Лм358 характеристики. LM358: характеристики, применение и схемы включения двойного операционного усилителя

Что такое LM358. Каковы основные характеристики микросхемы LM358. Как работает двойной операционный усилитель LM358. Где применяется LM358. Какие есть типовые схемы включения LM358.

Общие сведения о микросхеме LM358

LM358 представляет собой интегральную микросхему, содержащую два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления. Основные особенности LM358:

• Два операционных усилителя в одном корпусе
• Однополярное питание от 3 В до 32 В
• Двуполярное питание от ±1,5 В до ±16 В
• Высокий коэффициент усиления по напряжению (около 100 дБ)
• Низкое энергопотребление (около 0,7 мА)
• Внутренняя частотная компенсация
• Выходы с защитой от короткого замыкания

Благодаря возможности работы от однополярного питания, LM358 удобна для применения в портативных устройствах с батарейным питанием. Микросхема выпускается в разных корпусах, наиболее распространенным из которых является 8-выводной DIP.

Назначение выводов LM358

Микросхема LM358 имеет 8 выводов со следующим назначением:

• Вывод 1 — выход первого операционного усилителя
• Вывод 2 — инвертирующий вход первого ОУ
• Вывод 3 — неинвертирующий вход первого ОУ
• Вывод 4 — общий (земля)
• Вывод 5 — неинвертирующий вход второго ОУ
• Вывод 6 — инвертирующий вход второго ОУ
• Вывод 7 — выход второго операционного усилителя
• Вывод 8 — положительное напряжение питания

Такая конфигурация позволяет использовать оба усилителя независимо друг от друга или объединять их для решения более сложных задач.

Основные электрические характеристики LM358

Важнейшие электрические параметры микросхемы LM358:

• Напряжение питания: от 3 В до 32 В (однополярное) или ±1,5 В до ±16 В (двуполярное)
• Ток потребления: типично 0,7 мА
• Коэффициент усиления по напряжению: около 100 дБ
• Входное напряжение смещения: 2 мВ (типично)
• Входной ток смещения: 20 нА (максимум)
• Размах выходного напряжения: от 0 В до (Vcc — 1,5 В)
• Максимальный выходной ток: 20 мА
• Частота единичного усиления: 1 МГц

Эти характеристики позволяют использовать LM358 в широком спектре аналоговых схем и устройств.

Особенности работы LM358

Каковы ключевые особенности функционирования LM358? Рассмотрим основные моменты:

• Возможность работы от однополярного питания упрощает схемотехнику многих устройств
• Входной каскад позволяет работать с сигналами вплоть до напряжения земли
• Выходной каскад обеспечивает размах напряжения почти до уровня питания
• Внутренняя частотная коррекция гарантирует устойчивость в широком диапазоне обратных связей
• Низкое энергопотребление делает LM358 подходящей для батарейных устройств

Эти особенности делают LM358 универсальным и удобным в применении операционным усилителем для множества задач.

Области применения LM358

Где чаще всего используется микросхема LM358? Основные сферы применения включают:

• Усилители для датчиков и преобразователей
• Активные фильтры
• Компараторы напряжения
• Генераторы сигналов
• Интеграторы и дифференциаторы
• Преобразователи ток-напряжение
• Источники тока и напряжения
• Схемы выборки-хранения

Благодаря своей универсальности, LM358 находит применение как в бытовой электронике, так и в промышленных и измерительных устройствах.

Типовые схемы включения LM358

Рассмотрим несколько распространенных схем на основе LM358:

Неинвертирующий усилитель

Простейшая схема усилителя на LM358 выглядит следующим образом:

• Вход подключается к неинвертирующему входу ОУ (вывод 3)
• Между выходом (вывод 1) и инвертирующим входом (вывод 2) включается резистор обратной связи R2
• От инвертирующего входа на землю подключается резистор R1

Коэффициент усиления такой схемы равен K = 1 + R2/R1. Изменяя соотношение резисторов, можно задавать требуемое усиление.

