1. Giới thiệu IC C251C (UPC251C IC Op-Amp Chuyên Dụng DIP-8)
IC C251C hay UPC251C là khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier – Op-Amp) loại kép, do NEC (nay là Renesas) sản xuất.
Đây là dòng Op-Amp thông dụng, độ ồn thấp và băng thông rộng, được thiết kế đặc biệt cho các ứng dụng xử lý tín hiệu âm thanh, khuếch đại cảm biến và mạch điều khiển chính xác.
IC này có cấu trúc tương tự với μPC4558 hoặc LM358, nhưng được tối ưu hơn về tốc độ chuyển mạch và độ tuyến tính.
Đặc điểm nổi bật:
-
Hai khuếch đại độc lập trong cùng một vỏ DIP-8
-
Hoạt động ổn định với nguồn đơn hoặc đôi
-
Độ lệch thấp, dòng bù đầu vào nhỏ
-
Phù hợp mạch khuếch đại tín hiệu yếu, âm thanh, hoặc phản hồi điều khiển
2. Cấu tạo IC C251C (UPC251C)
Bên trong IC có hai bộ khuếch đại thuật toán độc lập, mỗi bộ gồm:
-
Cặp transistor vi sai đầu vào (Differential Input Stage) nhận tín hiệu tại hai chân (+) và (–)
-
Tầng khuếch đại trung gian (Intermediate Gain Stage) để tăng biên độ tín hiệu
-
Tầng đầu ra (Output Stage) có khả năng lái tải trở kháng thấp
-
Mạch bù tần (Frequency Compensation) để ổn định hoạt động
Hai bộ Op-Amp này dùng chung nguồn VCC và GND, nhưng hoạt động riêng biệt nên có thể dùng cho hai mạch khác nhau hoặc ghép song song để tăng công suất.
3. Thông số kỹ thuật IC C251C (UPC251C)
Thông số | Giá trị điển hình |
---|---|
Số khuếch đại | 2 (Dual Op-Amp) |
Điện áp hoạt động | ±3V đến ±18V hoặc 6V – 36V (nguồn đơn) |
Dòng tiêu thụ | 2.5 mA / kênh |
Điện áp lệch đầu vào | 1 mV (typ), 5 mV (max) |
Dòng bù đầu vào | 50 nA (typ) |
Băng thông khuếch đại | 1 MHz |
Tốc độ thay đổi điện áp (Slew Rate) | 0.5 V/μs |
Điện áp đầu ra tối đa | ±14V (tại Vcc = ±15V) |
Dòng đầu ra | 20 mA |
Nhiệt độ hoạt động | –20°C đến +85°C |
Kiểu vỏ | DIP-8 hoặc SOP-8 |
4. Sơ đồ chân và chức năng IC C251C (UPC251C DIP-8)
Chân | Ký hiệu | Chức năng chi tiết |
---|---|---|
1 | OUT1 | Ngõ ra của khuếch đại 1 |
2 | IN1– | Ngõ vào đảo (–) của khuếch đại 1 |
3 | IN1+ | Ngõ vào không đảo (+) của khuếch đại 1 |
4 | V– (GND) | Nguồn âm hoặc mass (nếu dùng nguồn đơn) |
5 | IN2+ | Ngõ vào không đảo (+) của khuếch đại 2 |
6 | IN2– | Ngõ vào đảo (–) của khuếch đại 2 |
7 | OUT2 | Ngõ ra của khuếch đại 2 |
8 | V+ (VCC) | Nguồn dương cấp cho IC |
📘 Ghi chú:
-
Nếu dùng nguồn đơn, nối chân 4 → GND, chân 8 → +Vcc (5–30V).
-
Nếu dùng nguồn đôi, chân 4 → –Vcc, chân 8 → +Vcc.
-
Mỗi Op-Amp hoạt động độc lập nên có thể dùng riêng từng kênh.
5. Chức năng IC C251C (UPC251C)
-
Khuếch đại tín hiệu nhỏ từ cảm biến hoặc micro.
-
Tạo bộ lọc chủ động (Active Filter): lọc thông thấp, cao, hoặc dải.
-
Mạch so sánh (Comparator) cơ bản.
-
Bộ khuếch đại đảo / không đảo (Inverting / Non-inverting Amplifier).
-
Tạo bộ khuếch đại cộng, trừ, vi phân hoặc tích phân.
-
Điều khiển dòng hoặc điện áp trong mạch phản hồi.
6. Ứng dụng IC C251C (UPC251C)
-
Thiết bị âm thanh (khuếch đại tiền âm – preamplifier).
-
Mạch cảm biến (sensor amplifier).
-
Mạch đo lường, khuếch đại tín hiệu yếu.
-
Nguồn tuyến tính có mạch so sánh hoặc ổn áp phản hồi.
-
Mạch lọc tín hiệu analog.
-
Bộ điều khiển công suất hoặc mạch servo.
7. Kích thước IC C251C (DIP-8)
Đặc tính | Giá trị điển hình |
---|---|
Loại vỏ | DIP-8 |
Chiều dài | 9.8 mm |
Chiều rộng | 6.4 mm |
Chiều cao | 3.5 mm |
Bước chân (Pitch) | 2.54 mm |
Số chân | 8 |
Trọng lượng | ~0.3 g |
8. Cách kiểm tra IC C251C (UPC251C) còn hoạt động
Chuẩn bị:
-
Nguồn 12V DC (hoặc ±12V nếu có).
-
Điện trở 10kΩ và biến trở 10kΩ.
-
LED và đồng hồ đo điện áp.
Thực hiện:
-
Cấp nguồn:
-
Chân 8 → +12V, chân 4 → GND (nếu dùng nguồn đơn).
-
-
Tạo tín hiệu thử:
-
Cố định 2.5V vào IN1– (chân 2).
-
Dùng biến trở tạo điện áp 0–5V vào IN1+ (chân 3).
-
-
Quan sát OUT1 (chân 1):
-
Nếu IN1+ > IN1–, điện áp ra tăng theo tỉ lệ khuếch đại.
-
Nếu IN1+ < IN1–, điện áp ra giảm gần về GND.
-
-
Lặp lại với kênh 2 (chân 5, 6, 7).
👉 Nếu đầu ra thay đổi đúng theo đầu vào, IC còn tốt. Nếu không thay đổi hoặc ra luôn 0V, IC đã hỏng.