lm324是美國national公司的產(chǎn)品,其pdf文件可以在這下載LM324 pdf文件.lm324英文描述:
The LM124 series consists of four independent, high gain, internally frequency compensated operational amplifiers which were designed specifically to operate from a single power supply over a wide range of voltages. Operation from split power supplies is also possible and the low power supply current drain is independent of the magnitude of the power supply voltage.
Application areas include transducer amplifiers, DC gain blocks and all the conventional op amp circuits which now can be more easily implemented in single power supply systems. For example, the LM124 series can be directly operated off of the standard +5V power supply voltage which is used in digital systems and will easily provide the required interface electronics without requiring the additional ±15V power supplies.
本文就高性能集成四運放LM324的參數(shù),進行實用電路設計,論述電路原理。
LM324 是四運放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝,外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器, 除電源共用外,四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示,它有5個引出腳,其中“+”、“-”為兩個信號輸入端,“V+”、“V-” 為正、負電源端,“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中,Vi-(-)為反相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+(+)為同相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的 引腳排列見圖2
由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬,靜態(tài)功耗小,可單電源使用,價格低廉等優(yōu)點,因此被廣泛應用在各種電路中。 下面介紹其應用實例。
LM324作反相交流放大器
電路見附圖。此放大器可代替晶體管進行交流放大,可用于擴音機前置放大等。電路無需調(diào)試。放大器采用單電源供電, 由R1、R2組成1/2V+偏置,C1是消振電容。
放大器電壓放大倍數(shù)Av僅由外接電阻Ri、Rf決定:Av=-Rf/Ri。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反。按圖中所給數(shù)值, Av=-10。此電路輸入電阻為Ri。一般情況下先取Ri與信號源內(nèi)阻相等,然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。
LM324作同相交流放大器
見附圖。同相交流放大器的特點是輸入阻抗高。其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路,通過R3對運放進行偏置。
電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定:Av=1+Rf/R4,電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。
LM324作交流信號三分配放大器
此電路可將輸入交流信號分成三路輸出,三路信號可分別用作指示、控制、分析等用途。而對信號源的影響極小。因運放
Ai輸入電阻高,運放A1-A4均把輸出端直接接到負輸入端,信號輸入至正輸入端,相當于同相放大狀態(tài)時Rf=0的情況,故各 放大器電 壓放大倍數(shù)均為1,與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。
R1、R2組成1/2V+偏置,靜態(tài)時A1輸出端電壓為1/2V+,故運放A2-A4輸出端亦為1/2V+,通過輸入輸出電容的隔直作用,取出交流信號,形成三路分配輸出。
LM324作有源帶通濾波器
許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器,以選出各個不同頻段的信號,在顯示上利用發(fā)光二極管點亮的多
少來指示出信號幅度的大小。這種有源帶通濾波器的中心頻率
,在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1,品質因數(shù)
,3dB帶
寬B=1/(п*R3*C)也可根據(jù)設計確定的Q、fo、Ao值,去求出帶通濾波器的各元件參數(shù)值。
R1=Q/(2пfoAoC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),R3=2Q/(2пfoC)。上式中,當fo=1KHz時,C取0.01Uf。此電路亦可用 于一般的選頻放大。
此電路亦可使用單電源,只需將運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正輸入端既可。
LM324應用作測溫電路
見附圖。感溫探頭采用一只硅三極管3DG6,把它接成二極管形式。硅晶體管發(fā)射結電壓的溫度系數(shù)約為-2.5mV/℃,即溫度每上升1度,發(fā)射結電壓變會下降2.5mV。運放A1連接成同相直流放大形式,溫度越高,晶體管BG1壓降越小,運放A1同相輸入端的電壓就越低,輸出端的電壓也越低。
這是一個線性放大過程。在A1輸出端接上測量或處理電路,便可對溫度進行指示或進行其它自動控制。
LM324應用作比較器
當去掉運放的反饋電阻時,或者說反饋電阻趨于無窮大時(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認為運放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實際上是很大,如LM324運放開環(huán)放大倍數(shù)為100dB,既10萬倍)。此時運放便形成一個電壓比較器,其輸出如不是高電平(V+),就是低電平(V-或接地)。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時,運放輸出低電平。
附圖中使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器,電阻R1、R1ˊ組成分壓電路,為運放A1設定比較電平U1;電阻R2、R2ˊ組成分壓電路,為運放A2設定比較電平U2。輸入電壓U1同時加到A1的正輸入端和A2的負輸入端之間,當Ui >U1時,運放A1輸出高電平;當Ui < SPAN>時,運放A2輸出高電平。運放A1、A2只要有一個輸出高電平,晶體管BG1就會導通,發(fā)光二極管LED就會點亮。
若選擇U1>U2,則當輸入電壓Ui越出[U2,U1]區(qū)間范圍時,LED點亮,這便是一個電壓雙限指示器。
若選擇U2 > U1,則當輸入電壓在[U2,U1]區(qū)間范圍時,LED點亮,這是一個“窗口”電壓指示器。
此電路與各類傳感器配合使用,稍加變通,便可用于各種物理量的雙限檢測、短路、斷路報警等。
LM324應用作單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
見附圖1。此電路可用在一些自動控制系統(tǒng)中。電阻R1、R2組成分壓電路,為運放A1負輸入端提供偏置電壓U1,作為比較電壓基準。靜態(tài)時,電容C1充電完畢,運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+,故A1輸出高電平。當輸入電壓Ui變?yōu)榈碗娖綍r,二極管D1導通,電容C1通過D1迅速放電,使U2突然降至地電平,此時因為U1>U2,故運放A1輸出低電平。當輸入電壓變高時,二極管D1截止,電源電壓R3給電容C1充電,當C1上充電電壓大于 U1時,既U2>U1,A1輸出又變?yōu)楦唠娖?,從而結束了一次單穩(wěn)觸發(fā)。顯然,提高U1或增大R2、C1的數(shù)值,都會使單穩(wěn)延時時間增長,反之則縮短。
如果將二極管D1去掉,則此電路具有加電延時功能。剛加電時,U1>U2,運放A1輸出低電平,隨著電容C1不斷充電,U2不斷升高,當U2>U1時,A1輸出才變?yōu)楦?strong>電平。