深度解读LM358:运算放大器原理与实用电路设计
电路一点通 2024-06-14

今天讲的是双运算放大器LM358,主要分为以下几个方面:

一、LM358简介二、LM358特定及主要参数三、LM358引脚说明四、LM358工作原理五、LM358典型应用电路六、LM358注意事项七、总结


一、LM358简介

LM358是双运算放大器。内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器,适合于电源电压范围很宽的单电源使用,也适用于双电源工作模式,在推荐的工作条件下,电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。


图 1 LM358实物图


二、LM358特性及主要参数

(1)特性

• 内部频率补偿

• 直流电压增益高(约100dB)

• 单位增益频带宽(约1MHz)

• 电源电压范围宽:单电源(3—30V);

• 双电源(±1.5至±15V)

• 低功耗电流,适合于电池供电·低输入偏流

• 低输入失调电压和失调电流

• 共模输入电压范围宽,包括接地

• 差模输入电压范围宽,等于电源电压范围

• 输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V)

(2)主要参数

• 输入偏置电流45 nA

• 输入失调电流50 nA

• 输入失调电压2.9mV

• 输入共模电压最大值VCC~1.5 V

• 共模抑制比80dB

• 电源抑制比100dB


三、LM358引脚说明

图 2 LM358引脚说明

【引脚1】OUT1:输出端
【引脚2】IN1-:反相输入端
【引脚3】IN1+:同相输入端
【引脚4】V-:负电源(双电源工作时)或地(单电源工作时)
【引脚5】IN2+:同相输入端
【引脚6】IN2-:反相输入端
【引脚7】OUT2:输出端
【引脚8】V+:正电源

1、2、3脚是一个运放通道,5、6、7脚为另一运放通道。


四、LM358工作原理

8脚主供电输入,2脚电压与3脚电压比较,5脚电压与6脚电压比较,分别对应两个独立的输出:

(1)当VIN1+>VIN1-,VIN2+>VIN2-时,OUT1和OUT2输出高电平;

(2)当VIN1+<VIN1-,VIN2+<VIN2-时,OUT1和OUT2输出低电平;

LM358输出端不需要上拉电阻,输出电压范围为:0V~1.5V,这点与LM393是不同的。

图 3 LM358内部结构图


五、LM358典型应用电路

(1)直流耦合低通RC有源滤波器

(2)RC有源带通滤波器

(3)电流监视器

(4)功率放大器外围电路

(5)脉冲发生器

(6)直流差动放大器


六、注意事项

LM358是双运放组成的运算放大器,可以单电源供电,也可以双电源供电。常用来做电压信号采集的前端电压跟随器,同时起到增加输入阻抗的作用,避免影响被测量的电压值。

LM358当工作在单电源5V供电时,当IN+从0~5V输入,其输出电压OUT只能从0~3.7V,而不是0~5V,也就是说,当IN+输入0~3.7V时,电压可以跟随到OUT,当输入大于3.7V时,输出将还是3.7V,大不了了。

由于LM358是射极输出,输出范围最多为VEE+0.7~VCC-0.7,和TL082一样,都没有rail to rail的性能,输出最高为3.xV。

解决办法:

1、用的rail to rail(轨到轨)的运放,换IC,不用LM358了,用一个满幅电压运放,业内称为rail to rail的运放,例如工业中常用的TLC2262,引脚功能和LM358一样,也就是说两个可以互换,但是,当IN+为0~5V时,TLC2262的OUT可以从0~5V,当然,TLC2262的价格要比LM358贵。此芯片已被广泛应用于各种工业场合,在成本不是很敏感的前提下,请各位放心使用!

2、在设计中把满幅输出电压设计为比电源低2V,保证输出在LM358的工作区间内。



七、总结

总的来说,LM358该型号,市场上比较常见,在各大网站上,搜索比较频繁,价格一直相对平稳。LM358作为运算放大器其主要功能只有两个一个是运算一个是放大,所以说我们在使用时很容易将运放和比较器混淆,比较器相较于运放具体功能使用还是有很多相同点的例如(LM393)。所以选取硬件时要综合自己电路的需要来选取不是有功放功能总比没有好,要具体电路需求分析选取。


声明: 本文转载自其它媒体或授权刊载,目的在于信息传递,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,如有新闻稿件和图片作品的内容、版权以及其它问题的,请联系我们及时删除。(联系我们,邮箱:evan.li@aspencore.com )
0
评论
  • 相关技术文库
  • 模拟
  • 模电
  • 运放
  • 放大
  • 电路基础之模电8大基础

    在电子电路中,电源、放大、振荡和调制电路被称为模拟电子电路,因为它们加工和处理的是连续变化的模拟信号。

    9小时前
  • 学习ADI一块控制板实物图,电路还能这么设计!

    最近用到了ADI一款评估板EVM。稍微认真看了下图纸,还是有些地方,有让人觉得“哇塞,还能这么设计!”的感觉。所以特别记录下来,记录的过程也可以加深理解。

    10小时前
  • 不看公式也可以搞懂PID算法

    看起来PID高大尚,实则我们都是被他的外表所震撼住了。先被别人唬住,后被公式唬住,由于大多数人高数一点都不会

    昨天
  • 红外触摸框电路图,动态调整电源芯片输出电压

    这个是前阵子红外触摸框上的部分电路图,主要功能是通过调整LDO输出电压间接控制发射灯的输出功率,电路图如下。

    昨天
  • Buck降压电路

    在MOS管关断的时候,一般电压会比开通的时候更高,关断产生的损耗也比开通产生的损耗要大,因此我们总希望电路关断的速度能变快点。

    前天
  • 增量式编码器:工作原理及分类介绍

    编码器可以对一些信号进行编码,由此可见编码器的重要性。为增进大家对编码器的认识,本文将对增量式编码器、增量式编码器分类以及增量式编码器的工作原理予以介绍。如果你对增量式编码器或者编码器具有兴趣,不妨...

    07-08
  • 为什么高速模数转换器需要高增益运放?

    放大器是很多设备中的重要组成部分,相信大家在生活中也看见过放大器。为增进大家对放大器的认识,本文将对放大器的原理予以介绍,并探讨如何去设计运算放大器。如果你对放大器具有兴趣,不妨和小编一起继续往下阅...

    07-08
  • 放大器的维护方法有哪些?

    放大器是一种电子设备,能够对电压或者功率进行放大。为增进大家对放大器的认识,本文将对放大器、放大器的历史,以及放大器的作用予以介绍。通过本文,您将对放大器拥有更深入的认识。如果你对放大器具有兴趣,不...

    07-08
  • 监控器配件大揭秘:云台、支架、防护罩

    监控器是现代社会里不可缺少的组成,可以说监控器是各个公共场所必备的电子设备。为增进大家对监控器的认识,本文将对监控器的结构予以介绍。通过本文,您可对监控器拥有更深的认识。如果你对监控器具有兴趣,不妨...

    07-08
  • 晶振是如何产生稳定的脉冲的?

    晶体分为通用晶体和高精密晶体两种,通用晶体一般都是AT切的,高精密晶体,除了AT切型,还有SC 切 IT 切等。为增进大家对晶振的认识,本文将对晶振被烧坏的两类情况以及晶振常见问题解决方案予以介绍。如果你对晶...

    07-08
下载排行榜
更多
评测报告
更多
EE直播间
更多
广告