JRC4558 OP-APP: características, especificaciones y aplicaciones

El JRC4558 es un amplificador operacional dual flexible ampliamente utilizado en electrónica.Este artículo explora sus características, incluida la frecuencia estable, el rango de voltaje amplio y la resistencia a la alta temperatura, lo que lo hace confiable en todas las aplicaciones.En comparación con amplificadores como el TL072 y NE5532, el JRC4558 es ideal para proyectos simples y avanzados, que se encuentran en pedales de guitarra, sistemas de audio y equipos médicos.

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Figura 1: JRC4558 OP-Amp

¿Qué es JRC4558 OP-Amp?

El JRC4558 es un amplificador operacional dual ampliamente utilizado (OP-APP) con ocho pines.Es conocido por tener una buena impedancia de entrada y una fuerte amplificación de voltaje.Viene en dos tipos principales: SOP y DIP para diferentes diseños de circuitos.Este chip es popular en los pedales de guitarra, que ofrece hasta 100 dB de ganancia de voltaje y una impedancia de entrada de 5 megaohm.Funciona en un rango de potencia entre ± 4V y 18V.El diseño del pin del JRC4558 es simple y facilita el diseño de circuitos.El pin 8 está conectado al voltaje positivo y el pin 4 al voltaje negativo.Las salidas de los dos amplificadores se encuentran en los pines 1 y 7. Las entradas de inversión, inverten la señal, están en los pines 2 y 6, mientras que las entradas no invertidas que mantienen la señal igual, están en los pines 3 y 5.

Cada amplificador funciona de forma independiente, manejando diferentes señales simultáneamente.El chip tiene una estabilización incorporada, administrando un amplio rango de voltaje de manera efectiva.Tiene alta impedancia de entrada, significa que no atrae mucha corriente.Si bien la ganancia de 100 dB no es la más alta, es suficiente para la mayoría de los usos.El chip también tiene un tiempo de respuesta rápido con una velocidad de juego de 1.7V por microsegundo.Este chip está diseñado para aumentar la diferencia en el voltaje entre sus señales de entrada, y útil para tareas como comparar señales o amplificar pequeñas diferencias en el voltaje. Una gran ventaja es que puede ejecutarse con solo una fuente de alimentación de +5V, a diferencia de otros amplificadores operacionales que necesitan fuentes de energía positivas y negativas, lo que hace que sea más fácil usar en diseños de circuitos simples sin perder el rendimiento.

JRC4558 Características y especificaciones

Características de JRC4558

No hay ajuste de frecuencia: el diseño es estable y no necesita un ajuste adicional para mantener la respuesta de frecuencia estable.

No hay riesgo de atascarse: el sistema está diseñado para evitar bloquear durante el uso, mejorando la confiabilidad.

Manejo de voltaje amplio: funciona con una gama de voltajes comunes y diferenciales, para varios circuitos.

Rendimiento constante en el calor: las medidas como la ganancia y el desplazamiento permanecen estables incluso con cambios de temperatura.

Amplificadores coincidentes: los amplificadores están equilibrados en ganancia y fase, reduciendo las diferencias de rendimiento.

Optimización de frecuencia incorporada: el sistema ya está optimizado para la frecuencia, no se requiere ajuste manual.

La entrada de bajo ruido: el diseño de entrada reduce el ruido, proporcionando una señal más limpia.

Compatible con MC1458/LM358: funciona con chips estándar MC1458 y LM358 para una fácil integración en los diseños existentes.

Especificaciones de JRC4558

JRC4558 Especificación	Detalles
Rango de voltaje de suministro	Opera entre ± 5V y ± 15V.
Ancho de banda	3MHz, para una amplia gama de frecuencias de señal.
Temperatura de funcionamiento	Confiable entre 0 ° C y 70 ° C.
Ritmo	Tasa de respuesta rápida de 1.7V/μs.
Ganancia de voltaje	Amplifica señales de hasta 100dB, para aplicaciones de alta ganancia.
Opciones de paquete	Disponible en formatos SOP y DIP de 8 pines para flexibilidad de diseño.

