德州仪器LM258DR运算放大器中文资料

一、引言

德州仪器（Texas Instruments，简称TI）是全球领先的半导体设计与制造公司，其产品广泛应用于通信、计算、消费电子、汽车电子和工业控制等领域。LM258DR是TI公司推出的一款高性能、成本敏感的工业级双路标准运算放大器。本文将从型号类型、工作原理、特点、应用以及详细参数等方面对LM258DR进行全面介绍。

　　厂商名称：TI德州仪器

　　元件分类：运算放大器

　　中文描述： 运算放大器，SOIC封装双通道，表面贴装安装，双，单电源，精确，8引脚

　　英文描述： Dual standard，industrial-grade，operational amplifier

　　数据手册：https://www.iczoom.com/data/k01-270707-LM258DR.html

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　　LM258DR概述

　　LM258DR是工业级双路标准运算放大器，该器件为成本敏感型应用带来了出色的价值，该器件的特性包括低失调电压（300?V，典型值）、接地共模输入范围以及高差分输入电压能力。

　　LM258DR运算放大器具有增强的功能，例如单位增益稳定性、较低的3mV（室温下的最大值）失调电压和每个放大器300?A（典型值）的静态电流，从而简化了电路设计。高ESD（2kV，HBM）和集成EMI以及射频滤波器可支持将LM358B和LM2904B器件用于最严苛、最具环境挑战性的应用。

　　LM258DR放大器采用行业通用封装SOC，8引脚。

　　特性

　　3V至36V宽电源范围（B版本）

　　静态电流：每个放大器300?A（B版本，典型值）

　　单位增益带宽为1.2MHz（B版本）

　　共模输入电压范围包括接地，支持近地直接检测

　　3mV（25°C时）的低输入失调电压（A和B版本，最大值）

　　内部射频和EMI滤波器（B版本）

　　对于符合MIL-PRF-38535标准的产品，所有参数均经过测试，除非另外注明。对于所有其他产品，生产流程不一定包含对所有参数的测试。

　　LM258DR中文参数

　　LM258DR引脚图

二、型号类型

LM258DR是一款双路标准运算放大器，其封装形式为SOIC（Small Outline Integrated Circuit），具有8个引脚，便于表面贴装安装。该型号专为成本敏感型应用设计，同时保持了高性能和可靠性，是工业级应用的理想选择。LM258DR的“DR”后缀可能代表其特定的封装版本或性能优化，但具体含义需根据TI的官方文档确定。

三、工作原理

LM258DR内部集成了两个独立的、高增益、频率补偿的运算放大器。每个放大器都能独立工作，处理不同的信号，从而实现双路放大功能。运算放大器的基本工作原理是通过比较输入信号与参考电压（通常为地电位）的差异，产生与差异成比例的输出电压。LM258DR通过内部电路的优化设计，实现了低失调电压、高差分输入电压能力和单位增益稳定性等特性，从而提高了信号处理的精度和稳定性。

四、特点

1. 双路标准运算放大器：集成两个独立的运算放大器，可同时处理两个信号，提高了设计的灵活性和效率。

2. 宽电源电压范围：支持3V至32V的单电源电压，以及±1.5V至±16V的双电源电压，适应不同应用场景的需求。

3. 低失调电压：失调电压是运算放大器的一个重要参数，它决定了放大器在零输入时的输出电压偏移量。LM258DR具有较低的失调电压（典型值为300μV），有助于提高信号处理的精度。

