Схема проверки операционных усилителей. Тестер для проверки операционных усилителей: эффективный способ диагностики ОУ

Как работает тестер для проверки операционных усилителей. Какие типы ОУ можно проверить с его помощью. Какие преимущества дает использование такого устройства. На что обратить внимание при сборке тестера ОУ.

Принцип работы тестера операционных усилителей

Тестер для проверки операционных усилителей (ОУ) — это устройство, позволяющее быстро и эффективно определить работоспособность микросхем ОУ различных типов. Принцип его работы основан на включении проверяемого ОУ по схеме генератора прямоугольных импульсов.

Упрощенная схема тестера включает в себя:

  • Частотозадающую RC-цепь
  • Цепь положительной обратной связи
  • Светодиодный индикатор
  • Транзисторный ключ для управления светодиодом

При подаче питания на исправный ОУ, он начинает генерировать прямоугольные импульсы, которые заставляют мигать светодиод. Если ОУ неисправен, светодиод либо не горит вообще, либо светится постоянно.

Возможности проверки различных типов ОУ

Современные тестеры позволяют проверять широкую номенклатуру операционных усилителей, включая:


  • Одиночные ОУ в корпусах DIP8 и DIP14
  • Сдвоенные ОУ в корпусе DIP8
  • Счетверенные ОУ в одном корпусе
  • Программируемые ОУ с внешним резистором

Для этого в конструкции тестера предусматривается несколько панелей с разъемами под различные корпуса микросхем. Также могут использоваться переходники для проверки ОУ в корпусах для поверхностного монтажа.

Преимущества использования тестера ОУ

Применение специализированного тестера для проверки операционных усилителей дает ряд существенных преимуществ:

  1. Быстрота диагностики — проверка занимает считанные секунды
  2. Универсальность — возможность тестирования ОУ разных типов и производителей
  3. Простота использования — не требуется специальных знаний
  4. Компактность и мобильность устройства
  5. Низкая стоимость по сравнению с профессиональными тестерами

Это делает такой тестер незаменимым инструментом для радиолюбителей, ремонтников электронной техники и разработчиков устройств на ОУ.

Схемотехника тестера операционных усилителей

Рассмотрим типовую схему тестера ОУ более подробно. Она содержит следующие основные функциональные узлы:


  • Генераторы прямоугольных импульсов на проверяемых ОУ
  • Светодиодные индикаторы работоспособности
  • Транзисторные ключи для управления светодиодами
  • Панели с разъемами для подключения ОУ разных типов
  • Источник питания с переключателем напряжения

Частота генерации импульсов обычно выбирается в диапазоне 1-5 Гц для визуального контроля мигания светодиодов. RC-цепи задают разную частоту для каждого канала проверки.

Особенности конструкции тестера ОУ

При разработке и изготовлении тестера операционных усилителей следует обратить внимание на ряд важных моментов:

  • Использование качественных панелек для установки проверяемых микросхем
  • Применение стабилизированного источника питания
  • Экранирование чувствительных цепей для защиты от помех
  • Продуманная компоновка элементов на печатной плате
  • Использование кнопки без фиксации для подачи питания

Это позволит обеспечить надежную работу тестера и достоверность результатов проверки ОУ различных типов.

Процесс проверки операционных усилителей

Типовая процедура тестирования ОУ с помощью специализированного тестера включает следующие шаги:


  1. Установка проверяемой микросхемы в соответствующую панельку
  2. Выбор нужного напряжения питания переключателем
  3. Кратковременное нажатие кнопки подачи питания
  4. Визуальный контроль свечения индикаторных светодиодов
  5. Анализ характера свечения и определение исправности ОУ

При проверке многоканальных ОУ должны мигать все светодиоды, соответствующие исправным каналам усиления. Постоянное свечение или отсутствие свечения говорит о неисправности.