Calificaciones máximas de JRC4558

Parámetro	Símbolo	Valor	Unidad
Voltaje de suministro	VCC	± 22	V
Voltaje de entrada diferencial	VI (diff)	± 18	V
Voltaje de entrada	VI	± 15	V
Temperatura de funcionamiento	Topr	-20 ~+85	℃
Disipación de potencia (P-DIP)	Pd	600	MW
Disipación de potencia (SOP)	Pd	400	MW
Rango de temperatura de almacenamiento	TSTG	-65 ~+150	℃

Figura 2: Diagrama de circuito interno JRC4558

Características eléctricas de JRC4558

Parámetro	Símbolo	Conducción de prueba	Mínimo	Típico	Máximo	Unidad
Corriente de suministro, todo amplificador, sin carga	ICC	-	-	2.3	4.5	mamá
Voltaje de compensación de entrada	Violín	RS<10KΩ	-	2	6	MV
Corriente de compensación de entrada	Iio	-	-	5	200	n / A
Corriente de sesgo de entrada	Ibias	-	-	30	500	n / A
Ganancia de voltaje de señal grande	Gv	VO (P-P) = ± 10V, RL≤2KΩ	20	200	-	V/MV
Rango de voltaje de entrada de modo común	VI (R)	-	± 12	± 13	-	V
Relación de rechazo de modo común	CMRR	Rs ≤10kΩ	70	90	-	db
Relación de rechazo de voltaje de suministro	PSRR	Rs ≤10kΩ	76	90	-	db
Swing de voltaje de salida	Vo (P-P)	Rl≥10kΩ	-	± 12	± 14	V
Consumo de energía	Ordenador personal	-	-	70	170	MW
Ritmo	Sr	VI = ± 10V, RL≥2KΩ, CL≤100PF	1.2	2.2	-	V/µs
Tiempo de elevación	Tris	VI = ± 20mV, RL≥2KΩ, CL≤100PF	-	0.3	-	µs
Excederse	Sistema operativo	VI = ± 20mV, RL≥2KΩ, CL≤100PF	-	15	-	De %
Resistencia a la entrada	Rhode Island	-	0.3	2	-	MΩ
Resistencia a la salida	RO	-	-	75	-	Ω
Distorsión armónica total	Thd	f = 1kHz, av = 20db, rl = 2kΩ, Vo = 2vpp, cl = 100pf	-	0.008	-	De %
Separación de canales	VO1/VO2	-	-	120	-	db

Características de frecuencia de JRC4558

Parámetro	Símbolo	Prueba Condición	Mínimo	Típico	Máximo	Unidad
Unidad ganancia de banda	Bw	-	2.0	2.8	-	megahercio

Configuración de pin JRC4558

Figura 3: JRC4558 Pinout

Pin No.	Nombre	Descripción del pin
1	Salida 1	El pin de salida del amplificador operacional 1
2	Entrada invertida 1	El pin de entrada invertir del amplificador operacional 1
3	Entrada no inversa 1	El pin de entrada no inversor de op-amp 1
4	VCC	Suministro negativo o terminal de tierra
5	Entrada no inversor 2	El pin de entrada no inversor de op-amp 2
6	Entrada invertida 2	El pin de entrada invertir del amplificador operacional 2
7	Salida 2	El pin de salida del amplificador operacional 2
8	VCC +	Terminal de suministro positivo

Amplificando con el JRC4558

El chip JRC4558 se usa en el procesamiento de audio y señal porque se puede usar de muchas maneras.Cómo está cableado determina los diferentes tipos de amplificación que puede hacer.Aquí hay dos configuraciones simples que muestran cómo el JRC4558 puede aumentar las señales.

Figura 4: Diagrama de circuito de amplificador JRC4558

Configuración del amplificador invertido

En la configuración de inversión, la señal de entrada está conectada a la entrada de inversión (pin 2) del JRC4558.Esta configuración requiere dos resistencias: una conectada entre la señal de entrada y la entrada de inversión, y otra que actúa como una resistencia de retroalimentación entre la salida y la entrada de inversión.

