжение питания около 8 В, при котором способно работать подавляющее большинство ОУ.

Генератор треугольного напряжения включает триггер Шмидта и RC-цепочку, задающую период колебаний. Уровни срабатывания триггера задаются кремниевыми диодами. Через эмиттерный повторитель треугольные колебания передаются на зелёный светодиод. Если он мигает, значит, операционный усилитель исправен.

Синфазный тестер устроен очень просто. На оба входа ОУ подаётся одинаковое треугольное напряжение. Идеальный операционный усилитель при этом должен на выходе давать постоянное напряжение (равное половине батарейного, поскольку мы используем однополярное питание). В реальности, конечно, такого не бывает. Если вы обнаружите, что выходное напряжение колеблется с размахом более двух вольт, значит, ОУ не обеспечивает эффективное подавление синфазных сигналов. А если окажется, что выходное напряжение всё время находится вблизи нуля или вблизи напряжения питания, значит, усилитель имеет завышенное напряжение смещения.

В схеме синфазного тестера предусмотрен сдвоенный переменный резистор, который позволяет проконтролировать входной ток смещения, или, другими словами, асимметрию входов усилителя. В идеале при вращении колеса резистора средний уровень напряжения на выходе ОУ меняться не должен.

Мы проверили пробником пять микросхем К157УД2, выпущенных в далёком 1988 году. Четыре ОУ из пяти успешно прошли базовый тест в генераторе треугольного напряжения, и всего два из них показали высокие характеристики в синфазном тестере. Один «завалился» на повышенном токе смещения, а второй - на повышенном напряжении смещения.

Стоит отметить, что генераторный тест крайне прост - он даёт однозначный результат: «исправен» / «неисправен». А синфазный тестер ОУ чрезвычайно требователен к параметрам, и потому ему следует уделить особое внимание. Чтобы не забраковать операционные усилители, полностью соответствующие паспортным спецификациям, рекомендуем предварительно уточнить их параметры, в первую очередь коэффициент ослабления синфазного сигнала. Потренируйтесь в диагностике микросхем разных типов.

Поскольку электронная промышленность выпускает огромное количество разномастных ОУ, собирать тестер на печатной плате смысла нет. Лучше ограничиться беспаячной монтажной платой, которую в любой момент можно переконфигурировать под микросхему другого типа. В том случае, когда в одном корпусе находятся два или четыре ОУ, стоит предусмотреть на плате разные посадочные места для отдельного тестирования каждого внутреннего усилителя. Микросхемы, предназначенные для поверхностного монтажа (SMD), испытываются с помощью SMD-адаптеров.

В качестве вольтметра можно использовать как аналоговую, так и цифровую головку. Колебания напряжения с частотой 1 Гц будут видны на обеих. Перфекционисты, вероятно, предпочтут воспользоваться осциллографом.

При работе будьте осторожны, соблюдайте технику безопасности.

Далее следуйте подписям под фото.