Расширение возможностей базовой схемы тестера

Базовую схему тестера операционных усилителей можно усовершенствовать, добавив ряд полезных функций:

  • Измерение тока потребления проверяемого ОУ
  • Регулировка частоты тестовых импульсов
  • Звуковая индикация результатов проверки
  • Автоматическое отключение питания
  • Проверка ОУ с разным напряжением питания

Это позволит получить более полную информацию о параметрах и работоспособности тестируемых операционных усилителей.

Применение тестера ОУ на практике

Тестер операционных усилителей находит широкое применение в различных областях:


  • Входной контроль электронных компонентов
  • Поиск неисправностей в электронной аппаратуре
  • Отбраковка неисправных ОУ при ремонте устройств
  • Проверка работоспособности ОУ после длительного хранения
  • Подбор ОУ с близкими параметрами для прецизионных схем

Простота использования и высокая эффективность делают такой тестер незаменимым инструментом для специалистов и любителей электроники.


Тестер для проверки операционных усилителей

Большинство операционных усилителей (ОУ) выпускаются в корпусах, содержащих один, два или четыре идентичных ОУ Конструкция предлагаемого вниманию читателей тестера по сравнению с [1] и другими позволяет проверять не только одинарные операционные усилители, но и сдвоенные и счетверённые ОУ.

Для проверки работоспособности ОУ его включают по схеме RC-генератора прямоугольных импульсов (рис. 1). Цепь R4C1 — частотозадающая, положительная обратная связь осуществляется через резистор R3. Индикаторный светодиод HL1 сигнализирует о работе генератора, т. е. исправности ОУ. Транзистор VT1 нужен для того, чтобы светодиод не нагружал выход ОУ.

Рис. 1. Cхема RC-генератора прямоугольных импульсов

 

Схема тестера показана на рис. 2. Он содержит элементы для четырёх RC-генераторов прямоугольных импульсов с частотой следования 1 …5 Гц, активным элементом которых является проверяемый ОУ. Цепи R9C1, R10C2, R14C3, R16C4 задают частоту генерации, которая для разных генераторов разная.

Рис. 2. Схема тестера

 

Большая номенклатура проверяемых ОУ обеспечивается тремя панелями XS1-XS3 для микросхем в корпусе DIP, выводы которых соединены с соответствующими элементами устройства и куда вставляют проверяемые микросхемы.

В первую панель XS1 вставляют одиночные ОУ в корпусе DIP14 (серии К553УД1, К553УД2, К553УД3), а также одиночные ОУ в корпусе DIP8, которые подключают к гнёздам 3-6 и 9-12 (серии К553УД101, К553УД201,КР140УД608, КР140УД708, программируемый КР140УД1208, КР544УД1, TL061, TL081 и аналогичные). В панель XS2 устанавливают счетверённые ОУ в одном корпусе LM324 и аналогичные. В панель XS3 включают сдвоенные ОУ в корпусе DIP8 серий LM358, TL072, TL082 и аналогичные.

Кнопка SB2 совместно с резистором R11 используется при проверке так называемых программируемых ОУ, у которых потребляемый ток зависит от сопротивления внешнего резистора. В верхнем по схеме положении кнопки SB2 проверяют ОУ КР1407УД1, КР1407УД2, КР1407УДЗ и аналогичные, в нижнем положении — КР140УД1208 и аналогичные. При проверке других ОУ положение SA1 безразлично.

После установки ОУ в панель подают питание нажатием на кнопку SB1. При исправном ОУ соответствующий светодиод мигает, а при неисправности он либо светит постоянно, либо погашен. При проверке исправных сдвоенных или счетверённых ОУ должны мигать два или все четыре светодиода. В любом случае перед установкой надо проверить соответствие цоколёвки проверяемых ОУ с разводкой контактов разъёмов, а для проверки ОУ с другой цоколёвкой (в том числе и для микросхем для поверхностного монтажа) можно изготовить переходники (рис. 3).

Рис. 3. Переходники

 

Питается тестер от внешнего источника питания напряжением 9 В, например батареи «Крона» (6F22). Элементы тестера смонтированы на односторонней плате из стеклотекстолита толщиной 1…1,5 мм, чертёж которой и схема размещения элементов показаны на рис. 4. Транзисторы — маломощные КТ315 или другие с возможно большим коэффицентом передачи тока Ь121Э, светодиоды — любого свечения маломощные. Постоянные резисторы — МЛТ, С2-23, конденсаторы — К50-35 или импортные. Кнопка SB1 -безфиксацииTS-A1PS-130, кнопка SВ2 — PS580N. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 5.