La característica principal de esta configuración es que la señal de salida es una versión invertida de la señal de entrada.Esto significa que la salida es exactamente lo contrario de la entrada, cuando la entrada se vuelve positiva, la salida se vuelve negativa y viceversa.La cantidad de amplificación, o ganancia, se determina por la relación de las dos resistencias.La ganancia se calcula como la relación de la resistencia de retroalimentación (RF etiquetada) a la resistencia de entrada (RI) pero con un signo negativo debido a la inversión de fase:

Esta fórmula significa que si la resistencia de retroalimentación es mayor que la resistencia de entrada, la señal de salida se amplificará pero aún se invertirá.

Configuración del amplificador no inversor

En la configuración no invertida, la señal de entrada está conectada a la entrada no invertida (pin 3) del JRC4558.En esta disposición, la señal de salida permanece en fase con la entrada.Esto significa que si la señal de entrada aumenta, la salida aumenta en sincronización con ella, manteniendo la misma polaridad.

Esta configuración también requiere dos resistencias: una conectada entre la salida y la entrada de inversión (pin 2), y la otra entre la entrada de inversión y la tierra.La ganancia en esta configuración se calcula de manera diferente a la configuración de inversión.Aquí, la ganancia es siempre mayor o igual a 1, lo que significa que amplifica la señal sin ninguna inversión de fase.La fórmula de ganancia es:

En este caso, el valor de la resistencia de retroalimentación (RF) y la resistencia conectada a la tierra (RI) determinan cuánto se amplifica la señal.El "1" en la fórmula asegura que incluso si las resistencias tienen el mismo valor, la ganancia es aún mayor que la unidad.Un beneficio de la configuración no inversa es que ofrece una mayor impedancia de entrada.

Aplicaciones JRC4558

Figura 5: aplicaciones JRC4558

• Pedales de guitarra

El JRC4558 es un componente principal en pedales de guitarra, especialmente en modelos icónicos como el Tube Screamer.Da forma a la señal de audio para producir un tono rico, cálido y sobrecargado que los guitarristas buscan por su capacidad para mejorar la expresión en su juego.

• Sistemas de alta fidelidad

En los sistemas de audio de alta fidelidad, el JRC4558 mejora la claridad y la profundidad del sonido al refinar las señales dentro de los planificadores de preamplificadores y los mezcladores de audio.Su uso ayuda a garantizar que los oyentes experimenten un sonido más dinámico e inmersivo, mejorando tanto los altibajos del espectro de audio.

• Filtros

El chip es parte de los filtros de paso alto y de paso bajo.Estos filtros administran el rango de frecuencias que se permite pasar, lo que ayuda a eliminar el ruido o la interferencia no deseada en los sistemas de audio y comunicación.El rol del JRC4558 garantiza un control preciso de ancho de banda de señal, contribuyendo a una salida más limpia y más enfocada.

• Amplificadores

Como amplificador de señal, el JRC4558 se utiliza en varias aplicaciones de audio, así como en sistemas basados ​​en sensores.Proporciona el impulso a las señales de bajo nivel, mejorando el rendimiento general de los sistemas de sonido y los dispositivos confidenciales de recolección de datos.

• convertidores analógicos a digitales

En los sistemas donde las señales analógicas se convierten en forma digital, el JRC4558 se usa para amortiguar y ajustar esas señales.Esto garantiza que las entradas analógicas se ajusten correctamente para que coincidan con los requisitos del convertidor digital, lo que lleva a lecturas digitales más precisas y confiables.

• Instrumentación biomédica

El JRC4558 es útil en dispositivos médicos que monitorean a los pacientes, como ECG y otras herramientas de diagnóstico.En estas aplicaciones, proporciona la precisión y estabilidad requeridas para manejar señales biológicas delicadas.

• Servo Controladores

En la automatización industrial, especialmente en los servo controladores, el movimiento del motor de control JRC4558 con alta precisión.Ayuda a administrar la necesidad del bucle de retroalimentación de una posición de motor precisa en sistemas como brazos robóticos o líneas de ensamblaje automatizadas.

