Лм 358 микросхема – LM358 DataSheet на русском, описание и схема включения

LM358 DataSheet на русском, описание и схема включения

Микросхема LM358 как написано в его DataSheet является универсальным решением, так как схема включения большинства популярных устройств весьма проста, в случаях отсутствия жестких требований к высокому быстродействию, рассеиваемой мощности и нестандартному питающему напряжению. Небольшая стоимость, отсутствие необходимости подключения дополнительных элементов частотной коррекции, возможность использования во всем диапазоне стандартных питающих напряжений (до +32В) и низкий потребляемый ток, делают его кандидатом номер один для электронных проектов с ОУ.

LM358 цоколевка

LM358 состоит из двух ОУ, каждый имеет по 4 вывода, имеющих свое назначение. Всего получается 8 контактов. Производятся в нескольких видах корпусного исполнения, для объемного DIP и поверхностного монтажа на плату SO. Так же могут встречается в усовершенствованных корпусах SOIC, VSSOP, TSSOP.

Назначение контактов для всех видов корпусов совпадает. LM358: описание, характеристики и применение популярного операционного усилителя

11.07.201815.12.2019 alexxlabСхемы

Что представляет собой микросхема LM358. Каковы основные характеристики и особенности этого операционного усилителя. Как правильно подключать LM358 и в каких схемах он используется. Какие есть аналоги LM358.

Содержание

Общие сведения о микросхеме LM358

LM358 — это универсальный двухканальный операционный усилитель, получивший широкое распространение благодаря своей надежности и простоте применения. Данная микросхема содержит в одном корпусе два независимых операционных усилителя.

Основные особенности LM358:

Работа от однополярного питания 3-32В или двухполярного ±1,5В до ±16В
Низкое энергопотребление — около 0,7 мА
Широкий диапазон рабочих температур
Не требует внешних цепей частотной коррекции
Внутренняя защита от короткого замыкания на выходе
Низкая стоимость

Благодаря этим качествам LM358 стал одним из самых популярных операционных усилителей, широко используемых как профессионалами, так и радиолюбителями.

Основные электрические характеристики LM358

Рассмотрим ключевые параметры микросхемы LM358:

Напряжение питания: 3-32В (однополярное), ±1,5В до ±16В (двухполярное)
Ток потребления: 0,7 мА (типовое значение)
Входное напряжение смещения: 2 мВ
Входной ток смещения: 20 нА
Коэффициент усиления: 100 дБ
Скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс
Максимальный выходной ток: 20 мА
Диапазон рабочих температур: 0 до +70°C

Как мы видим, LM358 имеет весьма умеренные характеристики, что делает его оптимальным выбором для широкого спектра применений, не требующих экстремальных параметров.

Цоколевка и назначение выводов LM358

LM358 выпускается в 8-выводном корпусе DIP или SOIC. Назначение выводов следующее:

1 — Выход первого ОУ
2 — Инвертирующий вход первого ОУ
3 — Неинвертирующий вход первого ОУ
4 — Общий (земля)
5 — Неинвертирующий вход второго ОУ
6 — Инвертирующий вход второго ОУ
7 — Выход второго ОУ
8 — Напряжение питания

Такая стандартная цоколевка упрощает применение LM358 в различных схемах.

Типовые схемы включения LM358

Рассмотрим несколько базовых схем на основе операционного усилителя LM358:

Неинвертирующий усилитель

Одна из самых простых и распространенных схем на ОУ. Коэффициент усиления задается резисторами R1 и R2:

K = 1 + R2/R1

Входной сигнал подается на неинвертирующий вход, выходной снимается с вывода 1 (для первого ОУ).

Инвертирующий усилитель

В этой схеме входной сигнал подается через резистор на инвертирующий вход. Коэффициент усиления определяется отношением резисторов обратной связи и входного:

K = -R2/R1

Знак минус означает инверсию фазы выходного сигнала относительно входного.

Повторитель напряжения

Простейшая схема с единичным усилением. Входной сигнал подается на неинвертирующий вход, а выход соединяется с инвертирующим входом. Такая схема используется для согласования высокоомного источника сигнала с низкоомной нагрузкой.

Применение LM358 в различных устройствах

Благодаря своей универсальности, LM358 находит применение во множестве электронных устройств:

Усилители для датчиков и измерительных приборов
Активные фильтры
Генераторы сигналов различной формы
Компараторы напряжения
Преобразователи напряжение-ток и ток-напряжение
Стабилизаторы напряжения
Дифференциальные усилители
Сумматоры аналоговых сигналов

Рассмотрим некоторые примеры использования LM358 более подробно.

Усилитель для термопары

LM358 часто применяется в схемах усиления сигнала от термопар. Малый температурный дрейф и низкое напряжение смещения делают его подходящим для прецизионных измерений температуры.

