lm358中文资料


LM358中文资料
一、型号与封装
LM358是一款由德州仪器(Texas Instruments)生产的双运算放大器集成电路。它的封装形式多样,主要包括塑封8引线双列直插式(DIP8)和贴片式(SOP8)。这些封装形式使得LM358能够广泛应用于各种电子设备中,满足不同设计需求。
二、工作原理
LM358内部包含两个独立的、高增益、内部频率补偿的运算放大器。这些运算放大器通过差分输入、内部反馈、差分放大、输出级驱动和反馈控制等机制,实现了信号的放大和输出。
差分输入:LM358的引脚中有两个输入引脚IN+和IN-,它们构成了差分输入。当IN+的电压大于IN-时,输出为高电平;反之,输出为低电平。这种差分输入方式能够减小输入信号的噪声干扰,提高信号的放大精度。
内部反馈:LM358内部有一个电阻网络,将输出端口连接到IN-,形成了内部反馈。这种反馈机制使得放大器具有稳定性和可控性,避免了振荡现象的发生。
差分放大:输入信号经过内部的差分放大电路进行放大。LM358采用了双级共射放大器的电路结构,增益由内部的电阻和电容决定。这种差分放大方式能够进一步提高信号的放大倍数和稳定性。
输出级驱动:放大后的信号经过输出级驱动,通过输出引脚提供给外部电路使用。输出级通常需要较大的驱动能力,以确保输出信号的准确性和稳定性。
反馈控制:通过调整反馈电阻和输入电阻,可以控制LM358的增益和输入电阻。这样可以根据不同的应用需求进行调节,实现所需的放大倍数和输入电阻。
三、特点
LM358作为一款常用的低功耗双运算放大器,具有多种显著特点,使其在电子设计中得到了广泛应用。
内部频率补偿:芯片内部已经进行了频率补偿,确保了放大器的稳定性,避免了振荡现象。这使得LM358能够在各种闭环增益条件下保持稳定工作。
高直流电压增益:LM358的直流电压增益约为100dB,意味着它可以将小信号极大地放大。这种高增益特性使得LM358在信号放大方面表现出色。
单位增益频带宽:LM358的单位增益频带宽约为1MHz,表明在单位增益配置下,它仍能保持良好的频率响应。这使得LM358能够适用于较高频率的信号放大和处理。
电源电压范围宽:LM358适用于电源电压范围很宽的单电源和双电源工作模式。单电源电压范围为330V,双电源电压范围为±1.5±15V。这种宽电源电压范围使得LM358能够适用于各种电源条件,提高了其应用的灵活性。
低功耗:LM358具有低功耗特性,适合于电池供电的应用。这减少了对电源的需求,延长了电池的使用寿命。
低输入偏流和失调:LM358的输入偏流为45nA,输入失调电流为50nA,这使得在工作时不需要额外的偏置电流调整。同时,低输入失调电压和失调电流也提高了放大器的精度和稳定性。
宽共模和差模输入电压范围:LM358的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。这种宽输入电压范围增强了应用的灵活性,使得LM358能够适用于各种输入信号条件。
大输出电压摆幅:LM358的输出电压摆幅大,最高可达到Vcc-1.5V,能够提供较大的输出电压变化范围。这使得LM358在需要较大输出电压变化的场合中表现出色。
四、应用
LM358因其卓越的性能和广泛的应用场景而备受青睐。它常被用于传感器信号处理、音频放大、工业控制、直流增益模块等领域。
传感器信号处理:传感器通常会输出微弱的信号,需要进行放大和滤波。LM358可以用于对传感器信号进行处理,使其能够被微控制器等其他设备读取。例如,在温度传感器、压力传感器等应用中,LM358能够放大微弱的传感器信号,提高信号的精度和稳定性。
音频放大:LM358可以用于音频放大,例如在音响系统中将微弱的音频信号放大到足够的级别,以便使扬声器产生更大的声音。这种音频放大应用使得LM358在音频设备中得到了广泛应用。
工业控制:在自动化系统中,LM358可以用于信号处理和控制信号放大。例如,在电机控制、温度控制等应用中,LM358能够实现对信号的精确放大和控制,提高系统的稳定性和可靠性。
直流增益模块:在需要精确电压放大的场合,如电源管理或数据采集系统中,LM358可以作为直流增益模块使用。它能够提供稳定的电压放大和精确的电压输出,满足各种应用需求。
此外,LM358还可以用于稳压电路、红外探测报警器、电压跟随电路等应用中。例如,在稳压电路中,LM358可以监测市电电压,当电压偏离预设范围时,通过比较器调整电路,确保输出电压的稳定。在红外探测报警器中,LM358可以作为信号放大器,将传感器检测到的红外辐射信号放大并触发报警电路。
五、参数
LM358的主要参数包括输入偏置电流、输入失调电流、输入失调电压、共模抑制比、电源抑制比、直流电压增益、工作电压范围等。以下是对这些参数的详细介绍:
输入偏置电流(Input Bias Current):45nA。输入偏置电流是运算放大器输入端所需的静态电流。LM358的输入偏置电流较小,使得在工作时不需要额外的偏置电流调整。
输入失调电流(Input Offset Current):50nA。输入失调电流是运算放大器两个输入端之间的电流差。LM358的输入失调电流较小,提高了放大器的精度和稳定性。
输入失调电压(Input Offset Voltage):2.9mV。输入失调电压是运算放大器在没有输入信号时,输出端存在的电压偏移量。LM358的输入失调电压较小,使得放大器的输出更加准确和稳定。
共模抑制比(Common Mode Rejection Ratio, CMRR):80dB。共模抑制比是运算放大器对共模信号的抑制能力。LM358具有较高的共模抑制比,能够减小共模信号对放大器性能的影响。
电源抑制比(Power Supply Rejection Ratio, PSRR):100dB。电源抑制比是运算放大器对电源电压变化的抑制能力。LM358具有较高的电源抑制比,能够减小电源电压变化对放大器性能的影响。
直流电压增益(DC Voltage Gain):100dB。直流电压增益是运算放大器对直流信号的放大倍数。LM358具有较高的直流电压增益,能够将小信号极大地放大。
工作电压范围(Operating Voltage Range):3~32V。LM358适用于电源电压范围很宽的单电源和双电源工作模式。这种宽电源电压范围使得LM358能够适用于各种电源条件。
LM358作为一款常用的低功耗双运算放大器,具有多种显著特点和广泛的应用场景。它能够通过差分输入、内部反馈、差分放大、输出级驱动和反馈控制等机制实现信号的放大和输出。同时,LM358具有内部频率补偿、高直流电压增益、宽单位增益频带宽、宽电源电压范围、低功耗、低输入偏流和失调、宽共模和差模输入电压范围以及大输出电压摆幅等特点。这些特点使得LM358在传感器信号处理、音频放大、工业控制、直流增益模块等领域中得到了广泛应用。通过对LM358主要参数的详细了解,我们可以更好地理解和应用这款运算放大器,满足各种应用需求。
责任编辑:David
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