• Línea de conductores

Cuando se usa en los controladores de línea, el JRC4558 fortalece las señales que se transmiten en cables largos o líneas de telecomunicaciones.Esto mantiene las señales de datos o audio claras y precisas, incluso a largas distancias.

• Sistemas de sonido

Los sistemas de audio de inicio y automotriz también se benefician de la capacidad del JRC4558 para mejorar el control y la amplificación del sonido.Funciona dentro de estos sistemas para garantizar una salida de audio clara y potente, ya sea que esté escuchando música en su sala de estar o en la carretera.

• Sistemas de medición

El JRC4558 se usa con frecuencia en dispositivos de medición como osciloscopios y analizadores de espectro.En estos sistemas, ayuda a amplificar y filtrar señales entrantes y permitir mediciones más precisas e interpretación de datos más clara.

JRC4558 equivalentes y alternativas

	Amplificador	Detalles
Directo Reemplazos	TL072	Bajo ruido, entradas JFET, para aplicaciones de alta frecuencia.
	NE5532	Alta velocidad, bajo ruido, para sistemas de audio de alta calidad.
	RC4558	Ampliamente producido, comparte características con JRC4558.
	LM1458	Similar a JRC4558 con un ligero ruido y variaciones de ancho de banda.
	LM4558	Coincide con JRC4558 de cerca y se usa como sustituto directo.
Funcional Alternativas	OPA2134	Alta fidelidad, baja distorsión, para equipo de audio profesional.
	TL082	Entradas JFET, bajo sesgo de entrada y corrientes de compensación.
	MC4558	Similar a JRC4558, común en la electrónica de consumo.
	OPA2604	Excelente calidad de sonido, distorsión mínima, para audio de alta gama.
	LM158 LM158A	Amplios operacionales de uso general con un rendimiento diferente características.
	LM358 LM358A	Baja potencia, adecuada para dispositivos operados por batería y voltaje amplio rangos.
	LM2904 LM2904Q	Bajo voltaje, baja potencia, con la versión 'Q' para exigir entornos.
	LM747	Fuerte Dual Op-Amp, consumo de mayor energía, para duradero aplicaciones.

Etapa de entrada del JRC4558

En el núcleo del JRC4558 hay una etapa de entrada cuidadosamente diseñada centrada en mantener la claridad de la señal y la amplificación precisa.Esta etapa utiliza un amplificador diferencial de pares de cola larga (LTP), buena para señales de audio y analógicas sensibles de alta calidad.También se usa un espejo actual para que la señal sea más consistente y mejorar la precisión de la amplificación, ayudando al amplificador a funcionar bien incluso cuando los niveles de entrada o las temperaturas cambian.

Los componentes como los transistores Q1 a Q5, las resistencias R1 a R3 y el condensador C1 funcionan juntos para dar forma a la respuesta de entrada del amplificador.Su papel en el circuito de espejo actual ayuda a estabilizar el rendimiento del amplificador en diversas condiciones y hacer que el JRC4558 sea ideal para situaciones donde se requieren precisión y estabilidad.

Figura 6: Etapa de entrada y salida del JRC4558

Etapa de salida del JRC4558

La etapa de salida del JRC4558 está diseñada para ofrecer una señal fuerte y clara a la carga con una pérdida de energía mínima.Utiliza una configuración de seguidores de emisor de empuje de clase AB que proporciona una alta ganancia de corriente mientras mantiene la eficiencia.Se emplea un multiplicador VBE para establecer la corriente de sesgo, asegurando que el amplificador funcione correctamente en reposo y responde rápidamente a los cambios dinámicos.

Los componentes que incluyen transistores Q11 y Q12, y las resistencias R6, R7 y R8, funcionan para garantizar que el amplificador pueda impulsar diferentes tipos de cargas de manera confiable.Se incluyen resistencias de lastre para mejorar la estabilidad térmica y distribuir la corriente de manera uniforme que ayude a mantener el rendimiento y prolonga la vida útil del amplificador.Este diseño cuidadoso hace que el JRC4558 sea adecuado para aplicaciones exigentes que requieren precisión y durabilidad.

