Форум РадиоКот

Мудрость гласит:

• Хорошая оснастка == 75% успеха

Найденная в интернетах схема стенда для испытания операционных усилителей не понравилась излишней сложностью, а печатная плата требовала (на мой взгляд) переразводки. Занявшись печатной платой, - первым делом заменил схему генератора, - вместо ОУ+мост Вина применил вполне годную для использования в данном устройстве микросхему XR2206.

В документации на OPA4134 встретился трюк, к которому были вынуждены прибегнуть специалисты TI, чтобы измерить весьма (по их обещаниям) низкие нелинейные искажения данного ОУ. Я вспомнил, что видел похожее включение у Виктора Жуковского (Sagittarius'а). Проверка в LTspice подтвердила возможность существенно упростить стенд, - вместо трёх ОУ использовать всего один, причём - сам испытуемый. Но знакомство с найденным в интернетах стендом тоже оказалось весьма полезным, разрабатывавший печатную плату alexeim2005 (спасибо ему!) применил колодку ZIF28, чтобы стало удобно проверять не только одиночный ОУ, но и обе половины сдвоенного.
Сперва я сомневался, не загенерирует ли ОУ из-за наличия довольно большой ёмкости монтажа на его инвертирующем входе, но проверка на спаянной печатной плате (моей разводки) показала, что самовозбуждения ОУ нет. Во всяком случае, КР544УД1, КР544УД2 и AD711 измерялись без проблем.

В качестве своего вклада в проект данного стенда я предлагаю следующее развитие идеи уважаемого alexeim2005: в средней части колодки ZIF28 имеются четыре свободных контакта.
Так как стенд - в первую очередь - предназначен для оценки петлевого усиления ОУ КР544УД2 измерением его К.У. на частоте 20kHz, я соединил с посадочными местами выводов №1 и №8 ОУ ближайшие к ним два. Один следующий на стороне вывода №1 оставил свободным, а оставшийся на стороне вывода №8 - подключил к положительной шине питания.
Таким образом стало удобно проверять КР544УД2 с выключенной внутренней коррекцией, а вставив перемычку над выводами №1 и №8 - с полной внутренней коррекцией. Если в верхнюю пару контактов зажать резистор (около 10kOhm) и к нему подключить в колодке пару соответствующих конденсаторов, - можно проверить работу двухполюсной коррекции. (см. пояснения на шелкографии нижней стороны печатной платы)

Настройка узла генератора сигнала 20kHz на микросхеме XR2206 проста, - помимо установки собственно частоты (переменным резистором 20kHz) следует убедиться, что ограничение выходного сигнала максимального размаха происходит симметрично. Для этого параллельно нижнему резистору 5k1 делителя подключаем подбираемый дополнительный, его сопротивление скорее всего окажется порядка ~30kOhm~82kOhm. Форму сигнала, близкую к синусоидальной, настраиваем переменными резисторами SHAPE и SYMM.

Для удобства синхронизации осциллографа предусмотрен выход SYNC, на котором присутствуют импульсы большого размаха.

Работа со стендом.
Вставив в колодку исследуемый ОУ, подключив каналы осциллографа к контрольным точкам TEST и REF, подаём питание на стенд.
Установив переменным резистором LEVEL удобный для измерения в точке TEST уровень входного сигнала (не приводящий к перегрузке ОУ), измеряем размахи сигналов TEST и REF.
Коэффициент усиления ОУ (в децибелах, на частоте 20kHz) вычисляется по формуле:
20×log(V(ref)/V(test)) + 40
Перемычка JP1 при этом должна быть снята.

Чтобы измерить напряжение смещения ОУ, устанавливаем перемычку JP1 и выключаем подачу сигнала с генератора перестановкой перемычки JP2 в положение OFF.
Напряжение смещения вычисляется по формуле:
V(ref)/110

(попутно замечу, что был удивлён как огромным разбросом, так и самой величиной напряжения смещения отечественных ОУ - КР544УД1 и КР544УД2. встречались экземпляры со смещением до ±20mV. у всех четырёх проверенных AD711 смещение было одинаково мизерным)

Файлы печатной платы для заказа на заводе - прилагаю. SPICE-модель стенда и документацию на микросхему XR2206 - тоже. Большое спасибо всем авторам всех использованных материалов.

Не смог добавить эти файлы в первое сообщение.

Просьба исправить. Стенд по-русски принято писать стенд.

Муркиз писал(а): Пт май 15, 2026 19:18:10 Просьба исправить. Стэнд по-русски принято писать стенд.

не сильно критично
главное чтобы в других вопросах автор не обманул нас
если польза будет пусть хоть станд пишет имхо

Осталось приделать туда выпрямитель и мк, чтобы децибелы опенлупа мерить напрямую. Другой вопрос, почему 20кГц фиксировано? Понятно зачем это было вначале, у людей с rlc есть определенный интерес к петлевому на 20к, но в стенде общего применения логичным видится что-то типа AD9833, дабы делать полноценный свип по частотам далеко за 20к. Так и полосу определять можно.

Я именно ради выяснения К.У. на 20kHz это и соорудил себе, так как тоже интересуюсь построением высоколинейного УНЧ.

PS
Проверил, как работает измерение напряжения смещения у сдвоенных ОУ, например, в AD275 одна половина показывает +200µV, вторая -50µV.

PPS
Так как в первом сообщении - фактически макет прибора, чуть доработал шелкографию. Теперь должно быть понятнее, где посадочное место для одиночного ОУ, и где какая половина сдвоенного измеряется.
Обновлённый файл выкладываю.



PPPS
Измеритель петлевого усиления - будет отдельным устройством, так как должен будет работать с настраиваемым УНЧ в сборе, а не с отдельным ОУ. Так как ожидаемый уровень петлевого усиления планируется далеко за +150dB (на низких частотах), всю эпюру увидеть даже не мечтаю. Мне главное отобразить самую важную область, - ту, по которой определяются запасы устойчивости.

catBot писал(а): Пн май 18, 2026 20:21:04 PPPS
Измеритель петлевого усиления - будет отдельным устройством
<...>
Мне главное отобразить самую важную область, - ту, по которой определяются запасы устойчивости.

Вот это очень интересный проект. Не поделитесь, каким образом будет в целом измерение происходить?

Не буду говорить "Гоп!", пока не отмакетирую. Задумано применить метод Миддлбрука.

Прямое измерение инжекцией в делитель ООС (мидлбрук как раз если память не изменяет) дает довольно шумные результаты. Я пытался как-то померить запас по фазе и полосу по нулю дБ у LM317. Кое-как намерил частоту 0дБ 9кГц (она была обвешана электролитами), фазу по-человечески померить не удалось, что-то между 50 и 70 градусами. Но сигналы там были на уровне шумов. Меня вопрос измерения ЛАЧХ петли интересует с точки зрения БП, частоты не такие высокие, да и усиления сотнями дБ тоже не измеряются. Буду с интересом следить за тем, что получится

Неожиданное "открытие", - не все переходники SOIC8R->DIP8 можно подключить к этой ZIF28 колодке...

Поднятый рычажок колодки не позволяет вставить переходник в место для измерения второй половины сдвоенного ОУ, так как выводы переходника расположены в середине его основания.


Придётся переразвести ещё и платку переходника, чтобы сдвинуть выводы в угол, на край.

PS
Забыл привести результат измерения К.У. OP275.
OP275 на 20kHz показывает К.У. == 56dB.

Пытаюсь измыслить, как можно сделать переходник SOIC16R->DIP, чтобы проверять счетверённые ОУ на данном стендике.
Пока меньше двух таких переходников (один - для первой пары, второй - для второй) придумать не могу.
Прошу подсказки.
Заранее - спасибо!

А чего тут думать ? Запаяй сразу на плате несколько кроваток под разные корпуса, и с разной разводкой, чего мелочиться, в размерах ужиматься ?

Есть опасение, что ОУ загенерирует, если на его инвертирующем входе окажется совсем уж нехорошая паразитная ёмкость...

Дип переключатель ему в помощь.

Добрый день!

Возьмётся ли кто-нибудь сделать эту платку переходника задёшево?