Типовая схема включает:

Термопару в качестве датчика
LM358 как усилитель сигнала
Цепь компенсации холодного спая
Схему линеаризации характеристики термопары

Такие устройства позволяют измерять температуру с точностью до долей градуса в широком диапазоне.

Генератор синусоидального сигнала

На основе LM358 можно построить простой генератор синусоидального сигнала, используя мост Вина. Схема состоит из:

Двух секций LM358
RC-цепочки для задания частоты генерации
Цепи стабилизации амплитуды

Частота генерации определяется формулой:

f = 1 / (2π * R * C)

Изменяя номиналы R и C, можно получить сигнал в диапазоне от единиц герц до сотен килогерц.

Аналоги LM358 и их особенности

LM358 имеет множество аналогов от разных производителей. Некоторые из них:

NE5532 — улучшенная версия с меньшим шумом

TL072 — JFET-версия с высоким входным сопротивлением
MCP6002 — rail-to-rail версия для работы от низких напряжений
OPA2134 — аудиофильская версия с очень низкими искажениями

При выборе аналога следует обращать внимание на ключевые параметры:

Диапазон напряжений питания
Входное напряжение смещения
Входной ток
Скорость нарастания выходного сигнала
Произведение коэффициента усиления на полосу пропускания

Важно учитывать, что прямая замена LM358 на более быстродействующий аналог может привести к самовозбуждению схемы из-за отсутствия внутренней частотной коррекции.

Преимущества и недостатки LM358

Подведем итоги, рассмотрев основные плюсы и минусы LM358:

Преимущества:

Низкая стоимость и доступность
Широкий диапазон питающих напряжений
Простота применения

Наличие двух ОУ в одном корпусе
Внутренняя частотная коррекция
Защита от короткого замыкания на выходе

Недостатки:

Относительно низкое быстродействие
Невысокая точность по сравнению с прецизионными ОУ
Ограниченный диапазон выходного напряжения
Чувствительность к электростатическому разряду

Несмотря на указанные недостатки, LM358 остается одним из самых популярных операционных усилителей благодаря оптимальному сочетанию характеристик, цены и простоты применения.

Заключение

LM358 — это универсальный и надежный операционный усилитель, который находит применение в самых разнообразных электронных устройствах. Его простота, доступность и широкий диапазон рабочих напряжений делают его отличным выбором как для начинающих радиолюбителей, так и для профессиональных разработчиков.

При проектировании устройств на основе LM358 важно учитывать его особенности и ограничения. В случаях, требующих более высокой точности или быстродействия, следует рассмотреть возможность использования специализированных операционных усилителей. Однако для большинства типовых применений характеристик LM358 вполне достаточно.

Освоение работы с LM358 открывает широкие возможности для создания различных аналоговых устройств и является важным шагом в изучении основ аналоговой электроники.

LM358 DataSheet на русском, описание и схема включения

LM358 цоколевка

Назначение контактов для всех видов корпусов совпадает: 2,3, 5,6, — входы, 1,7 – выходы, 4 – минус источника питания, 8 – плюс источника питания.

Технические характеристики

Ниже указаны предельные допустимые значения условий эксплуатации для диапазона рабочих температур окружающей среды T_Aот 0 до +70 °C, если не указано иное.

Основные электрические характеристики, при температуре окружающей среды T_A = 25 °C.

Рекомендуемые условия эксплуатации в диапазоне рабочих температур окружающей среды, если не указано иное:

Подверженность устройства повреждению от электростатического разряда (ESD):

Также у данного устройства есть тепловые характеристики:

Схемы подключения

Ниже приведем несколько простых схем включения lm358 которые могут вам пригодится. Все они являются ознакомительными, так что обязательно проверяйте все перед внедрением в производственной сфере.

Схема в мощном неинвертирующим усилителе.

Преобразователь напряжения — ток.

Схема с дифференциальным усилителем.

Неинвертирующий усилитель средней мощности.

Аналоги

Аналогами LM358 можно считать микросхемы в которых указываются идентичные характеристики. К таким относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описываемой своими тепловыми параметрами и подойдут в качестве замены для большинства проектов.

Для ее замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР 1401УД5, КР 1053УД2, КР 1040УД1.

Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже c четырьмя ОУ в одной микросхеме — LM324.

Маркировка

Префикс LM сначала использовался при маркировке общего назначения компанией National Semiconductor. Цифры “358” это ее серийный номер. В 2011 году эта компания была приобретена другим производителем электроники Texas Instruments. С этого года префикс “LM” является кодом производителя Texas Instruments, но несмотря на это, этот код используют и другие производители при маркировке своей продукции.
Микросхемы LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические параметры. У большинства компаний-производителей символами “-N” , “-P” обозначаются пластиковые корпуса PDIP.