Компаратор напряжения

LM358 часто используется в качестве компаратора. Типовая схема включения:

• На инвертирующий вход (вывод 2) подается опорное напряжение
• На неинвертирующий вход (вывод 3) — входной сигнал
• Выход (вывод 1) переключается между низким и высоким уровнем в зависимости от соотношения входных напряжений

Такая схема позволяет сравнивать два напряжения и формировать логический сигнал на выходе.

Интегратор

Для создания интегратора на LM358 используется следующее включение:

• Входной сигнал подается через резистор на инвертирующий вход (вывод 2)
• Между выходом (вывод 1) и инвертирующим входом включается конденсатор
• Неинвертирующий вход (вывод 3) заземляется

Такая схема позволяет интегрировать входной сигнал во времени.

Преимущества и недостатки LM358

Каковы основные плюсы и минусы использования LM358? Рассмотрим основные моменты:

Преимущества:

• Низкая стоимость и доступность
• Возможность работы от однополярного питания
• Низкое энергопотребление
• Два независимых ОУ в одном корпусе
• Широкий диапазон напряжений питания
• Внутренняя частотная коррекция

Недостатки:

• Относительно низкое быстродействие
• Ограниченный диапазон выходного напряжения при однополярном питании
• Возможность самовозбуждения в некоторых схемах
• Чувствительность к электростатическим разрядам

Несмотря на определенные ограничения, преимущества LM358 обеспечивают ее широкое применение во многих электронных устройствах.

Операционный усилитель LM358 DIP8 1лот-1шт (K8)

Операционный усилитель LM358 DIP8 1лот1шт. 

LM358P LM358N LM358 358 DIP8 операционный усилитель IC

Микросхема LM358 в одном корпусе содержит два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и частотной компенсацией. Отличается низким потреблением тока. Особенность данного усилителя – возможность работать в схемах с однополярным питанием от 3 до 32 вольт. Выход имеет защиту от короткого замыкания. 

Описание  операционного усилителя LM358

Область применения — в качестве усилительного преобразователя, в схемах преобразования постоянного напряжения, и во всех стандартных схемах, где используются операционные усилители, как с однополярным питающим напряжением, так и двухполярным.

Технические характеристики LM358

• Однополярное питание: от 3 В до 32 В.
• Двухполярное питание: ± 1,5 до ± 16 В.
• Ток потребления: 0,7 мА.
• Синфазное входное напряжение: 3 мВ.
• Дифференциальное входное напряжение: 32 В.
• Синфазный входной ток: 20 нА.
• Дифференциальный входной ток: 2 нА.
• Дифференциальный коэффициент усиления по напряжению: 100 дБ.
• Размах выходного напряжения: от 0 В до VCC — 1,5 В.
• Коэффициент гармонических искажений: 0,02%.
• Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс.
• Частота единичного усиления (с температурной компенсацией): 1,0 МГц.
• Максимальная рассеиваемая мощность: 830 мВт.
• Диапазон рабочих температур: 0…70 гр.С.

Габаритные размеры и назначения выводов LM358 (LM358N)

Аналоги LM358

Ниже приведен список зарубежных и отечественных аналогов операционного усилителя LM358:

• GL358
• NE532
• OP221
• OP290
• OP295
• TA75358P
• UPC358C
• AN6561
• CA358E
• HA17904
• КР1040УД1 (отечественный аналог)
• КР1053УД2 (отечественный аналог)
• КР1401УД5 (отечественный аналог)

Примеры применения (схемы включения) усилителя LM358

Простой неинвертирующий усилитель

Источник опорного напряжения

Источник опорного напряжения — один из основных узлов электронных устройств, который обеспечивает на своём выходе сверхстабильное значение постоянного напряжения. Источник опорного напряжения используется для установки значения выходного напряжения во всевозможных стабилизаторах, блоках питания, применяется в аналого-цифровых преобразователях, в схемах измерения различных физических величин таких как температура, освещенность, влажность и так далее. 

 Компаратор с гистерезисом

Допустим, что потенциал, поступающий на инвертирующий вход, плавно возрастает. При достижении его уровня чуть выше опорного (Vh -Vref), на выходе компаратора возникнет высокий логический уровень. Если после этого входной потенциал начнет медленно снижаться, то выход компаратора переключится на низкий логический  уровень при значении немного ниже опорного (Vref – Vl). В данном примере разница между (Vh -Vref) и (Vref – Vl)  будет значение гистерезиса.