JRC4558 vs. TL072

Figura 7: JRC4558 vs. TL072

El JRC4558 y TL072 son amplificadores operativos duales, pero tienen algunas diferencias que afectan cómo funcionan en los circuitos.El JRC4558 es simple y funciona bien en configuraciones básicas de doble amplificador operacional, y una opción común para circuitos pequeños y eficientes.Por otro lado, el TL072 está diseñado para circuitos más complejos.Tiene una mejor estructura interna que ayuda con la calidad y la estabilidad de la señal, que es importante para los circuitos que necesitan un manejo preciso de la señal.

El TL072 funciona bien con una amplia variedad de voltajes y produce muy poco ruido, ideal para amplificar las señales de audio sin perder calidad.También es eficiente en energía y puede manejar cambios rápidos en la señal sin problemas como los pestillos o los cortocircuitos, y la elección confiable para los sistemas que necesitan alta precisión.

El TL072 es versátil y puede usarse en muchos circuitos diferentes, desde preamplificadores de audio hasta sistemas de energía solar.También es confiable en dispositivos como alimentos ininterrumpidos (UPS) y osciloscopios, que muestra su adaptabilidad tanto para el procesamiento de audio como para las tareas de administración de energía.

Otros amplificadores operativos similares al TL072 incluyen el LM358, NE5532, OPA827, LT1972 y ADA4610-2.Cada uno tiene sus propias fortalezas, por lo que los diseñadores pueden elegir uno que se ajuste a sus necesidades y presupuesto específicos.

JRC4558 vs. NE5532

El JRC4558 es ideal para aplicaciones simples.En contraste, el NE5532 está diseñado para aplicaciones de alto rendimiento como el audio profesional, donde minimizar el ruido y la distorsión es importante para lograr una calidad de sonido clara.

Figura 8: NE5532 Pinout

El NE5532 es excelente para el trabajo de audio porque tiene bajo ruido y un ancho de banda amplio.Su alta relación de rechazo en modo común y su fuerte ganancia de voltaje le permiten amplificar las señales débiles.También maneja una amplia gama de señales de entrada y las procesa de manera rápida y precisa.

El NE5532 utilizado en dispositivos de audio como preamplificadores, controles de tono y ecualizadores gráficos, así como consolas profesionales de mezcla de audio.Es una opción principal para los profesionales de audio que necesitan un rendimiento de sonido confiable y de alta calidad.

Las alternativas al NE5532 incluyen el TL072, TL1971, LM358, LM4558, RC4588, NJM4560 y LM258.Cada uno de estos tiene diferentes fortalezas, lo que permite una variedad de opciones dependiendo de las necesidades del proyecto.

Opciones de paquetes JRC4558

DIP-8 (paquete dual en línea)

El paquete DIP-8 es conocido por su disposición sencilla de PIN paralelas e ideal para paneles y prototipos rápidos.El tamaño más grande de este paquete permite una fácil inserción en enchufes estándar o soldadura de orificio de paso en placas de circuito impreso (PCB).

Este paquete se favorece en proyectos donde se esperan ajustes manuales o reemplazos de componentes.Comúnmente utilizado en kits educativos, electrónica de bricolaje e incluso algunos productos comerciales, DIP-8 proporciona una experiencia fácil de usar para ensamblar y solucionar circuitos.El espacio entre los alfileres y el tamaño físico del paquete lo hace adecuado para el manejo y depuración manuales.