Хорошая задумка, но узковатое применение. Толлько отбраковка ОУ по ограничению Ку на 20 кГц.

Более широкая задача оперативное выявление "фейковых" ОУ с "Алиэкспресса" и из его филиала "Чип и Дип". Для этого я бы добавил:

1) Возможность подачи на вход прямоугольных импульсов с большими скоростями нарастания и спада. Это хорошо выявит "медленные" ОУ , маркированные как более "быстрые", а еще звоны и возбуды. Благо XR2206 умеет такой сигнал генеритровать, а олбострить фронты моджно элементом на какой либо "быстрой" логики.
2) Плавную регулировку уровня входа для проверки доновременности ограничения выходного напряжения (удобно детектировать LM358 с чужой маркировкой). (как понимаю есть, потосто полной сзхемы не вижу).
3) Подключение на выход ОУ нагрузок в виде резисторов 10 кОм, 1 ком, 600 Ом, иногда после этого такие чудеса в выходном сигшнале бывают. Например начисто исчезать одно из полуволн.
4) Это сложно, как сделать не знаю - но надо проверять входной ток, как либо выявлять, есть на входе ОУ полевые транзисторы соглдасно спецификации на данную маркировку корпуса, или нет.
5) Желательно ввести еще 50 и 100 кГц для более быстрых ОУ.

Полной схемы стенда я так и не нашел, может можно выложить, а то собирать в голове "это отсюда, то оттуда" нескролько слдожновато. Особенно при измерении напряжения смещения.
Как измеряются КНИ ОУ я не очень понял, но у генератора на XR2206 своиз КНИ немало, так как синус там формируется аппроксиматором из треугольного сигнала, вроде как.

Призрачный Суслик писал(а): Ср май 27, 2026 23:20:49Это хорошо выявит "медленные" ОУ

Скорость нарастания может измерять приставка ub3taf.

У этого устройства есть неприятный недостаток - наличие процессора, который надо программировать, да и вообще общая сложность конструкции. Она скорее заточена под автоматизированный контроль. А тут осциллограф и так на выходе висит.

Контроль скорости нарастания легко можно осуществлять двумя быстрыми компарями и счетчиком импульсов. Правда система такая работает "от обратного", т.е. чем выше скорость нарастания - тем больше дискретность измерения (и погрешность квантования) при той же тактовой частоте. Но в целом спокойно можно мерить десятки В/мкс при тактовой в несколько десятков мегагерц.
Суть замера проста - компарь, ловящий 10% порог запускает счёт, компарь, ловящий 90% порог, его останавливает. Дальше вопрос индикации того, что напихано в счётчик. Дельту по напряжению мы знаем, длительность одного такта знаем, число тактов намерил счётчик. Дальше просто МК делит дельту напряжения на измеренное время. Быстрые МК наверняка могут обойтись и без счётчика извне, но в своём случае я смотрю в сторону обычной ардуинки нано, поэтому там внешний счетчик для тактовой частоты ~32 мегагерца желателен.

Касательно замера входных токов всё довольно просто - нам надо знать лишь, что там по входу не "биполярные наноамперы", т.е. пприкинуть на глаз. Вариантов куча. Самый простой - китайский резюк эдак на 100...1000 мегаом, и ОУ типа TPA128x со входным током 2пА. Потребуется экранировка конечно, но учитывая что никакой точности тут не надо, способ простой как палка, и дающий рабочий результат. Если надо разбраковать чисто "биполярник или нет", то ещё проще, потому что для наноампер можно воспользоваться меньшим номиналом, типа 10МОм (буквально, стандартное входное сопротивление любого измерительного прибора сейчас).

"Фейковые" ОУ видно на обычном осциллографе, потому как обычно там внутри LM358 или подобное. Дал им те же 20 килогерц прямоугольника и всё становится ясно. Смотреть наносекунды не нужно. А "быстрые" компараторы еще та штука, как по ценнику, так и по обвязке. Им и плату правильно разведи и питание подавай чистейшее. И выход обычно ЭСЛ/LVDS подобный, парафазный.

По цепочке ссылок отсюда нашел : http://www.diod.club/forum/topic.php?fo ... pic=33&p=2