Рис. 4. Чертеж печатной платы тестера и размещение элементов на ней

 

Рис. 5. Внешний вид смонтированной платы

 

Чертежи печатных плат в формате Sprint Layout размещены здесь.

Литература

1. Павлов С. Испытатель операционных усилителей. — Радиоконструктор, 2000, № 11, с. 37.

2. Dirk Schumacher. Opamp tester. Quick go/no-go testing for operational amplifiers. — Elektor Electronics, March, 2005, p. 74, 75.

Автор: А. Слинченков, г. Озёрск Челябинской обл.

Устройство для проверки операционных усилителей (ОУ)

Меню сайта
Статистика

Онлайн всего: 1

Гостей: 1

Пользователей: 0

Форма входа
Календарь

«  Март 2023  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031

Архив записей
  • 2013 Август
  • 2013 Октябрь
  • 2014 Февраль
  • 2015 Март
  • 2015 Декабрь
Друзья сайта
У сайта есть друзья — это ВЫ!
<< Назад к разделу «Для начинающих»

    В настоящее время почти ни одно устройство или схема не обходится без операционных усилителей, и, зачастую, возникает необходимость в проверке микросхемы на предмет её исправности.

Именно для этих целей был разработан данный девайс.

    Скажу сразу — данное устройство разрабатывалось на мою первую курсовую работу в университете, потому реализация столь необычна. Скажем проще, эту схему можно было спроектировать более простым способом, но я ведь не зря размещаю её в раздел «для начинающих». Я рассчитываю, что ты, мой читатель, почерпнешь для себя много нового собрав эту схему. Предупреждаю, если у тебя за плечами нет ни одной собранной рабочей схемы, то лучше даже не пытаться собрать это устройство, предполагается, что ты обладаешь навыками чтения схемы и толикой воображения что бы додумать и представить как все будет выглядеть в результате. Итак, начнем…

    Для начала, как и положено представляю структурную схему устройства:

    Посмотрели, рассказываю. Управляющим элементом данной схемы является микроконтроллер (МК). Он выполняет все функции измерения и «принимает решение» о исправности операционного усилителя, затем выводит информацию на индикатор.

И вот как контроллер проверяет ОУ: используя цифро-аналогового преобразователь (ЦАП) подает тестовое напряжение на испытуемую микросхему (Проверяемый ОУ), затем при помощи аналого-цифрового преобразователь (АЦП) обратно измеряет выходной сигнал операционника(ОУ). Если сигнал на выходе, тот, что мы ожидали, то микросхема исправна. Управляемое питание необходимо для того, чтобы можно было проверить микросхемы с напряжением питания как 5, так и 15 вольт.

    Со структурной схемой и принципом работы разобрались, теперь перейдем к моей реализации данной задумки. Схемы буду показывать частями, но я думаю, что ничего сложного в них вы не найдете. Итак, на рисунке ниже представлена принципиальная схема основной части устройства:

    Вот такой таракан получился =) Теперь пробежимся по схеме. Как вы уже поняли, светодиоды VD1-VD8 служат индикатором, которые показывают рабочая микросхема или нет, окрашены они соответственно красными и зелеными цветами. Подключенные к ним резисторы выставляют для светодиодов их рабочее напряжение.

