Amplificatore operazionale LM358: circuito di commutazione, analogico, scheda tecnica

Sull'uso specifico del circuito di accensione LM358 dipenderà una serie di parametri del dispositivo. Su questo amplificatore operazionale, è possibile implementare una varietà di design che sono facilmente utilizzabili nella tecnologia dei microcontrollori e anche nei sistemi acustici.

Questo non è un elemento molto impegnativo - le sue prestazioni non brillano, la gamma di tensioni operative è anche piccola, ma ha le qualità principali - semplicità ed economicità. Il costo di un DU all'ingrosso è di circa 15 rubli. Pertanto, gli esperimenti infruttuosi con esso non fanno male a colpire la tasca.

Caratteristiche dell'amplificatore operazionale

Il chip LM358 è ampiamente utilizzato dai radioamatori, poiché ha molti vantaggi. Tra tutti possiamo distinguere quanto segue:

1. Articolo di prezzo estremamente basso.
2. Quando si implementano dispositivi su un chip, non è necessario installare circuiti aggiuntivi per la compensazione.
3. Può essere alimentato sia da una fonte unipolare che da una sorgente bipolare.
4. L'alimentazione può provenire da una sorgente la cui tensione è 3 ... 32 V. Questo ti consente di utilizzare quasi qualsiasi alimentatore.
5. All'uscita, il segnale aumenta ad una velocità di 0,6 V / μs.
6. Il consumo massimo di corrente non supera 0,7 mA.
7. La tensione di polarizzazione all'ingresso non è superiore a 0,2 mV.

Queste sono le caratteristiche chiave a cui devi prestare attenzione quando scegli questo chip. Nel caso in cui alcuni parametri non ti soddisfino, è meglio cercare analoghi o amplificatori operazionali simili.

Pinout del chip

Secondo la scheda tecnica LM358 è possibile vedere che due amplificatori operazionali sono racchiusi in un unico pacchetto alla volta. Pertanto, ciascuno ha due ingressi e lo stesso numero di uscite. Inoltre altre due gambe sono progettate per fornire la tensione di alimentazione. Solo otto conclusioni dal chip. Il pinout di LM358 è il seguente:

1 - Uscita DA1.1.

2 - input negativo DA1.1.

3 - input positivo DA1.1.

4 - Potere "meno".

5 - input positivo DA1.2.

6 - input negativo DA1.2.

7 - uscita DA1.2.

8 - "più" potenza LM358.

In quali casi vengono fabbricati i chip?

Il corpo può essere DIP8 - LM358N o SO8 - LM358D. Il primo è destinato all'implementazione di un'installazione volumetrica, la seconda alla superficie. Il tipo dell'elemento non dipende dalle caratteristiche dell'elemento - sono sempre gli stessi. Ma ci sono molti analoghi del chip, in cui i parametri sono leggermente diversi. Ci sono sempre pro e contro. Di solito, se un elemento ha un ampio intervallo di tensione operativa, ad esempio, soffre qualche altra caratteristica.

Esiste anche un caso in cermet, ma tali chip vengono utilizzati se il dispositivo viene utilizzato in condizioni severe. Nella pratica radioamatoriale, è più comodo usare i microcircuiti negli alloggiamenti per il montaggio in superficie. Sono molto ben saldati, il che è importante quando si lavora. Dopo tutto, è molto più comodo lavorare con elementi le cui gambe sono lunghe.

Quali sono gli analoghi?

Ci sono molti analoghi nel chip LM358. Lo schema di inclusione è esattamente lo stesso, ma è comunque meglio verificare con la scheda tecnica in modo da non essere confusi. Tra gli analoghi completi del chip può essere identificato come segue:

• NE532;
• OR221;
• OR04;
• OR290;
• ORA2237;
• UPC358C;
• OR295;
• TA75358R.

È inoltre possibile distinguere gli analoghi dell'elemento LM358D - questo è UPC358G, KIA358F, TA75358CF, NE532D. Ci sono molti microcircuiti simili, che differiscono leggermente dal 358 °. Ad esempio, LM258, LM158, LM2409 hanno caratteristiche del tutto simili, ma qui la gamma della temperatura operativa è leggermente diversa.

Caratteristiche degli analoghi

Dalla scheda tecnica LM358 e dai suoi omologhi, puoi scoprire le seguenti caratteristiche:

1. LM158 - funziona nell'intervallo di temperatura da -55 a +125 gradi. L'alimentazione può variare nel range di 3 ... 32 V.
2. LM258 - intervallo di temperatura di funzionamento -25 ... + 85, la tensione di alimentazione - 3 ... 32V.
3. LM358 - temperatura 0 ... + 70, tensione - 3 ... 32V.

Nel caso in cui l'intervallo di temperatura di 0 ... + 70 non sia sufficiente, è opportuno trovare un analogo dell'amplificatore operazionale. LM2409 si mostra bene, ha una gamma più ampia di temperature operative. Questo è solo per il potere è un po 'meno. Ciò riduce significativamente la possibilità di utilizzare il dispositivo nei progetti radioamatori. Il circuito di commutazione LM358 è uguale alla maggior parte dei suoi analoghi.

Nel caso in cui hai solo bisogno di installarne uno amplificatore operazionale Vale la pena prestare attenzione agli analoghi come LMV321 o LM321. Hanno cinque conclusioni e all'interno del caso SOT23-5 c'è solo una UO. Ma nel caso in cui sia necessario un numero maggiore di opamp, è possibile utilizzare due elementi: LM324, in cui la custodia ha 14 uscite. Con l'aiuto di questi elementi puoi risparmiare spazio e condensatori circuito di alimentazione.

Circuito dell'amplificatore non invertente

Descrizione dello schema:

1. Un input positivo riceve un segnale.
2. Due resistori fissi R2 e R1 collegati in serie sono collegati all'uscita dell'amplificatore operazionale.
3. Il secondo resistore è collegato al filo comune.
4. Il punto di connessione dei resistori è collegato all'ingresso negativo.

Per calcolare il guadagno, è necessario utilizzare una formula semplice: k = 1 + R2 / R1.

Se ci sono dati sul valore di resistenza, tensione di ingresso, allora è facile calcolare l'uscita: U (out) = U (in) * (1 + R2 / R1). Quando si utilizza il chip LM358 e le resistenze R1 = 10 kΩ e R2 = 1 MΩ, il guadagno sarà pari a 101.

Circuito di un potente amplificatore non invertente

Elementi utilizzati nella progettazione di un amplificatore non invertente e relativi parametri:

1. LM358 è utilizzato come chip.
2. Valore di resistenza R1 = 910 kOm.
3. R2 = 100 kOm.
4. R3 = 91 kOm.

Per amplificare il segnale, viene utilizzato un transistor bipolare a semiconduttore VT1.

Per quanto riguarda la tensione, il guadagno, a condizione che vengano utilizzati tali elementi, è 10. Per calcolare il guadagno in generale, è necessario utilizzare la seguente formula: k = 1 + R1 / R2. Per calcolare il coefficiente corrente dell'intero circuito, è necessario conoscere il parametro corrispondente del transistor utilizzato.

Circuito convertitore di tensione-corrente

Lo schema è mostrato nella figura ed è in qualche modo simile a quello che è stato descritto nella progettazione di un amplificatore non invertente. Ma aggiunto qui transistor bipolare. La corrente di uscita è direttamente proporzionale alla tensione all'ingresso dell'amplificatore operazionale.

E allo stesso tempo, la forza attuale è inversamente proporzionale alla resistenza del resistore R1. Se lo descriviamo con le formule, sembra che questo:

I = U (in) / R.

Quando la resistenza R1 = 1 Om, per ogni 1 V di tensione applicata all'ingresso, l'uscita sarà 1A di corrente. Il circuito di commutazione LM358 nella modalità convertitore tensione-corrente viene utilizzato dai radioamatori per la progettazione caricabatterie.

Circuito convertitore di corrente-tensione

Con questo semplice design, un amplificatore operazionale LM358 può convertire una corrente a bassa corrente in alta tensione. Questo può essere descritto con la seguente formula:

U (out) = I * R1.

Se nella costruzione viene utilizzato un resistore di 1 MΩ e una corrente con un valore di 1 μA scorre attraverso il circuito, all'uscita dell'elemento apparirà una tensione con un valore di 1 V.

Semplice circuito amplificatore differenziale

Questo design è ampiamente utilizzato in dispositivi che misurano la tensione da fonti ad alta resistenza. È necessario tenere conto della particolarità - i rapporti di resistenza R1 / R2 e R4 / R3 dovrebbero essere uguali. Quindi la tensione di uscita sarà con il seguente valore:

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

In questo caso, il guadagno può essere calcolato con la formula k = (1 + R4 / R3). In tal caso, se la resistenza di tutti i resistori è 100 kΩ, il coefficiente sarà uguale a 2.

Guadagna il controllo

Nell'ultimo disegno c'è un inconveniente: non è possibile regolare il guadagno. La ragione è la complessità dell'implementazione, perché è necessario utilizzare due resistori variabili contemporaneamente. Ma se improvvisamente hai bisogno di aggiustare il coefficiente, puoi usare lo schema di design su tre opamp:

Qui la regolazione avviene con resistenza variabile R2. È necessario tenere conto del fatto che tali uguaglianze sono soddisfatte:

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

In questo caso, k = (1 + 2 * R1 / R2).

La tensione all'uscita dell'amplificatore U (out) = (1 + 2 * R1 / R2) * (Uin1-Uin2).

Circuito monitor corrente

Un altro schema che consente la misurazione del valore corrente nel filo di alimentazione. Consiste di una resistenza di derivazione R1, un amplificatore operazionale LM358, un transistor di tipo npn e due resistori. Caratteristiche degli elementi:

• microcircuito DA1 - LM358;
• resistenza R = 0,1 Ohm;
• valore di resistenza R2 = 100 Ohm;
• R3 = 1 kΩ.

La tensione di alimentazione del sistema operativo dovrebbe essere almeno 2 V in più del carico. Questo è un prerequisito per il funzionamento dello schema.

Circuito convertitore da tensione a frequenza

Questo dispositivo sarà richiesto quando sarà necessario calcolare il periodo o la frequenza di un segnale.

Il circuito è utilizzato come convertitore analogico-digitale. Parametri degli elementi utilizzati nella costruzione:

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

Questi sono tutti progetti che possono essere costruiti usando un amplificatore operazionale. Ma la portata del LM358 non è limitata a questo, ci sono un gran numero di schemi molto più difficili, consentendo la realizzazione di varie possibilità.