Figura 9: paquete DIP-8

SÍMBOLO	PULGADAS		Milímetros
	Mínimo	Máximo	Mínimo	Máximo
A	-	0.2	-	5.08
B1	0.014	0.023	0.36	0.58
b2	0.045	0.065	1.14	1.65
C1	0.008	0.015	0.2	0.38
D	0.355	0.4	9.02	10.16
mi	0.22	0.31	5.59	7.87
mi	0.100 BSC		2.54 BSC
EA	0.300 BSC		7.62 BSC
L	0.125	0.2	3.18	5.08
Q	0.015	0.06	0.38	1.52
S1	0.005	-	0.13	-
α	90 °	105 °	90 °	105 °

SOP-8 (paquete de contorno pequeño)

El paquete SOP-8 es un diseño más compacto destinado a la tecnología de montaje en superficie (SMT).Su tamaño más pequeño permite una mayor densidad de componentes en los PCB, por lo que es una excelente opción para la electrónica moderna donde el espacio es limitado.

Este paquete está optimizado para el ensamblaje automatizado, asegurando líneas de producción más eficientes y montaje mecánico confiable.Debido a su perfil más bajo y su huella reducida, SOP-8 se usa en dispositivos o aplicaciones portátiles con estrictas limitaciones de espacio.Admite procesos de producción escalables y adecuados para la fabricación de alto volumen.

Figura 10: paquete SOP-8

Símbolo	PULGADAS		Milímetros
	Mínimo	Máximo	Mínimo	Máximo
A	0.188	0.197	4.8	5
B	0.149	0.158	3.8	4
do	0.228	0.244	5.8	6.2
D	0.050 BSC		1.27 BSC
mi	0.013	0.02	0.33	0.51
F	0.004	0.01	0.1	0.25
H	0.053	0.069	1.35	1.75
J	0.011	0.019	0.28	0.48
K	0.007	0.01	0.19	0.25
METRO	0.016	0.05	0.4	1.27
L	0.150 REF		3.81 Ref.
E1	45 °		45 °
α	0 °	8 °	0 °	8 °

Conclusión

El amplificador operativo JRC4558 se destaca por su estabilidad, alto rendimiento y versatilidad.Con características como un amplio rango de voltaje, ganancia de alto voltaje y entrada de bajo ruido, es ideal para aplicaciones como procesamiento de audio e instrumentos de precisión.El artículo lo compara con alternativas como el TL072 y NE5532, que ofrece una valiosa orientación para seleccionar componentes.En general, el JRC4558 ha jugado un papel importante en el avance del diseño electrónico.

Preguntas frecuentes [Preguntas frecuentes]

1. ¿Cuál es el ancho de banda de JRC4558?

El JRC4558 IC, ofrece un ancho de banda de 3 MHz.Este ancho de banda asegura que el IC pueda manejar señales de audio sin pérdida de fidelidad y para tareas como la amplificación de audio y el acondicionamiento de la señal.

2. ¿Cuál es el voltaje de suministro de JRC4558?

El JRC4558 funciona dentro de un rango de voltaje de suministro dual de ± 5V a ± 18V.Esta flexibilidad en el voltaje de suministro le permite usarse en varios dispositivos electrónicos, desde pequeñas unidades que funcionan con baterías hasta equipos más grandes y alimentados por la red.

3. ¿Cuál es el voltaje máximo para 4558 IC?

El voltaje máximo para el 4558 IC es ± 18V.Aplicar un voltaje más alto que este puede conducir a un sobrecalentamiento y daños potencialmente permanentes al IC, por lo que es necesario garantizar que el voltaje permanezca dentro de este límite durante las operaciones.

4. ¿Para qué se usa IC 4558?

El IC 4558 se usa en el procesamiento de señal de audio.Sus aplicaciones incluyen ser un componente principal en preamplificadores de audio, mezcladores y filtros activos.Este IC se favorece para estas aplicaciones debido a su baja salida de ruido y la capacidad de operar en una amplia gama de voltajes, acomodando varias necesidades de equipos de audio.

5. ¿Cuál es la tasa de matriz de 4558?

La tasa de retiro del JRC4558 es de 1 V/µs.Esta tasa determina qué tan rápido la salida del IC puede responder a un cambio rápido en la señal de entrada.Una velocidad de juego de 1 V/µs es adecuada para manejar la mayoría de las aplicaciones de audio, evitando la distorsión de la señal durante los cambios rápidos en la señal de audio de entrada.