1. Giới thiệu về IC µPC812
µPC812 (UPC812) là IC khuếch đại thuật toán kép (Dual Operational Amplifier) được hãng NEC Electronics (nay là Renesas) sản xuất.
IC này tích hợp hai bộ khuếch đại độc lập, có hiệu suất cao, độ nhiễu thấp, và hoạt động ổn định ở dải điện áp rộng.
Với thiết kế tương thích với các dòng LM358 / NJM4558, µPC812 thường được dùng trong:
-
Mạch khuếch đại tín hiệu analog,
-
Bộ lọc thông thấp / thông cao,
-
Mạch so sánh,
-
Cảm biến tín hiệu nhỏ,
-
Bộ khuếch đại công suất tiền khuếch (preamp).
2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động
IC µPC812 chứa hai khuếch đại thuật toán độc lập (Op-Amp 1 và Op-Amp 2), dùng chung nguồn cấp V+ và V−.
Mỗi khuếch đại có 3 chân riêng biệt:
-
Ngõ vào đảo (IN−)
-
Ngõ vào không đảo (IN+)
-
Ngõ ra (OUT)
Mạch nội bên trong gồm các tầng:
-
Bộ khuếch đại vi sai đầu vào
-
Tầng khuếch đại điện áp trung gian
-
Tầng xuất công suất (output stage)
Nhờ cấu trúc này, µPC812 có thể hoạt động ổn định trong nhiều ứng dụng analog khác nhau.
3. Thông số kỹ thuật cơ bản
Thông số | Ký hiệu | Giá trị điển hình |
---|---|---|
Điện áp nguồn hoạt động | V<sub>CC</sub> | ±2V → ±16V hoặc 4V → 32V (nguồn đơn) |
Dòng tiêu thụ | I<sub>CC</sub> | 2.5 mA (mỗi khuếch đại) |
Độ lợi điện áp hở mạch | A<sub>VO</sub> | 100 dB |
Tốc độ đáp ứng (slew rate) | SR | 0.5 V/µs |
Điện áp bù đầu vào | V<sub>IO</sub> | ±5 mV |
Dòng vào cực | I<sub>B</sub> | 50 nA |
Dải tần khuếch đại | GBW | 1 MHz |
Nhiệt độ hoạt động | T<sub>op</sub> | 0°C → +70°C |
Kiểu đóng gói | — | SOP-8 / DIP-8 |
4. Kiểu chân và chức năng của µPC812 (SOP-8)
Sơ đồ chân (Top View – theo datasheet NEC):
Chân | Ký hiệu | Tên gọi / Chức năng | Mô tả chi tiết |
---|---|---|---|
1 | OUT1 | Output 1 | Ngõ ra khuếch đại số 1. |
2 | II1 (IN−1) | Inverting Input 1 | Ngõ vào đảo của khuếch đại 1. |
3 | IN1 (IN+1) | Non-inverting Input 1 | Ngõ vào không đảo của khuếch đại 1. |
4 | V− | Negative Supply | Nguồn âm hoặc mass (GND nếu dùng nguồn đơn). |
5 | IN2 (IN+2) | Non-inverting Input 2 | Ngõ vào không đảo của khuếch đại 2. |
6 | II2 (IN−2) | Inverting Input 2 | Ngõ vào đảo của khuếch đại 2. |
7 | OUT2 | Output 2 | Ngõ ra khuếch đại số 2. |
8 | V+ | Positive Supply | Nguồn dương (+VCC). |
Giải thích:
Mỗi nửa của IC hoạt động như một op-amp độc lập.
Khi dùng nguồn đơn, V− = 0V (GND) và V+ = +5V đến +30V.
Khi dùng nguồn đôi, V+ = +15V, V− = −15V.
5. Chức năng của linh kiện µPC812
-
Khuếch đại tín hiệu AC/DC với độ chính xác cao.
-
Tạo bộ lọc hoạt động (Active Filter).
-
Mạch so sánh tín hiệu analog (Comparator).
-
Bộ tạo dao động RC hoặc mạch tích phân / vi phân.
-
Tiền khuếch đại âm thanh (Audio Preamp).
6. Ứng dụng điển hình
-
Mạch xử lý tín hiệu cảm biến (nhiệt độ, ánh sáng, áp suất…).
-
Bộ khuếch đại âm thanh công suất nhỏ.
-
Mạch điều khiển phản hồi trong nguồn xung.
-
Bộ lọc tín hiệu thông thấp/thông cao.
-
Mạch so sánh hoặc phát hiện mức điện áp.
7. Kích thước vật lý của IC µPC812 (SOP-8)
Thông số | Giá trị (mm) |
---|---|
Chiều dài tổng | 4.9 – 5.1 |
Chiều rộng tổng | 3.8 – 4.0 |
Chiều cao | 1.5 – 1.75 |
Bước chân | 1.27 |
Số chân | 8 |
Kiểu vỏ | SOP-8 (SOIC-8 Narrow) |
8. Cách đo và kiểm tra sống/chết của µPC812
A. Kiểm tra nguồn
-
Cấp V+ = +12V, V− = 0V (GND).
-
Dòng tiêu thụ khoảng 2–4 mA.
B. Kiểm tra khuếch đại
-
Nối IN− (II1) với OUT1 (mạch hồi tiếp âm).
-
Cấp tín hiệu DC nhỏ (0–2V) vào IN+ (IN1).
-
Đo điện áp tại OUT1 (chân 1) → giá trị phải bằng gần tín hiệu vào (khuếch đại ≈ 1).
-
Thực hiện tương tự cho kênh 2 (OUT2, IN2, II2).
C. Kiểm tra hư hỏng
-
Nếu ngõ ra luôn 0V hoặc luôn VCC dù không có tín hiệu vào → hỏng tầng xuất.
-
Nếu không có khuếch đại hoặc nhiễu lớn → hỏng tầng đầu vào.