Operační zesilovač LM358: spínací obvod, analogový, datový list

Při konkrétním použití napájecího obvodu LM358 bude záviset řada parametrů zařízení. Na tomto operačním zesilovači můžete implementovat řadu návrhů, které lze snadno použít v technologii mikrokontroléru a dokonce i v akustických systémech.

Nejedná se o velmi náročný prvek - jeho rychlost nesvítí, rozsah provozního napětí je také malý, ale má hlavní vlastnosti - jednoduchost a levost. Náklady na jednoho velkoobchodního uživatele jsou asi 15 rublů. Proto neúspěšné experimenty s tím nebudou bolet zasáhnout kapsu.

Vlastnosti operačního zesilovače

Čip LM358 je široce využíván mezi rádioamatéři, protože má spoustu výhod. Mezi všemi můžeme rozlišit následující:

1. Extrémně nízká cena.
2. Při zavádění zařízení na čip není třeba instalovat další obvody pro kompenzaci.
3. Může být napájen jak z unipolárního zdroje, tak z bipolárního zdroje.
4. Napájení může pocházet ze zdroje, jehož napětí je 3 ... 32V. To vám umožní používat téměř jakýkoli napájecí zdroj.
5. Na výstupu se signál zvyšuje rychlostí 0,6 V / μs.
6. Maximální odběr proudu nepřesahuje 0,7 mA.
7. Napětí zkreslení na vstupu není větší než 0,2 mV.

Jedná se o klíčové funkce, které musíte věnovat pozornost při výběru tohoto čipu. V případě, že některý parametr nevyhovuje vám, je lepší hledat analogy nebo podobné operační zesilovače.

Chip pinout

Podle datového listu LM358 můžete vidět, že dva operační zesilovače jsou uzavřeny v jednom balení najednou. Proto mají každý dva vstupy a stejný počet výstupů. Další dvě nožičky jsou navrženy tak, aby dodávaly napájecí napětí. Pouze osm závěrů z čipu. Pinout LM358 je následující:

1 - výstup DA1.1.

2 - záporný vstup DA1.1.

3 - kladný vstup DA1.1.

4 - výkon "mínus".

5 - kladný vstup DA1.2.

6 - záporný vstup DA1.2.

7 - výstup DA1.2.

8 - výkon "plus" LM358.

V jakých případech jsou vyrobeny čipy?

Tělo může být buď označení DIP8 - LM358N, nebo SO8 - LM358D. První je určena pro realizaci objemové instalace, druhá pro povrch. Typ prvku nezávisí na vlastnostech prvku - jsou vždy stejné. Existuje však mnoho analogů čipu, u kterých jsou parametry mírně odlišné. Vždy existují klady a zápory. Obvykle má některý z prvků velký rozsah provozního napětí, například některé další vlastnosti.

Tam je také cermet případě, ale tyto čipy jsou používány jestliže zařízení je provozováno v přísných podmínkách. V amatérské rádiové praxi je nejvhodnější použít mikroobvody v pouzdrech pro montáž na povrch. Jsou velmi dobře pájené, což je důležité při práci. Koneckonců je mnohem pohodlnější pracovat s prvky, jejichž nohy jsou dlouhé.

Co jsou analogy?

V čipu LM358 existuje mnoho analogů. Schéma inkluze je přesně to samé, ale stále je lepší kontrolovat s datasheet tak, aby se nemýlil. Mezi plné analogy čipu lze identifikovat následovně:

• NE532;
• OP221;
• OP04;
• OP290;
• ORA2237;
• UPC358C;
• OP295;
• TA75358R.

Můžete také rozlišovat analogy prvku LM358D - to je UPC358G, KIA358F, TA75358CF, NE532D. Existuje mnoho podobných mikroobvodů, které se mírně liší od 358. Například LM258, LM158, LM2409 mají zcela podobné vlastnosti, ale rozsah provozních teplot je mírně odlišný.

Charakteristika analogů

Listem LM358 a jeho protějšky můžete zjistit následující vlastnosti:

1. LM158 - pracuje v teplotním rozsahu od -55 do +125 stupňů. Napájení může kolísat v rozmezí 3 ... 32V.
2. LM258 - rozsah provozních teplot -25 ... + 85, napájecí napětí - 3 ... 32V.
3. LM358 - teplota 0 ... + 70, napětí - 3 ... 32V.

V případě, že teplotní rozsah 0 ... + 70 je nedostatečný, je rozumné najít analogový zesilovač. LM2409 se dobře ukazuje, má širší rozsah provozních teplot. To je jen pro sílu, že je o něco méně. To výrazně snižuje možnost použití zařízení v rádioamatérských designech. Spínací obvod LM358 je stejný jako většina jeho analogů.

V případě, že potřebujete nainstalovat pouze jeden operační zesilovač Stojí za pozornost analogy jako LMV321 nebo LM321. Mají pět závěrů a uvnitř případu SOT23-5 existuje pouze jedna OU. Ale pokud potřebujete větší počet operační zesilovač, můžete použít dva prvky - LM324, ve kterém případ má 14 zásuvek. Pomocí takových prvků můžete ušetřit prostor a kondenzátory napájecí obvod.