В технических описания встречается такие виды: LM358A, LM358B, LM358BA. Так указывается версии следующего поколения промышленного стандарта LM358. Устройства «B» могут быть доступны в более современных микрокорпусах TSOT и WSON.

Применение

Lm358 широко используется в:

устройствах типа «мигающий маяк»;
блоках питания и зарядных устройствах;
схемах управления двигателем;
материнских платах;
сплит системах внутреннего и наружного применения;
бытовой технике: посудомоечные, стиральные машины, холодильные установки;
различных видах инверторов;
источниках бесперебойного питания;
контроллерах и др.

Возможности применения микросхемы производители обычно указывают в технических описаниях на свои устройства.

DataSheet на LM358

Texas Instrument;
STMicroelectronics.

shematok.ru

LM358 схема включения | Практическая электроника

Говоря операционный усилитель, я зачастую подразумеваю LM358. Так как если нету каких-то особых требований к быстродействию, очень широкому диапазону напряжений или большой рассеиваемой мощности, то LM358 хороший выбор.

Какие же характеристики LM358 принесли ему такую популярность:

низкая стоимость;
никаких дополнительных цепей компенсации;
одно или двуполярное питание;
широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В;
Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс;
Ток потребления: 0,7 мА;
Низкое входное напряжение смещения: 0,2 мВ.

LM358 цоколевка

Так как LM358 имеет в своем составе два операционных усилителя, у каждого по два входа и один выход (6 — выводов) и два контакта нужны для питания, то всего получается 8 контактов.

LM358 корпусируются как в корпуса для объемного монтажа (LM358N — DIP8), так и в корпуса для поверхностного монтажа (LM358D — SO8). Есть и металлокерамическое исполнение для особо тяжелых условий работы.
Я применял LM358 только для поверхностного монтажа – просто и удобно паять.

Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.
Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Вместе с LM358 выпускается большое количество похожих операционных усилителей. Например LM158, LM258, LM2409 имеют аналогичные характеристики, но разный температурный диапазон работы.

Тип	Минимальная температура, °C	Максимальная температура, °C	Диапазон питающих напряжений, В
LM158	-55	125	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM258	-25	85	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358	0	70	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358	-40	85	от 3(±1,5) до 26(±13)

Если диапазона 0..70 градусов не хватает, то стоит применить LM2409, однако следует учитывать что у неё диапазон питания уже:

Кстати если нужен только один операционный усилитель в компактном 5 выводном корпусе SOT23-5 то вполне можно применить LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337).
Наоборот, если нужно большое количество рядом расположенных операционных усилителей, то можно применить счетверенные LM324 в 14 выводном корпусе. Можно вполне сэкономить пространство и конденсаторы по цепям питания.

LM358 схема включения: неинвертирующий усилитель

Коэффициент усиления этой схемы равен (1+R2/R1).
Зная сопротивления резисторов и входное напряжение можно посчитать выходное:
Uвых=Uвх*(1+R2/R1).
При следующих значениях резисторов коэффициент усиления будет равен 101.

DA1 – LM358;
R1 – 10 кОм;
R2 – 1 MОм.

LM358 схема включения: мощный неинвертирующий усилитель

DA1 – LM358;
R1 – 910 кОм;
R2 – 100 кОм;
R3 – 91 кОм.

Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10, в общем случае коэффициент усиления этой схемы равен (1+R1/R2).
Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение — ток

Выходной ток этой схемы будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.
I=Uвх/R, [А]=[В]/[Ом].
Для сопротивления резистора R1 равного 1 Ом, каждый Вольт входного напряжения будет давать, один Ампер выходного напряжения.

LM358 схема включения: преобразователь ток — напряжение

А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.
Uвых = I * R1, [В]= [А]*[Ом].
Например при R1 = 1 МОм, ток через 1 мкА, превратиться в напряжение 1В на выходе DA1.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель

Эта схема дифференциального усилителя с высоким входным сопротивление, может применятся для измерения напряжении источников с высоким внутренним сопротивлением.
При условии, что R1/R2=R4/R3, выходное напряжение можно рассчитать как:
Uвых = (1+R4/R3)(Uвх1 – Uвх2).
Коэффициент усиления соответственно будет равен: (1+R4/R3).
Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм, коэффициент усиления будет равен 2.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

Стоит отметить, что предыдущая схема не позволяет подстраивать коэффициент усиления, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо иметь возможность регулировки коэффициента усиления в дифференциальном усилителе, то можно воспользоваться схемой на трех операционных усилителях.
В данной схеме подстройка коэффициента усиления осуществляется за счет регулировки резистора R2.
Для этой схемы нужно соблюсти условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.
Тогда коэффициент усиления будет равен: (1+2*R1/R2).
Uвых = (1+2*R1/R2)(Uвх1 – Uвх2).

