Lm324n схема включения как работает
Перейти к содержимому

Lm324n схема включения как работает

  • автор:

Опрерационные усилители

Аналоговые сумматор и вычитатель на основе ОУ

Аналоговые сумматор и вычитатель на основе ОУ

Сумматор и вычитатель напряжений входят в число базовых аналоговых схем на операционных усилителях (рис. 1). Они находят широкое применение, особенно для обработки и усиления сигналов, поступающих от датчиков физических величин, например температуры, механической нагрузки или показателя кислотности.

Опорное напряжение в операционном усилителе

Опорное напряжение в операционном усилителе

Операционные усилители часто используют для усиления переменного сигнала. Однако для усиления отрицательной полуволны нужно создать положительный опорный уровень напряжения. Такую опору, равную Ucc/2, формируют с помощью резистивного делителя R1R2 в сочетании с фильтрующим конденсатором С2 (рис.

Что такое буферный операционный усилитель и его применение

Что такое буферный операционный усилитель и его применение

Микросхема CD4050 содержит шесть буферных усилителей, функция которых состоит в повышении мощности слабых сигналов до той величины, которая необходима для управления компонентами с высоким потреблением тока (например, светодиодами). Ряд усилителей можно без всяких проблем соединить параллельно -.

Как объединить выходы операционных усилителей

Как объединить выходы операционных усилителей

Иногда при использовании ОУ в качестве компараторов напряжения возникает необходимость объединения их выходов. Разумеется, такую операцию нельзя проводить с моделями, для которых подобный вид соединения не предусмотрен (например, LM324). Микросхема LM389 имеет на выходе каскад на n-p-n транзисторе.

Уровень выходного сигнала в операционном усилителе

Уровень выходного сигнала в операционном усилителе

Операционный усилитель может с одинаковым успехом использоваться как в аналоговых приложениях (в усилителях и генераторах), так и в цифровых. В его характеристиках среди прочих указывают максимальный уровень выходного сигнала по отношению к напряжению питания. Известная микросхема LM324, например.

Присоединение неиспользуемых входов операционного усилителя

Присоединение неиспользуемых входов операционного усилителя

Иногда один из операционных усилителей (ОУ) микросхемы, в корпусе которой размещаются два или четыре ОУ, не применяется. Подчас это делается преднамеренно, как, например, при использовании микросхемы LM324 (счетверенный ОУ), которая дешевле, чем сдвоенный аналог LM358. В этом случае возникают.

LM324 схема

Микросхема LM324 представляет собой типовой операционный усилитель, имеющий прямой дифференциальный вход, защиту от короткого замыкания и внутричастотную компенсацию при единичном усилении. Отличные рабочие характеристики микросхемы обеспечивают ее широкое использование, как в радиолюбительской практике, так и в аналоговой электронике, т.к отлично работает в широком диапазоне питающих напряжений: от 3 В до 32 В

В одном корпусе микросборки расположено сразу четыре операционных усилителя. Изготавливается в корпусах типа SOIC и DIP.

Data Sheet, распиновка LM324 справочник

Основные технические характеристики ОУ LM324

Питающее напряжение — однополярное: 3…32 В.
двухполярное: 1,5…16 В
Выходного напряжение: от 0 до Uпит. – 1,5 В
Усиление по постоянному напряжению: 100 дБ
Дифференциальный диапазон входного напряжения достигает напряжения питания
Собственный ток потребления: 700 мкА
Входной ток смещения (с температурной компенсацией): 45 нА
Диапазон входного синфазного напряжения включает землю
Входное напряжение смещения: 2 мВ

Аналоги операционного усилителя LM324: 1401УД2, 1435УД2, GL324, HA17324, IR3702, LA6324, MB3614, SG324N, TDB0124, UA324, ULN4336N

Типовые схемы включения LM324:

Еще целую кучу схем типового включения им еется в справочном руководстве, по ссылке выше.

Датчик движения на операционном усилителе LM324

Схему датчика движения можно условно поделить на три составные части: усилитель сигнала с него два компаратора и пироэлектрический датчик PIS209S работающий на принципах генерации электрических зарядов в кристалле под воздействием теплового (инфракрасного) излучения,.

Что самое приятное что почти все это уже имеется в микросхеме LM324

Пироэлектрический датчик состоит из пластины пироэлектрика по бокам которой сделаны металлические обкладки, которые напоминают конденсатор. На одной из обкладок имеется вещество, принимающее тепловое излучение. Как только оно вызывает пироэлектрический эффект и напряжение между обкладками увеличивается. Это напряжение приложено к затвор – исток униполярного транзистора, встроенного в датчик.