Obvod neinvertujícího zesilovače

Popis schématu:

1. Pozitivnímu vstupu je dán signál.
2. Dva pevné odpory R2 a R1 zapojené do série jsou připojeny k výstupu operačního zesilovače.
3. Druhý rezistor je připojen ke společnému vodiči.
4. Připojovací bod rezistorů je připojen k zápornému vstupu.

Chcete-li vypočítat zisk, musíte použít jednoduchý vzorec: k = 1 + R2 / R1.

Pokud existují údaje o hodnotě odporu, vstupní napětí, je snadné vypočítat výstup: U (out) = U (in) * (1 + R2 / R1). Při použití čipu LM358 a odporů R1 = 10 kΩ a R2 = 1 MΩ se zisk rovná 101.

Obvod silného neinvertujícího zesilovače

Prvky, které se používají při návrhu neinvertujícího zesilovače a jejich parametry:

1. LM358 se používá jako čip.
2. Hodnota odporu R1 = 910 kOm.
3. R2 = 100 kOm.
4. R3 = 91 kOm.

Pro zesílení signálu se používá polovodičový bipolární tranzistor VT1.

Pokud jde o napětí, zisk za předpokladu, že jsou tyto prvky použity, je rovno 10. Pro výpočet zisku obecně je třeba použít následující vzorec: k = 1 + R1 / R2. Pro výpočet aktuálního koeficientu celého obvodu je nutné znát odpovídající parametr použitého tranzistoru.

Obvod měniče napěťového proudu

Schéma je znázorněno na obrázku a je poněkud podobné tomu, který byl popsán v konstrukci neinvertujícího zesilovače. Ale přidal se zde bipolární tranzistor. Výstupní proud je přímo úměrný napětí na vstupu operačního zesilovače.

Zároveň současná síla je nepřímo úměrná odporu odporu R1. Pokud ho popisujeme pomocí vzorce, vypadá to takto:

I = U (in) / R.

Když je odpor R1 = 1 Om, pro každý 1V napětí aplikované na vstup, výstup bude 1A proudu. Spínací obvod LM358 v režimu převodníku napětí-proud je využíván radiovými amatéry pro návrh nabíječky.

Obvod měniče proudu

Díky tomuto jednoduchému designu může operační zesilovač LM358 přeměnit nízkonapěťový proud na vysoké napětí. To lze popsat pomocí následujícího vzorce:

U (out) = I * R1.

Pokud se v konstrukci použije odpor 1 MΩ a protéká obvodem o hodnotě 1 μA, na výstupu prvku se objeví napětí s hodnotou 1 V.

Jednoduchý obvod diferenciálního zesilovače

Tento návrh je široce používán v zařízeních, která měří napětí ze zdrojů s vysokým odporem. Je třeba vzít v úvahu zvláštnost - poměry odporu R1 / R2 a R4 / R3 by měly být stejné. Výstupní napětí bude mít následující hodnotu:

U (výstup) = (1 + R4 / R3) * (Uin1-Uin2).

V tomto případě lze zisk vypočítat podle vzorce k = (1 + R4 / R3). V tomto případě, jestliže je odpor všech odporů 100 kΩ, koeficient se rovná 2.

Získání kontroly

V posledním provedení existuje jedna nevýhoda - není možné nastavit zisk. Důvodem je složitost implementace, protože musíte použít dva proměnné rezistory najednou. Pokud však musíte náhle upravit koeficient, můžete použít návrh na tři opampsy:

Zde se nastavení provádí pomocí variabilní odpor R2. Je třeba vzít v úvahu, že tyto rovnosti jsou splněny:

1. R3 = R1.
2. R4 = R5 = R6 = R7.

V tomto případě k = (1 + 2 * R1 / R2).

Napětí na výstupu zesilovače U (out) = (1 + 2 * R1 / R2) * (Uin1-Uin2).

Okruh proudového monitoru

Další schéma umožňující měření aktuální hodnoty v přívodním vodiči. Skládá se z odporu R1, operačního zesilovače LM358, tranzistoru typu npn a dvou rezistorů. Charakteristika prvků:

• mikroobvod DA1 - LM358;
• odpor R = 0,1 Ohm;
• hodnota odporu R2 = 100 Ohm;
• R3 = 1 kΩ.

Napájecí napětí OS by mělo být o více než 2 V více než zatížení. To je předpoklad pro fungování systému.

Napětí na frekvenčním měniči

Toto zařízení bude vyžadováno, když bude nutné vypočítat období nebo frekvenci signálu.

Obvod se používá jako převodník analogově-digitální. Parametry prvků použitých ve stavbě:

• DA1 - LM358;
• C1 - 0,047 μF;
• R1 = R6 = 100 kΩ;
• R2 = 50 kΩ;
• R3 = R4 = R5 = 51 kΩ;
• R6 = 100 kΩ;
• R7 = 10 kΩ.

Jedná se o všechny konstrukce, které lze postavit pomocí op amp. Rozsah působnosti modelu LM358 se však neomezuje pouze na toto, existuje mnoho schémat mnohem obtížnější, což umožňuje realizaci různých možností.