LM358 схема включения: монитор тока

Еще одна интересная схема позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя npn – транзистора и двух резисторов.

DA1 – LM358;
R1 – 0,1 Ом;
R2 – 100 Ом;
R3 – 1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть минимум на 2 В, выше напряжения нагрузки.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение – частота

И напоследок схема которую можно использовать в качестве аналого-цифрового преобразователя. Нужно только подсчитать период или частоту выходных сигналов.

C1 – 0,047 мкФ;
DA1 – LM358;
R1 – 100 кОм;
R2 – 50 кОм;
R3,R4,R5 – 51 кОм;
R6 — 100 кОм;
R7 — 10 кОм.

hardelectronics.ru

LM358 и LM358N datasheet, описание, схема включения

Самый популярный двухканальный операционный усилитель LM358, LM358N. Операционник относится к серии LM158, LM158A, LM258, LM258A, LM2904, LM2904V. Имеет множество схем включения, аналогов и datasheet.

Микросхемы LM358 и LM358N идентичны по параметрам и отличаются только корпусом.

Вам будут интересны даташиты и характеристики других ИМС LM317T, TL431, LM494. Они применяются совместно с импульсными стабилизаторами и блоках питания.

Содержание

1. Характеристики, описание
2. Таблица характеристик.
3. Цоколёвка, распиновка
4. Аналог
5. Типовые схемы включения
6. Datasheet, даташит LM358 LM358N

Характеристики, описание

Питание ИМС может быть однополярным от 3 до 32В. Операционный усилитель стабильно работает на стандартных 3,3В. Двухполярное питание от 1,5 до 16 Вольт. При указанной температуре 0° до 70° характеристики остаются в пределах нормы. Если количество градусов выйдет за эти пределы, то появится отклонение параметров.

Многих интересует описание на русском LM328N, но даташит большой, основная часть понятна и без перевода. Чтобы вы не искали LM358 datasheet на русском, составил таблицу основных параметров.

Несколько популярных datasheet для скачивания:

Таблица характеристик.

Параметр	LM358, LM358N
Питание, вольт	3-32В
Биполярное питание	±1,5В до ±16В
Потребляемый ток	0,7мА
Напряжение смещения по входу	3мВ
Ток смещения компенсации по входу	2нА
Входной ток смещение	20нА
Скорость нарастания на выходе	0,3 В/мсек
Ток на выходе	30 — 40мА
Максимальная частота	0,7 до 1,1 МГц
Коэффициент дифференциального усиления	100дБ
Рабочая температура	0° до 70°

Микросхемы различных производителей могут иметь разные параметры, но всё в пределах нормы. Единственное может сильно отличаться максимальная частота у одних она 0,7МГц, у других до 1,1МГц. Вариантов использования ИМС накопилось очень много, только в документации их около 20 штук. Радиолюбители расширили это количество более 70 схем.

Типовой функционал из datasheet на русском:

компараторы;
активные RC фильтры;
светодиодный драйвер;
суммирующий усилитель постоянного тока;
генератор импульсов и пульсаций;
низковольтный детектор пикового напряжения;
полосовой активный фильтр;
для усиливания с фотодиода ;
инвертирующий и не инвертирующий усилитель;
симметричный усилитель;
стабилизатор тока;
инвертирующий усилитель переменного тока;
дифференциальный усилитель постоянного тока;
мостовой усилитель тока.

Цоколёвка, распиновка

Аналог

Большая популярность определяет и большое количество аналогов LM358 LM358N. В зависимости от производителя характеристики могут немного меняться, но всё в пределах допуска. Перед заменой проверьте электрические характеристики у изготовителя, вдруг вам не подойдёт. Схемы включения аналогичны. Аналогов более 30 штук, покажу первую дюжину полностью схожих:по параметрам:

КР1040УД1
КР1053УД2
КР1401УД5
GL358
NE532
OP295
OP290
OP221
OPA2237
TA75358P
UPC1251C
UPC358C

Типовые схемы включения

Пришлось просмотреть несколько спецификаций от разных фабрик, чтобы найти самый полноценный. Большинство короткие и малоинформативные. Чтобы было максимально понятно, как работают схемы включения LM358 и LM358N, ознакомитесь с типовым включением.

Светодиодный драйвер для светодиода

Datasheet, даташит LM358 LM358N

Сфера применения, указанная производителями:

блюрэй плееры и домашние кинотеатры;
химические и газовые сенсоры;
ДВД рекордеры и плееры;
цифровые мультиметры;
сенсор температуры;
системы управления двигателями;
осциллографы;
генераторы;
системы определения массы.

Описание характеристик LM358N

led-obzor.ru

Описание и применение операционного усилителя LM358. Схемы включения, аналог, datasheet

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.