Поэтому сопротивление канала транзистора снижается. VT1 нагружен на внешнее нагрузочное сопротивление (нет на рисунке), с которого и снимается генерируемый сигнал. Сопротивление R1 предназначено для разрядки обкладок емкости пироэлектрического датчика.

Схема вольтметра на двенадцати светиодиодах на базе LM324

На трех операционных усилителях собраны компараторы напряжения. Их инверсные входы подсоединены к резисторному делителю напряжения, собранного на резисторах R1 и R2, через который на схему идет контролируемое напряжение.

На неинвертирующие входы операционных усилителей поступает опорное напряжение с делителя, выполненного на сопротивлениях R3 — R15. Если на входе вольтметра отсутствует напряжение, то на выходах ОУ будет высокий уровень сигнала и на выходах логических элементов будет логический ноль, поэтому светодиоды не светятся.

При поступление на вход светодиодного индикатора измеряемого напряжения, на определенных выходах компараторов ОУ установится низкий логический уровень, соответственно на светодиоды поступит высокий логический уровень, в результате чего загорится соответствующий светодиод. Для предотвращения подачи уровня напряжения на входе устройства имеется защитный стабилитрон на 12 вольт.

Схема индикатора разряда батареи аккумуляторов на операционном усилителе LM324

Чтобы максимально упростить самодельную конструкцию, информация о степени разряда батареи поступает по принципу светодиодного столбика, то есть чем выше напряжение на батареи, тем больше светодиодов загорается. Нижний уровень отмечается красным светодиодом (верхний по схеме), на максимальное напряжение указывает нижний зеленый светодиод. Полное отсутствие свечения говорит о сильной критическом разряде аккумулятора.

В основе конструкции лежат четыре компаратора операционного усилителя LM324, каждый из них контролирует определенный уровень напряжения.

Опорное напряжение в 5 вольт для всех четырех компараторов идет со стабилитрона и сопротивления R6.

Если на прямом входе ОУ потенциал будет меньше потенциала на его инверсном входе, на выходе компаратора присутствует низкий логический уровень и светодиод не горит. Если опорное напряжение превысит потенциал на противоположном входе компаратор переключается, и светодиод загорится. Для каждого компаратора установлен свой персональный уровень, который настраивается сопротивлением делителя на резисторах R1-R5.

Схема звонка на операционном усилителе LM324

Конструкция проста в сборке и регулировке. Основой являются три задающих генератора пилообразного напряжения, каждый из них работает на своей частоте.

Частоту генератора можно рассчитать по формуле:

F=1/(2C1R2ln(1+2R3/R1))

где C1 — в фарадах, R1, R2, R3 — в омах. Сигналы с выхода всех трех генераторов смешиваются и поступают на усилитель, которых нагружен на восьми омную нагрузку.

Микросхема LM324 – счетверенный операционный усилитель

Если в схеме нужно использовать сразу несколько операционных усилителей, а особых требований например по частоте, выходному току и т.п. нету, то LM324 прекрасный кандидат: в 14 выводном корпусе размещены 4 операционных усилителя общего применения с общим питанием. микросхема LM324N производства TIОперационные усилители серии LM324 выпускаются несколькими производителями и параметры микросхем от производителя к производителю могут отличаться. Так же разные производители выпускают модификации серии на разные температурные диапазоны и в разных корпусах:

  • для монтажа в отверстия: DIP14;
  • для поверхностного монтажа: SO-14, TSSOP-14, QFN16 3×3;
  • для расширенного температурного диапазона в керамических корпусах.

микросхема LM324

Например все эти операционные усилители модификации LM324: LM324A, LM324E, LM124, LM224, LM2902, LM2902E, LM2902V, NCV2902.

  • широкий диапазон питающих напряжений: от 3 до 30В;
  • может работать как при однополярном, так и при двуполярном питании;
  • большой коэффициент усиления по напряжению: 100дБ;
  • широкий частотный диапазон: 1,3МГц;
  • низкий потребляемый ток на усилитель: 375мкА;
  • низкий входной ток смещения: 2нА;
  • низкое входное напряжение смещения, максимум: 5мВ;
  • не требует внешних цепей частотной коррекции;
  • диапазон входных напряжений от 0 В.

Цоколевка LM324 в DIP-14, SO-14, TSSOP-14.

LM324 цоколевка

Внутренняя структура одного канала:

LM324 функциональная схема

LM324 схемы включения

Итак, где же предлагает использовать LM324 Texas Instruments:

  • DVD и блюрей приводы,
  • Домашние кинотеатры,
  • Различные датчики,
  • Мультиметры и осцилографы,
  • Управление различными двигателями,
  • Телевизоры,
  • Весы.