4. 高差分输入电压能力：允许较大的差分输入电压范围，增强了放大器的稳定性和可靠性。

5. 单位增益稳定性：在单位增益配置下也能保持稳定工作，无需外部补偿网络，简化了电路设计。

6. 低功耗：每个通道的功耗较低，有助于延长电池寿命或降低系统能耗。

7. 小封装：SOIC封装形式紧凑，便于集成到各种应用中，节省板卡空间。

五、应用

LM258DR凭借其优异的性能和成本效益，在多个领域得到了广泛应用：

1. 商用网络和服务器电源单元：在电源管理电路中，LM258DR可用于电压监控、电流限制和过压保护等功能。

2. 多功能打印机：在打印头驱动和控制电路中，LM258DR可用于信号放大和调节，确保打印质量。

3. 电源和移动充电器：在电池管理系统中，LM258DR可用于电池电压监测、充电电流控制和过充保护等功能。

4. 电机控制：在交流感应电机、有刷直流电机、无刷直流电机等控制系统中，LM258DR可用于电机驱动信号放大和调节。

5. 台式计算机和主板：在主板的电源管理、信号处理和接口电路中，LM258DR发挥着重要作用。

6. 家用电器：如空调、洗衣机、烘干机和冰箱等，LM258DR可用于温度控制、电机驱动和传感器信号处理等电路。

7. 电源逆变器：在交流逆变器、串式逆变器、中央逆变器和变频器等电力电子设备中，LM258DR可用于电源转换和信号处理。

六、详细参数

以下是LM258DR的主要参数列表：

• 品牌：Texas Instruments（德州仪器）

• 产品分类：通用放大器

• 封装/外壳：SOIC8_150MIL

• 电源电压（单/双）：3V 32V，±1.5V ±16V

• 工作温度：-25°C ~ +85°C

• 增益带宽积（GBP）：700kHz

• 压摆率（SR）：0.3V/μs

• 输入偏置电流：

• 常模输入偏置电流：20nA

• 差模输入偏置电流：0.5nA

• 输入偏置电压：

• 常模输入偏置电压：1.2mV

• 差模输入偏置电压：1.3mV

• 通道数：2通道

• 工作电流：每个放大器约300μA（典型值）

• 输入噪声电压：通常非常低，具体数值需参考TI的数据手册，对于大多数应用而言，这一特性有助于保持信号的清晰度和准确性。

• 共模抑制比（CMRR）：高共模抑制比是运算放大器的一个重要特性，它衡量了放大器抑制共模信号（即同时出现在两个输入端的信号）的能力。LM258DR具有较高的共模抑制比，有助于减少因共模信号引起的误差。

• 电源电压抑制比（PSRR）：这一参数反映了放大器输出对电源电压变化的敏感度。LM258DR具有良好的电源电压抑制比，能够减少电源电压波动对放大器性能的影响。

• 开环增益：LM258DR的开环增益非常高，通常达到几万甚至更高，这使得它在闭环应用中能够提供非常精确的增益控制。

• 输出短路保护：虽然LM258DR本身可能不直接提供输出短路保护功能（这取决于具体应用和电路设计），但其内部电路通常设计得足够稳健，以在短时间内承受输出短路的条件而不损坏。然而，长期短路可能会对放大器造成损害，因此在设计时应采取适当的保护措施。

• 封装类型与尺寸：SOIC（Small Outline Integrated Circuit）封装是一种流行的表面贴装封装形式，LM258DR的SOIC8封装具有紧凑的尺寸，便于在PCB上布局和布线。具体尺寸（如封装宽度、长度和引脚间距）需参考TI的数据手册。

• 环境适应性：LM258DR适用于广泛的工业环境，具有良好的抗电磁干扰（EMI）和射频干扰（RFI）能力。此外，其工作温度范围广泛，适用于从寒冷到炎热的各种气候条件。

七、设计注意事项

1. 电源去耦：为了确保LM258DR的稳定性和性能，应在每个电源引脚附近放置适当的去耦电容，以减小电源噪声对放大器的影响。

2. 输入保护：为了防止输入端受到过电压或静电放电（ESD）的损害，建议在输入端添加适当的保护电路，如限流电阻或瞬态电压抑制器（TVS）。

3. 负载匹配：在选择负载电阻时，应确保其与放大器的输出特性相匹配，以获得最佳的信号传输效果和稳定性。

4. 散热考虑：虽然LM258DR在大多数情况下无需外部散热措施，但在高功耗或环境温度较高的应用中，可能需要考虑适当的散热设计，以防止放大器过热。

5. 布局与布线：在PCB布局和布线时，应尽量避免在放大器输入输出端引入过长的走线或形成环路，以减少噪声和干扰。

八、总结

LM258DR作为德州仪器推出的一款高性能、成本敏感的双路标准运算放大器，凭借其优异的性能、广泛的应用范围和合理的价格，在多个领域得到了广泛应用。本文详细介绍了LM258DR的型号类型、工作原理、特点、应用以及详细参数，并提供了设计时的注意事项。希望这些信息能够帮助读者更好地了解和使用LM258DR，以优化其电路设计并提升整体性能。