Генератор синусоидального сигнала с мостом Вина

Мостовой генератор Вина (Wien bridge oscillator) — является одним из видов электронного генератора, который генерирует волны синусоидальной формы. Он может генерировать широкий спектр частот. Генератор основан на мостовой схеме, изначально разработанной Максом Виеном в 1891 году. Класический генератор Вина состоит из четырех резисторов и двух конденсаторов. Генератор можно также рассматривать в качестве прямого усилителя в сочетании с полосовым фильтром, который обеспечивает положительную обратную связь.

 Дифференциальный усилитель на LM358

Назначение данной схемы — усиление разности двух входящих сигналов, при этом каждый из них умножается на определенную постоянную величину.

Дифференциальный усилитель — это хорошо известная электрическая схема, применяемая для усиления разности напряжений 2-х сигналов, поступающих на его входы. В теоретической модели дифференциального усилителя величина выходного сигнала не зависит от величины каждого отдельного входного сигнала, а зависит строго от их разности. 

Функциональный генератор

Данный функциональный генератор вырабатывает сигналы треугольной и прямоугольной формы.

Генератор прямоугольных импульсов на LM358

В качестве примера использования  приведем схему микрофонного усилителя на LM358:

Особенности двойного операционного усилителя LM358

, выводы, работа и применение

СтатьиСхемы операционных усилителей

Basanta SubediПоследнее обновление: 18 сентября 2022 г.

0 10 890 Прочитано 4 минуты

---

Содержание

Введение в ИС с двумя операционными усилителями LM358

ИС LM358 представляет собой интегральную схему с двумя операционными усилителями с двумя операционными усилителями, питаемыми от общего источника питания. Он состоит из двух независимых компенсированных операционных усилителей с малой мощностью и высокой частотой усиления.

LM358 специально разработан для работы от одного источника питания в широком диапазоне напряжений. Он более гибок для приложений низкого напряжения переменного тока и среднего напряжения постоянного тока. LM358 доступен в недорогом корпусе, поэтому он широко используется в реальных приложениях, включая усилитель преобразователя, блок усиления постоянного тока, активный фильтр и обычные схемы операционных усилителей. Микросхема LM358 может работать с питанием от 3 В до 32 В постоянного тока и источником до 20 мА на канал.

В этом руководстве мы узнаем об основах, характеристиках, схемах, работе, конфигурации контактов и применении двойного операционного усилителя LM358. Вы можете пройти через Op-Amp IC 741 , чтобы узнать больше об операционном усилителе.

---

LM358 Особенности и технические характеристики

В зависимости от производителя, каждый продукт может иметь немного отличающиеся варианты компонентов, и все они имеют очень похожие характеристики. Некоторые из этих компонентов имеют одинаковую распиновку и размеры корпуса, чтобы обеспечить совместимость между разными производителями.

Некоторые важные функции и характеристики микросхемы LM358:

• В комплекте с двумя операционными усилителями в одном корпусе
• Более широкий диапазон электропитания e.
  • От 3 В до 32 В в одном источнике питания
  • от ±1,5 В до ±16 В в сдвоенном источнике питания
• Большой коэффициент усиления по напряжению составляет около 100 дБ
• Широкая полоса пропускания в 1 МГц
• Низкий ток питания 700 мкА
• Размах выходного напряжения высокий
• Диапазон дифференциального входного напряжения аналогичен напряжению источника питания
• Выходы с защитой от короткого замыкания
• Внутренняя частотная компенсация единичного усиления
• Диапазон входного синфазного напряжения включает землю
• Диапазон рабочих температур окружающей среды от 0°C до 70°C
• Температура паяльника 260 ˚C
• Доступные пакеты: TO-99, CDIP, DSBGA, SOIC, PDIP, DSBGA

---

Конфигурация контактов

Реальное изображение и распиновка конфигурации микросхемы LM358 показаны на диаграмме ниже, которая имеет в общей сложности восемь контактов, каждая из которых имеет разные функции.

• Выводы 1 и 8 являются выходами компаратора
• Pin2 и pin6 инвертируют вход.
• Pin3 и pin5 являются неинвертирующими входами
• Pin4 — это клемма GND
• Pin8 — это VCC+/плюс питания

Все выводы микросхемы LM358 вместе с их порядковыми номерами приведены на табличной диаграмме, показанной ниже.

---

Принцип работы LM358

В LM358 контакт 8 является основным входом питания. Если мы хотим использовать LM358 в качестве компаратора, мы можем подать входное напряжение от 3В до 32В. Если мы хотим использовать LM358 в качестве операционного усилителя, то мы будем давать напряжение питания от ± 1,5 В до ± 16 В. LM358 содержит два операционных усилителя (A и B, как на схеме контактов), где вход первого усилителя (A) — это контакты 2 и 3, а выход — контакт 1. Если мы хотим использовать второй усилитель (B), то вход для этого усилителя находится на контактах 5 и 6, а выход — на контакте 7.

Для сравнения двух сигналов мы подадим один сигнал на контакт 2, а другой сигнал на контакт 3. Напряжение на контакте 2 будет сравниваться с напряжением на контакте 3, а напряжение на контакте 6 сравнивается с напряжением на контакте 3. контакт 5, соответствующий двум независимым выходам: выход A и выход B.

Когда вход на неинвертирующем входе A (+) на контакте 3 больше, чем вход на инвертирующем входе A (-) на контакте 2, выход операционного усилителя A будет высоким. Точно так же, когда вход на неинвертирующем входе B (+) на контакте 5 больше, чем вход на инвертирующем входе B (-) на контакте 6, выход операционного усилителя B также будет высоким.

С другой стороны, если входной сигнал на неинвертирующем входе A (+) на контакте 3 меньше, чем на инвертирующем входе A (-) на контакте 2, выходной сигнал операционного усилителя A будет низким. Точно так же, когда вход на неинвертирующем входе B (+) на контакте 5 меньше, чем вход на инвертирующем входе B (-) на контакте 6, выход операционного усилителя B также будет низким.

На выходе LM358 не требуется подтягивающий резистор.

---

LM358 Применение

ИС двойного операционного усилителя LM358 широко используется во многих реальных приложениях. Некоторые из основных областей применения LM358 IC перечислены ниже:

• Блок усиления постоянного тока
• Общее формирование сигнала
• Общее усиление сигнала
• Усилитель преобразователя
• Схема операционного усилителя
• Преобразователи токовой петли на 4–20 мА
• Активные фильтры
• Компараторы (контур управления и регулирования)
• Интегратор, дифференциатор, сумматор, повторитель напряжения и т. д.
• Его можно использовать в реальных приложениях, таких как цепи сигнализации удара и цепи датчиков темноты.

---

Преимущества

Ниже перечислены преимущества LM 358 IC:

• Два операционных усилителя имеют внутреннюю компенсацию. мы можем использовать оба операционных усилителя одновременно или, если нам нужен только один операционный усилитель, мы можем использовать его
• Два ОУ с внутренней компенсацией
• Устраняет необходимость в двойных источниках питания
• Силовые стоки, подходящие для работы от аккумулятора
• Разрешает прямое измерение рядом с GND и VOUT
• Совместимость со всеми формами логики

---

LM 358 IC Packages

LM358 Dual Op-Amp IC поставляется в четырех различных типах корпусов: DSBGA, PDIP, TO-CAN и SOT-25(5). Все эти пакеты вместе с их размерами и номерами деталей приведены на табличной диаграмме, показанной ниже.

Связанные статьи

ИС LM358 и ее приложения

Сегодня в этом блоге вы узнаете о наиболее часто используемых микросхемах в электронных датчиках и многих других схемах, например, LM358, и о том, как вы можете использовать ее в своих различных проектах по изготовлению электроники своими руками.

LM358 содержит два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления, двухканальный операционный усилитель. Он может работать с напряжением от 3 В до 32 В постоянного тока и током до 20 мА на канал. Поскольку это один источник питания, он устраняет необходимость в двойном источнике питания, что упрощает конструкцию и использование основных приложений. Недостатком этого является то, что один источник питания не обеспечивает отрицательное напряжение питания. Из-за этого выход не сможет опуститься ниже 0 вольт.