Кстати TI выпускает 324-тые уже более 40 лет – с 1975.
Большое количество операционных усилителей может понадобиться как для схем с большим количеством однотипных каналов, так и в сложных схемах.
Например счетверенный LM324 пригодятся как ни кстати в схеме биквадратного фильтра.

Биквадратный фильтр на LM324

Запись опубликована 27.05.2016 автором в рубрике Электроника для начинающих.

15 thoughts on “ Микросхема LM324 – счетверенный операционный усилитель ”

    solder28.05.2016 в 09:20 Документация на LM324 от разных производителей: TI, Onsemi, Fairchild.
    Интресно, что номенклатура корпусов у всех разная. Ну и куча отличий по мелочи.

  1. Pavel29.05.2016 в 13:20 Ничего удивительного в этом нет, производители закупают материалы с разной долей посторонних примесей, вот это и отражается на выходных параметрах. При производстве компонентов с одинаковой маркировкой главное точно воспроизвести основную схему.
    Корпус при этом можно выбрать любой, позволяющий рассеивать номинальную мощность.
  1. solder29.05.2016 в 17:29 Нету проблемы купить материалы с такой же долей примесей, как и точно скопировать схемотехнику ( ведь LM324 по сравнению с современными процессорами имеет просто элементарную схему ). Я предполагаю , что просто некоторые «фишки» защищены патентами и конкурентам проходится искать свои пути не повторяя защищенные фрагменты интегральных микросхем.
  1. admin Автор записи 30.05.2016 в 18:00 Как раз OP07 самым доступный из прецизионных операционников: на али от 6 долларов 100шт. Вот правда не знаю оригинальные ли 6 центовые ОУ.
    С таким смещение прекрасно подойдут для усиления сигнала с шунтов.
  1. Root30.05.2016 в 22:11 Я на алиэкспресс брал OP07. За оригинальность ничего не скажу, но с напряжением смещения у них все в порядке. Самому не верилось, что за копейки можно приобрести высокоточные ОУ, но работают отменно.
    А вот прецизионные резисторы по дешевке уже не купишь. Хорошо, знакомый отдал мне пару сотен советских С2-29 разных номиналов, использую их в ответственных случаях.
  1. admin Автор записи 31.05.2016 в 18:01 По резисторам нормальная фирма Yageo, ставил их токовые шунты. На али есть прецизионные резисторы Yageo 0805 0,125Вт 0.1% ±25ppm/°C.
    Стоят 20$ за 200шт. и 120$ за 5000шт. Но это одного номинала, очень жалко что наборы только на 1% и 5%. Был бы набор 5000шт, получалось бы за 2,4 цента отличный резистор. Документация на прецизионные резисторы от Yageo
  1. Root07.06.2016 в 10:05 Да ну нафик… Панелька на куске макетной платы, несколько резисторов, двуполярный источник питания, вольтметр, вот и все что нужно для быстрой проверки ОУ. Спаять схему усилителя, подключить, измерить напряжение на выходе при подаче какого-то напряжения на вход, убедиться в наличии нуля на выходе в отсутствии сигнала. Все это делается за 15 минут.

L324

admin Автор записи 07.06.2016 в 12:15 Чем лучше у устройства с ремонтопригодностью тем оно больше по размерам и дороже. Мелкие детали труднее паять, но пользоватся компактным устройством удобнее, чем горомоздким но ремонтопригодным. Вот кстати фото счетверенного L324 из цветного принтера Xerox Phaser 6000. Рядом элементы в корпусах sot-23, 1206, 0603.

  1. Greg15.07.2016 в 17:04 Ну, это естественно и касается не только электронных устройств. Полностью ремонтно-пригодных вещей становится все меньше и меньше. Как правило — это дорогучие эксклюзивы несущие не только практическую, но и эстетическую ценность.
    Частично же ремонтируемых — гораздо больше. Платку там, блочёк поменять целиком или дисплей — таких сколько угодно. Да и с полностью ремонтно-пригодными часто поступают таким же образом, потому как быстрей, хоть и дороже. Но время тоже деньги, так что все решает экономическая целесообразность.
  1. Greg18.07.2016 в 16:30 А по мне, так они вполне нормальные и по шуму и по нелинейным искажениям звуковой частоты. По крайней мере, филипсовского производства, другими просто не пользовался. На них и сложные устройства для электроинструментов получаются очень неплохо. А плюсы, которые Root указал выше, делают ее очень востребованной как раз в музыкальной электротехнике, где сплошная Многоканальность (именно с большой буквы) и все это надо микшировать. На один пульт жмени две идет, не меньше. А посчитайте звукосниматели… качество которых, кстати, на звук оказывает большее влияние, чем LM.
  1. Виктор20.07.2016 в 13:04 Спасибо , порадовали , что по шуму ничего они. У меня как-раз у брата группа мальчиковая (клубная). На плохоньких примочках, зато в красивых китайских коробочках. Тряхну стариной — что-то им сделаю. Одному — звук Сантаны подавай , другому Дайер Стрейтс.На этой микросхеме получится.
  1. Greg22.07.2016 в 05:10 Карлос Сантана… вкус хороший, но он на акустике играл, в общем-то. От электроники там только усиление и небольшие вариации с атакой и затуханием звука. Ну, и техника игры на такой гитаре немного другая. Вам, чтоб повторить звук его гитары надо иметь оцифровку Ми его струн и делать цифровой синтезатор, в качестве источника использовав гитару с глухой декой и специальными струнами. В свое время, такими вещами не без успеха занималась Ямаха.
    Лучше и проще, сделать приличные аналоговые темброблоки и вариаторы звука на LM324 и искать Свой звук.