(У контроллера выходное напряжение 5В, на светодиоде падает примерно 1,6В и потребляется ток около 5-10мА => (5-1,6)/0,01 = 340 Ом ). Кварцевый резонатор ZQ1 и конденсаторы, подключены по стандартной схеме для задания тактовой частоты контроллера (взято из технической документации). ZQ1 можно взять номиналом от 1 до 16 МГц, но не больше, и если вы разбираетесь в контроллерах, или разберетесь читая документацию, то можно его вообще не использовать, главное правильно настроить микроконтроллер. Микросхема DD1 это и есть наш «мозг» схемы ATmega16. Конденсаторы С3-С7 и резистор R14 выполняют фильтрующую функцию. Если сильно не углубляться, то это своеобразное разделение аналоговой и цифровой части питания, для уменьшения погрешностей в работе. R15 — R18 подтягивающие резисторы, для исключения возникновения помех на выходных линиях АЦП (АЦП встроенный в микроконтроллер). Микросхема DD2 MAX502 — это ЦАП. Внешняя обвязка (R9 — R12) один в один взята из технического описания микросхемы. Все ссылки на эту самую документацию будут ниже.
Разъем XP1 необходим для подключения программатора. AGND и DGND это аналоговая и цифровая земля и в принципе их можно соединить без всяких заморочек, но все таки рекомендуется соединять их где то в одном месте, например у блока питания. Если проще, то это одно и тоже, просто при построении схем их изолируют друг от друга, соединив лишь в одном месте на плате, для того что бы аналоговая часть и цифровая не мешали друг другу. Если ничего не понятно, то просто соедините их и не обращайте внимания на их различное обозначение, дальше — больше, потом все поймете.

    Блок питания я так подробно описывать не буду, т.к. это обычный двухполярный блок питания со всеми необходимыми напряжениями для нашей схемы. Схема выглядит очень громоздкой, но и необходимых напряжений нам нужно не мало:

    По самой схеме стоит только сказать о трансформаторе, нужен трансформатор со средней точкой, чтобы на его обмотках было переменное напряжение 16 — 17 В. Выходные напряжения: Uк — питание контроллера(VCC), +Uцап/-Uцап питание ЦАП -Vref — это опорное напряжение для ЦАП (на предыдущей схеме это Vref). +Uоу/-Uоу будет питать наши испытуемые ОУ, соответственно переключатель S1-S2 меняет напряжение питания: 5 и 15В.

    И последняя часть схемы — это схема подключения проверяемых ОУ:

    Т.к. микросхемы бывают в разных корпусах и с разным количеством ОУ внутри, то тут предусмотрено подключение каждого из классических вариантов. Штрихованная линия показывает соответственно разные варианты микросхем.

Программы для микроконтроллера писал на языке С. Ниже будет ссылка на скачивание листинга кода. Для компиляции и прошивки контроллера пользовался программой CodeVisionAVR, программатор AVR910. Удачи! =)

  • Листинг кода.txt
  • ATMega16.pdf
  • MAX502.pdf

Автор: Гришин А.И.

Реклама

Тестер операционных усилителей

На днях я поджарил операционный усилитель, но не смог это проверить немедленно. Все, что я знал, это то, что это не работало в цепи, но я не знал, то ли чип был мертв, то ли это был всего лишь один из те привередливые чипсы, которые требуют особого ухода. Итак, я соорудил простую Тестер операционных усилителей DIP-8 типа «годен/не годен»: подключите микросхему, подайте питание и посмотрите, горят ли светодиоды.

Схема (одноканальная):

Готовый двухканальный тестер:

Схема будет работать с любым операционным усилителем. К счастью, есть только мало стандартных распиновок, а схема дешевая, так что можно построить всего несколько версий и охватывают почти все возможности:


Распиновка одноканального операционного усилителя

Распиновка двухканального операционного усилителя

Распиновка четырехканального операционного усилителя

Немаркированные контакты на одноканальной распиновке используются для различных целей на разных чипах. Вы должны оставить эти контакты отключенными при построении одноканального варианта этой схемы.

Принцип работы

Это очень простая схема. Поскольку большинство операционных усилителей лучше всего работают двойное питание, мы делим одно напряжение питания на две равные половины с «рельсовый разветвитель» TLE2426. Мы хотим дать операционные усилители, которые мы test максимально возможный шанс пройти наш тест. Если тест не пройден, не должно быть никаких сомнений в том, что это потому, что операционный усилитель мертв; если пользователь начинает сомневаться в тестовой схеме, мало что точка в наличии цепи в первую очередь. TLE2426 также обеспечивает что источник питания не становится несбалансированным, что может привести к плохо получается. Я попробовал простой источник питания с резисторным делителем, и он действительно легко разбалансировался, даже с работающими чипами. Вы могли бы сфальсифицировать другой тип источника питания с виртуальной землей, если вам не нравится или вы не можете получить TLE2426.

R1 и R2 образуют делитель напряжения 0,55×. Вычесть 0,5× напряжение питания, и вы получите опорное напряжение +0,05× (1/20) напряжение питания относительно виртуальной земли, входящей в +IN операционного усилителя. Со свежей батареей 9 В (~ 9,5 В) вы получаете 0,475 В на выходе. делителя относительно виртуальной земли. Делим напряжение вниз так далеко, потому что одна из вещей, которые мы хотим проверить в операционном усилителе, его способность усиливать входное напряжение. Так как операционный усилитель настроен при коэффициенте усиления 7,8 выходное напряжение может достигать 3,7 В.

Анализ до сих пор предполагал, что операционный усилитель идеален. Нагрузка на операционный усилитель со свежей батареей 9В и светодиодом 1,8В составляет около 9мА, а Максимальное выходное напряжение может быть в пределах 0,5 В от V+. Не все операционные усилители может управлять такой нагрузкой без просадки выходного напряжения и др. не может качаться так близко к рельсу V +, поэтому вам может понадобиться свежий аккумулятор — или более 9В! — чтобы светодиоды загорелись с некоторыми операционными усилителями.

Предел низкого напряжения в этой схеме зависит от вашего операционного усилителя и конфигурация батареи. Предполагая идеальный операционный усилитель, вы получаете 1 мА через Светодиод с питанием около 5,2В. Это дает приличное количество светодиодов яркость с вашим средним красным светодиодом. Многие операционные усилители не могут работать на такое низкое напряжение, и 9Батарея V к тому моменту почти разряжена, так что нет смысла говорить о более низких напряжениях.

Это настолько просто, насколько вы могли бы пожелать. Схема обеспечивает низкое входное напряжение на каждом из каналов операционного усилителя, пытается использовать операционный усилитель для его усиления, и если микросхема работает правильно, Светодиоды загорятся.

Я протестировал эту схему на четырех заведомо неисправных сдвоенных операционных усилителях и трех не загорается ни один светодиод, а другой вызывает мигание одного светодиода периодически, а другой светодиод не загорается. Заведомо исправный операционный усилитель чипы зажигали оба светодиода во всех моих тестах.

Цепь тестера микросхем операционных усилителей

by Shagufta Shahjahan

5363 просмотра

Наконец, это руководство приводит к формулировке схемы тестера операционного усилителя. Операционный усилитель является важным элементом электроники и используется для множества приложений во многих цифровых схемах.

ОУ можно тянуть внутрь с передаточной функцией, один вход инвертировать, а другой вход. Если вход-выход больше инвертирующего входного напряжения (-), выход, особенно по сравнению с инвертирующим входом, выше. И если инвертирующее входное напряжение (-) выше, то инвертирующее входное напряжение НИЗКОЕ. Операционные усилители, обычно используемые в качестве усилителей напряжения, имеют большой коэффициент усиления. Несколько операционных усилителей с даже более чем одним преобразователем внутри (LM358 оснащен двумя, а LM324 — четырьмя).

Buy From Amazon

Hardware Component

The following components are required to make Op-Amp IC Tester Circuit

S. No Component Value Qty
1 DC Motor 1
2 Диод 1N4007 2
3 Резистор 4.7K, 1K, 10000. 1, 1, 3
4 Power supply 9v 1
5 Capacitor 10uf 1
6 IC LM741 1
7 Светодиод 1

Распиновка LM7410003

Цепь тестера микросхемы операционного усилителя

Пояснение к работе

Если операционный усилитель LM741 находится в определенном порядке, светодиоды будут мигать или светиться, но если операционный усилитель LM741 неточен, либо светодиод будет постоянно гореть, либо выключаться.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *