LM324簡介:
LM324是四運放集成電路,它采用14腳雙列直插塑料封裝。它的內部包含四組形式完全相同的運算放大器,除電源共用外,四組運放相互獨立。
lm324的內部包含四組形式完全相同的運算放大器, 除電源共用外,四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示,它有5個引出腳,其中“+”、“-”為兩 個信號輸入端,“V+”、“V-”為正、負電源端,“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中,Vi-(-)為反相輸入端,表示運放 輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+(+)為同相輸入端,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。 圖1
LM324的引腳排列見圖2。
圖2
由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬,靜態功耗小,可單電源使用,價格低廉等優點,因此被廣泛應用在各種電路中。
下面介紹其應用實例。
同相交流放大器
見附圖。同相交流放大器的特點是輸入阻抗高。其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路,通過R3對運放進行偏置。
電路的電壓放大倍數Av也僅由外接電阻決定:Av=1+Rf/R4,電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。
反相交流放大器
電路見附圖。此lm324組成的放大器可代替晶體管進行交流放大,可用于擴音機前置放大等。電路無需調試。放大器采用單電源供電, 由R1、R2組成1/2V+偏置,C1是消振電容。
放大器電壓放大倍數Av僅由外接電阻Ri、Rf決定:Av=-Rf/Ri。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反。按圖中所給數值, Av=-10。此電路輸入電阻為Ri。一般情況下先取Ri與信號源內阻相等,然后根據要求的放大倍數在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。
交流信號三分配放大器
此電路可將輸入交流信號分成三路輸出,三路信號可分別用作指示、控制、分析等用途。而對信號源的影響極小。因運放
Ai輸入電阻高,運放A1-A4均把輸出端直接接到負輸入端,信號輸入至正輸入端,相當于同相放大狀態時Rf=0的情況,故各
放大器電
壓放大倍數均為1,與分立元件組成的射極跟隨器作用相同
。
R1、R2組成1/2V+偏置,靜態時A1輸出端電壓為1/2V+,故運放A2-A4輸出端亦為1/2V+,通過輸入輸出電容的隔直作用,取出
交流信號
有源帶通濾波器
許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器,以選出各個不同頻段的信號,在顯示上利用發光二極管點亮的多
少來指示出信號幅度的大小。這種有源帶通濾波器的中心頻率 ,在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1,品質因數 ,3dB帶
寬B=1/(п*R3*C)也可根據設計確定的Q、fo、Ao值,去求出帶通濾波器的各元件參數值。
R1=Q/(2пfoAoC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),R3=2Q/(2пfoC)。上式中,當fo=1KHz時,C取0.01Uf。此LM324的電路亦可用
于一般的選頻放大。
此電路亦可使用單電源,只需將lm324運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正輸入端既可。
單穩態觸發器
見附圖1。此LM324電路可用在一些自動控制系統中。電阻R1、R2組成分壓電路,為運放A1負輸入端提供偏置電壓U1,作為比較電壓
基準。靜態時,電容C1充電完畢,運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+,故A1輸出高電平。當輸入電壓Ui變為低電平時,
二極管D1導通,電容C1通過D1迅速放電,使U2突然降至地電平,此時因為U1》U2,故運放A1輸出低電平。當輸入電壓變高時,
二極管D1截止,電源電壓R3給電容C1充電,當C1上充電電壓大于U1時,既U2》U1,A1輸出又變為高電平,從而結束了一次單
穩觸發。顯然,提高U1或增大R2、C1的數值,都會使單穩延時時間增長,反之則縮短。
圖 1 圖 2
如果將二極管D1去掉,則此電路具有加電延時功能。剛加電時,U1》U2,運放A1輸出低電平,隨著電容C1不斷充電,U2不斷升
高,當U2》U1時,A1輸出才變為高電平。參考圖2。
當去掉運放的反饋電阻時,或者說反饋電阻趨于無窮大時(即開環狀態),理論上認為運放的開環放大倍數也為無窮大(實際上是
很大,如LM324運放開環放大倍數為100dB,既10萬倍)。此時運放便形成一個電壓比較器,其輸出如不是高電平(V+),就是
低電平(V-或接地)。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時,運放輸出低電平。
附圖中使用兩個lm324運放組成一個電壓上下限比較器,電阻R1、R1ˊ組成分壓電路,為運放A1設定比較電平U1;電阻R2、R2ˊ組
成分壓電路,為運放A2設定比較電平U2。輸入電壓U1同時加到A1的正輸入端和A2的負輸入端之間,當Ui 》U1時,運放A1輸
出高電平;當Ui 《U2時,運放A2輸出高電平。運放A1、A2只要有一個輸出高電平,晶體管BG1就會導通,發光二極管LED就
會點亮。
若選擇U1》U2,則當輸入電壓Ui越出[U2,U1]區間范圍時,LED點亮,這便是一個電壓雙限指示器。
若選擇U2 》 U1,則當輸入電壓在[U2,U1]區間范圍時,LED點亮,這是一個“窗口”電壓指示器。
此電路與各類傳感器配合使用,稍加變通,便可用于各種物理量的雙限檢測、短路、斷路報警等。
LM324的應用還遠不止上面這些,希望大家多發掘出他的功能
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