Операционный усилитель LM324. Описание, схема включения, datasheet

Микросхема серии LM324 является недорогим операционным усилителем, имеющая прямой дифференциальный вход, внутричастотную компенсацию при единичном усилении и защиту от короткого замыкания.

В одном корпусе микросхемы расположено четыре независимых друг от друга операционных усилителя. У них имеется ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с типовыми операционными усилителями, применяемыми в схемах с однополярным питанием.

Микросхема отлично работает в широком диапазоне напряжения питания: от 3 В до 32 В. Микросхема LM324n производится в корпусах типа SOIC и DIP.

Технические данные операционного усилителя LM324n

  • Напряжение питания:
  • — однополярное: 3…32 В.
  • — двухполярное: 1,5…16 В.
  • Усиление по постоянному напряжению: 100 дБ.
  • Собственный ток потребления: 700 мкА.
  • Входной ток смещения (с температурной компенсацией): 45 нА.
  • Входное напряжение смещения: 2 мВ.
  • Диапазон входного синфазного напряжения содержит землю.
  • Дифференциальный диапазон входного напряжения достигает напряжения питания.
  • Выходного напряжение: от 0 до Uпит. – 1,5 В.

Все характеристики на микросхему можно взять из datasheet LMN324n в конце статьи.

Структура операционного усилителя из datasheet LM324n

Назначение выводов LM324

Габаритные размеры операционного усилителя LM324

Аналог LM324

Ниже приведен список зарубежных и отечественных аналогов LM324:

  • Зарубежный аналог LM324: ULN4336N, GL324, LA6324, IR3702, HA17324, MB3614, NJM2902D, SG324N, TDB0124, UA324, TA75902P.
  • Отечественный аналог LM324: 1401УД2, 1435УД2.

Схема включения LM324

Инвертирующий усилитель по переменному току

В данном варианте усилителя коэффициент усиления будет равен: k = — R3/R1

Неинвертирующий усилитель по переменному току

Коэффициент усиления у данного типа усилителя рассчитывается по следующей формуле: k = 1 + R4/R1

Неинвертирующий усилитель постоянного тока

Усиление равно: k = 1 + R3/R2

Пиковый детектор на LM324

Пиковые детекторы используются для фиксации максимальной, за определенный промежуток времени, величины сигнала.

Компаратор на LM324 с гистерезисом

Разница значений входного напряжения, при котором происходит переключение выхода компаратора (гистерезис) из одного состояния в другое, рассчитывается по следующей формуле: Н = (R1/(R1+R2))(Voh-Vol)

Несколько простых примеров использования операционного усилителя LM324

Светодиодный индикатор уровня сигнала на LM324

Как работает индикатор уровня сигнала на LM324. Низкочастотный сигнал с выхода усилителя подается на инвертирующие входы всех операционных усилителей LM324. Прямые входы их подключены к делителю напряжения построенного из цепи постоянных резисторов R2…R9. Переменным резистором можно выставить необходимую чувствительность светодиодного индикатора. Сопротивления R12…R19 ограничивают максимальный ток, протекающий через светодиоды.

Простая светодиодная мигалка на ОУ LM324

Схема позволяет плавно поочередно включать и выключать светодиоды. Светодиодная мигалка построена на операционном усилителе LM324 и двух транзисторах разной проводимости. От сопротивления резистора R3 и емкости конденсатора C1 зависит скорость переключения светодиодов.

Микрофонный усилитель

Данная схема предназначена для усиления слабого сигнала электретного микрофона. Схема микрофонного усилителя представляет собой инвертирующий усилитель по переменному току с коэффициентом усиления 220 (R5/R3).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *