Podaci za čip 324. Operativno pojačalo LM324. Opis, dijagram povezivanja, datasheet. Jednostavan krug pojačala koji koristi LM324
LM324 mikrokolo se sastoji od četiri identična operaciona pojačala (op-pojačala) sastavljena u jednom paketu, koji rade iz jednog izvora napajanja u širokom opsegu napona. Svaki operacioni pojačavač uključuje ulazni diferencijalni stepen, zaštitu od kratkog spoja i internu korekciju frekvencije na jedinici pojačanja.
Karakteristike i niska cijena ovog uređaja osiguravaju njegovu široku upotrebu u radioamaterskim krugovima i industrijskoj elektronici. Idealan je za upotrebu u kompaktnim, prenosivim elektronskim uređajima.
Proizvodi se u paketima tipa DIP: plastični CDIP, keramički PDIP ili SO-tip za površinsku montažu: SOIC, TSSOP. Strukturno, uređaj ima 14 pinova. Stoga se u nekim tehničkim opisima nalazi oznaka DIP-14 ili SO-14.
Dodjela pinova za različite slučajeve je identična: 2,3, 5,6, 9,10, 13,12 - ulazi, 1,7,8,14 - izlaz, 4 - plus napajanje, 11 - minus napajanje.
Specifikacije
- Opseg napona napajanja U napajanje. (V cc): unipolarni izvor: +3…30 V, bipolarni izvor: ±1,5…±15 V (V);
- Diferencijalni ulazni napon Udif.(V IDR): 32 V (V);
- Ulaz ref. Uin. (V ICR) od -0,3…32 V (V);
- Ulazna struja I ICR (sa negativnim V ICR) 5 mA (mA);
- Ulazna struja I ICR (sa pozitivnim V ICR) 0,4 mA (mA);
Električni parametri(pri U napajanju +5 V i T A +25 °C):
- Ulazni prednapon Ucm (V IO) od 2...7 mV (mV);
- Ulazna struja prednapona Iin (I IB) od 45...100 nA (nA);
- Izlaz nap. Uout. (Vout): od 0… Upit. – 1,5 V (V);
- Pojačanje (K): 100 dB;
- Širina pojasa (f) 1 MHz;
- Potrošnja struje bez opterećenja I pot. (I CC): ne više od 700 µA (µA);
- Razlika ulazne struje (struja pomaka) Isdv. (I IO) od 5...30 nA (nA);
- Rasipanje snage P P max (P tod) zavisi od tipa kućišta: PDIP 1130 mV (mW); CDIP 1260 mV(mW); SOIC 800 mW.
- Raspon radne temperature okoline T A: 0…+70°C;
- Temperatura skladištenja T skladištenja (T str): -65… +150 °C.
Parametri lm324 različitih kompanija malo se razlikuju jedni od drugih, pa se prilikom razvoja vaših krugova preporučuje da se upoznate sa službenom tehničkom dokumentacijom za uređaj koji se koristi od određenog proizvođača.
Posebnosti.
Opseg diferencijalnog ulaznog napona dostiže napon napajanja. Za lm324, donja granica opsega ulaznog zajedničkog moda je 0,3 V niža od V - , a izlazni napon je ograničen ispod za V - . I ulazi i izlazi imaju graničnu vrijednost od 1,5V manju od V+.
Jedinstvena frekvencija pojačanja fi (od 100 KHz do 30 MHz), ovo je frekvencija na kojoj pojačanje mikrokola (K) postaje jednako jedinici (0 dB).
Ima interno izjednačavanje frekvencije za jednostruko pojačanje.
Opseg napona ulaznog zajedničkog moda uključuje uzemljenje.
Trajanje kratkog spoja T kratkog spoja (Tsc) na izlazu je neograničeno.
Opis rada
Rad mikrokola lm324n temelji se na istovremenom funkcioniranju četiri op-ampa unutar njega. Sva pojačala se napajaju iz istog izvora napajanja, imaju invertujuće i neinvertirajuće ulaze i isti izlaz. Izvor napajanja može biti unipolarni ili bipolarni.
Pogledajmo unutrašnje kolo jednog od operacionih pojačala sa jednim napajanjem. Uzmimo to direktno iz datasheet-a za LM324.
Funkcionalno, svaki operacioni pojačavač se sastoji od: diferencijalnog stepena, kao i međustepenih i izlaznih pojačala.
Diferencijalna kaskada obavlja funkcije pojačavanja razlike između napona koji se dovode na ulaz (V + i V -) i neutraliziranja zajedničkih signala. Pruža visok ulazni otpor.
Srednji stepen obezbeđuje balansiranje operacionog pojačala (postavljanje izlaznog napona na nulti napon kada su ulazi zatvoreni), usklađivanje otpora diferencijalnog i izlaznog stepena, kao i korekciju frekvencije (zaštita od samopobude).
Izlazni stepen pruža nisku izlaznu impedanciju, zahtjevnu snagu opterećenja, ograničenje struje i zaštitu od kratkog spoja.
Označavanje
LM serija je bazirana na integrisanim kolima koje proizvodi National Semiconductor. Prefiks LM izvorno je značio linearno monolitno (linearno, monolitno) i korišten je za označavanje pojačala opće namjene (General Purpose) za koje nisu postojali strogi zahtjevi. Brojevi “324” označavaju serijski broj čipa. "-N" na kraju serijskog broja označava uređaje koje je Texas Instruments kupio od National Semiconductor-a. U septembru 2011. godine, National Semiconductor je preuzeo Texas Instruments, koji nije promijenio LM prefiks na svojim proizvodima. Stoga je trenutno oznaka LM kod proizvođača Texas Instruments-a, ali ga drugi proizvođači naširoko koriste kada puštaju svoje analoge ovog čipa.
Mikro kola LM324 i ista ona sa slovom N imaju iste fizičke i električne karakteristike. Za mnoge proizvođače, simboli "-N" na kraju oznake označavaju plastični tip kućišta mikrosklopa - DIP14.
Također treba napomenuti da proizvodne kompanije stalno unapređuju svoje proizvode. Trenutno su se pojavile modifikacije koje su superiornije u nizu funkcija, na primjer: LM324K, LM324KA sa internom zaštitom od električnog pražnjenja (HBM ESD); mikropower LP324 sa potrošnjom struje od 21 μA; niskonaponski LMV324, sa naponom napajanja od 2,7 V do 5,5 V; LPV324, proizveden korištenjem BiCMOS tehnologije i struje od 9 µA, itd. Pojačala sa simbolom “A” u oznaci, na primjer “LM324A-N”, imat će bolje V IO karakteristike u odnosu na druge (bez “A”) .
Analogni LM324
Spisak uvezenih analoga LM324: ULN4336N, GL324, LA6324, IR3702, HA17324, MB3614, NJM2902D, SG324N, TDB0124, UA324, TA75902P1UD2 i ruski .
Opseg primjene
LM324 je svoju najveću popularnost pronašao koristeći standardna kola negativne povratne sprege. Koristi se u izradi raznih multifunkcionalnih uređaja: integratora, diferencijatora, demodulatora, logaritamskih pojačala, sabirača, uređaja za sabiranje-oduzimanje, regulatora amplitude, generatora itd. Zbog stalnog usavršavanja dotičnog uređaja, veliki broj različitih uređaja koristi lm324 pojavljuju se, na primjer:
- krug senzora pokreta za osvjetljenje;
- Dijagram termostata inkubatora Neptun, itd.
Jednostavan krug pojačala koji koristi LM324
Razmotrimo jedan od najjednostavnijih krugova na LM324 s negativnom povratnom spregom (NFB) - sljedbenik napona. U pravilu, proučavanje teme o op-pojačivačima počinje s sljedbenikom napona. Ovo kolo se još naziva i pojačalo čije je pojačanje napona jednako jedinici. U idealnom slučaju, to znači da op-pojačalo ne daje nikakvo pojačanje signala i da je izlazni napon isti kao i ulazni. To jest, ako se na ulaz op-pojačala dovede 5 V, tada će 5 V biti na njegovom izlazu.
Ali ova izjava vrijedi za idealno operativno pojačalo, a ne za LM324 o kojem se govori u članku. Budući da ovo nije virtualni, već pravi mikro krug, njegove karakteristike se razlikuju od idealnih. Pogledajmo grafik izlaznog napona naspram ulaznog napona za lm324.
Na grafikonu, područje “A” prikazuje promjenu faze na izlazu. To se može dogoditi kada se na ulazu mikrokruga pojavi negativan napon i može dovesti do neželjenih posljedica - njegovog kvara.
Takođe, grafikon pokazuje da napon na izlazu pojačala raste sa povećanjem ulaza. Ali ne može rasti beskonačno i ograničen je naponom napajanja mikrokola od 5 V i karakteristikama njegovog rada. Dakle, naponi na ulazima neznatno variraju, kroz njih teče mala struja, pa će se izlazni napon neznatno razlikovati od napojnog. Na grafikonu, u području "C", možete vidjeti maksimalni izlazni napon od 3,8 V za dotično kolo pojačala, napajano od 5 V.
U praksi, svugdje morate raditi s aktivnim elektroničkim komponentama koje imaju prilično slabu izlaznu struju. Na primjer, kao što je mikrofon. Povezivanje elementa s malim otporom na njega će smanjiti napon izlaznog signala stvorenog uz njegovu pomoć. U takvim slučajevima možete koristiti sljedbenik napona, koji ima visoku ulaznu i nisku izlaznu impedanciju, te stoga neće smanjiti ili izobličiti signal koji se dovodi na ulaz.
Pratilac napona je daleko od najčešće tipične aplikacije za ovaj mikro krug. Na temelju ovog op-pojačala stvaraju se i nastavljaju se usavršavati druga standardna rješenja na osnovu kojih rade moderni elektronički uređaji.
Krug LED bljeskalice na lm324
Ovaj krug je prilično jednostavan i omogućava vam da lako upravljate i gasite LED diode. Flasher koristi dodatna dva tranzistora. Vrijedi napomenuti da će brzina prebacivanja ovisiti o kapacitivnosti kondenzatora C1 i osnovnom otporu otpornika R3.
Operativna sigurnost
Ponekad se svi lm324 kanali ne koriste u projektu. Ako je to slučaj, onda neiskorištene treba spojiti na način da ne utječu na ostale. Pogledajte tehnički list proizvođača za opcije za povezivanje neiskorištenih kanala.
Pod određenim uvjetima, polaritet izlaznog napona može postati obrnut, što može oštetiti čip. Ovo je tipično za kola komparatora i sljedbenika napona. Kako bi se izbjegla pojava negativnog napona (fazne inverzije) na ulazu, proizvođači preporučuju dodavanje otpornika u seriju na neinvertirajući ulaz kruga, koji će ograničiti ulaznu struju na 1 mA ili niže. Ova količina ulazne struje će smanjiti rizik od oštećenja uređaja.
Svi ulazi za operacijsko pojačalo ne bi trebali biti direktno povezani na masu. Uvijek je potrebno dodati otpor da ograničite struju na 10 mA ili manje. Svi ulazni pinovi moraju uključivati diodu od ulaza do Gnd. U krugovima s dva izvora napajanja, Gnd pin će biti negativan. Međutim, tokom uključivanja, isključivanja ili kada dođe do iznenadnog kvara napona, Gnd pin može postati pozitivan. Ako se to dogodi, velika struja će teći kroz uzemljeni ulazni pin, što može oštetiti čip.
Dodavanje serijskog otpornika od 1 kOhm do 10 kOhm na ulazu može spriječiti njegovo lomljenje. Nemojte spajati na izvor napajanja sa obrnutim polaritetom, jer se lm324n može pregrijati i pokvariti.
Proizvođači
Ispod su podaci glavnih proizvođača lm324.
su jeftina operaciona pojačala sa direktnim diferencijalnim ulazom, intra-frekventnom kompenzacijom jednostrukog pojačanja i zaštitom od kratkog spoja.
Jedno kućište mikrokola sadrži četiri nezavisna jedno od drugog operativna pojačala. Imaju brojne neosporne prednosti u odnosu na standardna operaciona pojačala koja se koriste u krugovima sa jednim napajanjem. LM324 op-amp radi dobro u širokom rasponu napona napajanja: od 3 V do 32 V. Mikrokolo se proizvodi u SOIC i DIP paketima.
Tehnički podaci LM324 operativnog pojačala
- Napon napajanja:
- - unipolarni: 3…32 V.
- - bipolarni: 1,5…16 V.
- DC pojačanje napona: 100 dB.
- Sopstvena potrošnja struje: 700 µA.
- Ulazna struja prednapona (temperaturno kompenzovana): 45 nA.
- Ulazni offset napon: 2 mV.
- Opseg napona ulaznog zajedničkog moda sadrži uzemljenje.
- Opseg diferencijalnog ulaznog napona dostiže napon napajanja.
- Izlazni napon: od 0 do Upit. – 1,5 V.
Struktura op-amp
Pin assignment
Analogi LM324
Lista stranih i domaćih analoga LM324:
- ULN4336N
- GL324
- LA6324
- IR3702
- HA17324
- MB3614
- NJM2902D
- SG324N
- TDB0124
- UA324
- TA75902P
- 1401UD2 (domaći ekvivalent)
- 1435UD2 (domaći ekvivalent)
LM324 dijagram povezivanja
AC invertujuće pojačalo
U ovoj verziji pojačala, pojačanje će biti jednako: k = - R3/R1
Neinvertujuće AC pojačalo
Dobitak ovog tipa pojačala se izračunava pomoću sljedeće formule: k = 1 + R4/R1
Neinvertujuće DC pojačalo
Dobitak je: k = 1 + R3/R2
Peak detektor na LM324
Peak detektori se koriste za snimanje maksimalne vrijednosti signala u određenom vremenskom periodu
Komparator na LM324 sa histerezom
Razlika u vrijednostima ulaznog napona pri kojoj izlaz komparatora prelazi (histereza) iz jednog stanja u drugo izračunava se pomoću sljedeće formule: H = (R1/(R1+R2))(Voh-Vol)
Primjeri korištenja LM324 operacionog pojačala
LED indikator akustičnog signala na LM324
Niskofrekventni signal sa izlaza pojačala se dovodi na invertujuće ulaze svih LM324 operacionih pojačala. Njihovi direktni ulazi povezani su na djelitelj napona konstruiran od lanca fiksnih otpornika R2…R9. Pomoću varijabilnog otpornika možete podesiti potrebnu osjetljivost LED indikatora. Otpori R12…R19 ograničavaju maksimalnu struju koja teče kroz LED diode.
Jednostavan LED bljesak baziran na LM324 op-amp
Krug vam omogućava glatko uključivanje i isključivanje LED dioda. LED bljeskalica je izgrađena na LM324 operativnom pojačalu i dva tranzistora različite provodljivosti. Brzina prebacivanja LED dioda ovisi o otporu otpornika R3 i kapacitetu kondenzatora C1.
Serija mikrokola LM324 je jeftino operativno pojačalo sa direktnim diferencijalnim ulazom, intra-frekventnom kompenzacijom jednostrukog pojačanja i zaštitom od kratkog spoja.
Jedno kućište mikrokola sadrži četiri nezavisna jedno od drugog operativna pojačala. Imaju brojne neosporne prednosti u odnosu na standardna operaciona pojačala koja se koriste u krugovima sa jednim napajanjem. LM324 op-amp radi dobro u širokom rasponu napona napajanja: od 3 V do 32 V. Mikrokolo se proizvodi u SOIC i DIP paketima.
Tehnički podaci LM324 operativnog pojačala
- Napon napajanja:
- - unipolarni: 3...32 V.
- - bipolarni: 1,5...16 V.
- DC pojačanje napona: 100 dB.
- Sopstvena potrošnja struje: 700 µA.
- Ulazna struja prednapona (temperaturno kompenzovana): 45 nA.
- Ulazni offset napon: 2 mV.
- Opseg napona ulaznog zajedničkog moda sadrži uzemljenje.
- Opseg diferencijalnog ulaznog napona dostiže napon napajanja.
- Izlazni napon: od 0 do Upit. – 1,5 V.
Struktura op-amp
LM324 Dodjela pinova
Dimenzije operacionog pojačala
Analogi LM324
Ispod je lista stranih i domaćih analoga LM324:
- ULN4336N
- GL324
- LA6324
- IR3702
- HA17324
- MB3614
- NJM2902D
- SG324N
- TDB0124
- UA324
- TA75902P
- 1401UD2 (domaći ekvivalent)
- 1435UD2 (domaći ekvivalent)
LM324 dijagram povezivanja
AC invertujuće pojačalo
U ovoj verziji pojačala, pojačanje će biti jednako: k = - R3/R1
Neinvertujuće AC pojačalo
Dobitak ovog tipa pojačala se izračunava pomoću sljedeće formule: k = 1 + R4/R1
Neinvertujuće DC pojačalo
Dobitak je: k = 1 + R3/R2
Peak detektor na LM324
Peak detektori se koriste za snimanje maksimalne vrijednosti signala u određenom vremenskom periodu.
Komparator na LM324 sa histerezom
Razlika u vrijednostima ulaznog napona pri kojoj se izlaz prelazi (histereza) iz jednog stanja u drugo izračunava se pomoću sljedeće formule: H = (R1/(R1+R2))(Voh-Vol)
Nekoliko jednostavnih primjera korištenja LM324 op-amp
LED indikator akustičnog signala na LM324
Niskofrekventni signal sa izlaza pojačala se dovodi na invertujuće ulaze svih LM324 operacionih pojačala. Njihovi direktni ulazi povezani su u kolo konstantnih otpornika R2…R9. Pomoću varijabilnog otpornika možete podesiti potrebnu osjetljivost LED indikatora. Otpori R12…R19 ograničavaju maksimalnu struju koja teče kroz LED diode.