LM-358 имеет множество удивительных особенностей, включая широкий диапазон питания, малый потребляемый ток питания, независимость от напряжения питания, широкую полосу единичного усиления, диапазон входного синфазного напряжения, включая землю, низкое входное смещение и разомкнутый контур. дифференциальное усиление по напряжению, компенсация внутренней частоты для единичного усиления и т. д.

LM 358 имеет несколько применений, включая схемы операционных усилителей (ОУ), усилители преобразователей, блоки усиления по постоянному току, схемы компараторов, активные фильтры, передатчики токовой петли на 4–20 мА и т. д.

Номер контакта	Название контакта	Описание
1	ВЫХОД1	Это выходной контакт операционного усилителя 1
2	ВХОД1(-)	Инвертирующий входной контакт операционного усилителя 1
3	ВХОД1(+)	Неинвертирующий входной контакт операционного усилителя 1
4	ЗЕМЛЯ	Это контакт заземления микросхемы. Его необходимо подключить к отрицательной (-) клемме напряжения питания.
5	ВХОД2(+)	Неинвертирующий входной контакт операционного усилителя 2
6	ВХОД2(-)	Инвертирующий входной контакт операционного усилителя 2
7	ВЫХОД2	Это выходной контакт ОУ 2
8	ВКЦ	Это положительный контакт микросхемы. Его необходимо подключить к положительной (+) клемме напряжения питания.

Операционный усилитель

Операционный усилитель, или сокращенно операционный усилитель, представляет собой устройство усиления напряжения с высоким коэффициентом усиления, связанное по постоянному току, которое полезно для формирования сигнала, усиления по постоянному току, фильтрации и использования с внешними компонентами обратной связи, такими как конденсаторы и резисторы, между его выходными и входными клеммами.
Операционный усилитель выполняет несколько функций в зависимости от конфигурации обратной связи, будь то резистивная, емкостная или и та, и другая, и может использоваться как дифференциальный усилитель, интегратор или сумматор.

LM358 в качестве компаратора

В электронике компаратор — это устройство, которое сравнивает два напряжения или тока и выдает цифровой сигнал, указывающий, какое из них больше. Он имеет две аналоговые входные клеммы, V+ и V-, и один двоичный цифровой выход, который имеет низкий уровень, когда V- больше, и высокий, когда V+ больше.
ИС компаратора LM358 состоит из двух встроенных операционных усилителей (ОУ), что означает два компаратора в одной ИС.
Чтобы использовать LM358 в качестве компаратора, нам нужно подключить источник питания к контактам Vcc и GND микросхемы LM358, чтобы активировать микросхему. Затем нам нужно подать два входных напряжения на операционный усилитель для сравнения. Теперь мы можем получить выходной сигнал от операционного усилителя.
Чтобы понять это более четко, давайте посмотрим на работу схем ниже.

Цифровой датчик темноты с использованием LM358

Рабочий

LDR — это электронный компонент, удельное сопротивление которого изменяется при попадании на него света. когда на него падает свет, удельное сопротивление уменьшается, а когда на него не падает свет, LDR предлагает самое высокое сопротивление, тем самым генерируя сигнал на неинвертирующем выводе операционного усилителя, который используется для освещения светодиода в темноте. обнаружено.

Чувствительность схемы можно изменить, изменяя потенциометр 10K. Если светодиод остается включенным, даже если темнота не обнаружена, вы можете изменять предустановку до тех пор, пока светодиод не погаснет.

Цепь контроля батареи 12 В

Схема индикатора уровня заряда батареи с использованием двойного операционного усилителя IC LM358 для контроля 3 важных уровней заряда батареи, т. е. низкого, нормального и полного.

  Рабочий

Схема контролирует напряжение батареи 12 В и отображает состояние заряда батареи с индикатором низкого напряжения/нормального напряжения/полного напряжения путем свечения соответствующего светодиода. Потенциометр регулирует значение, при котором красный/желтый и желтый/зеленый светодиоды включаются или выключаются. Например, красный светодиод загорается при напряжении 11 В, а зеленый светодиод — при напряжении 12 В. Затем желтый светодиод продолжает гореть до тех пор, пока напряжение батареи не станет больше 11 В и меньше 12 В.