Конструкции радиолюбителей на микросхеме lm358: Самоделки радиолюбителей на микросхеме lm358

Содержание

Lm358

5.6 Электрические характеристики для LM2904

В указанном диапазоне температур, VCC = 5 В (если не указано иное)

Параметр Условия(1) TA(2) LM2904 Ед. изм.
MIN TYP(3) MAX
VIO Входное напряжение компенсации смещения нуля VCC = от 5 В до MAX,
VIC = VICR(min),
VO = 1.4 В
Без A суффикса в маркировке 25°C 3 7 мВ
Весь диапазон 10
С А суффиксом в маркировке 25°C 1 2
Весь диапазон 4
αVIO Средний температурный коэффициент входного напряжения смещения нуля Весь диапазон
7
мкВ/°C
IIO Входной ток компенсации смещения нуля VO = 1.4 В Без V суффикса в маркировке 25°C 2 50 нА
Весь диапазон 300
С V суффиксом в маркировке 25°C 2 50
Весь диапазон 150
αIIO Средний температурный коэффициент входного тока смещения нуля Весь диапазон 10 пA/°C
IIB Входной ток смещения VO = 1.4 В 25°C -20 -250 нA
Весь диапазон -500
VICR Диапазон входного синфазного напряжения VCC = от 5 В до MAX 25°C от 0 до
VCC — 1.5
В
Весь диапазон от 0 до
VCC — 2
VOH Высокий уровень выходного напряжения RL ≥ 10 кОм 25°C VCC — 1.5 В
VCC = MAX,
Без V суффикса
RL = 2 кОм Весь диапазон 22
RL ≥ 10 кОм Весь диапазон 23 24
VCC = MAX
С V суффиксом
RL = 2 кОм Весь диапазон 26
RL ≥ 10 кОм Весь диапазон 27 28
VOL Низкий уровень выходного напряжения RL ≤ 10 кОм Весь диапазон 5 20 мВ
AVD Большой сигнал усиления дифференциального напряжения VCC = 15 В,
VO = от 1 В до 11 В,
RL ≥ 2 кОм
25°C 25 100 В/мВ
Весь диапазон 15
CMRR Коэффициент ослабления синфазного сигнала VCC = от 5 В до MAX,
VIC = VICR(min)
Без V суффикса 25°C 50 80 dB
С V суффиксом 25°C 65 80
kSVR Коэффициент подавления помех по питанию
(ΔVCC /ΔVIO)
VCC = от 5 В до MAX 25°C 65 100 dB
VO1/ VO2 Переходное затухание f = от 1 кГц до 20 кГц 25°C 120 dB
IO Выходной ток VCC = 15 В,
VID = 1 В,
VO = 0
Источник 25°C -20 -30 мA
Весь диапазон -10
VCC = 15 В,
VID = -1 В,
VO = 15 В
Приемник 25°C 10 20
Весь диапазон 5
VID = -1 В, VO = 200 мВ Без V суффикса 25°C 30 мкA
С V суффиксом 25°C 12 40
IOS Ток короткого замыкания на выходе VCC около 5 В, VO = 0, GND около ?5 V 25°C ±40 ±60 мA
ICC Потребляемый ток
(четыре усилителя)
VO = 2.5 В, Без нагрузки Весь диапазон 0.7 1.2
мA
VCC = MAX, VO = 0.5 VCC, Без нагрузки Весь диапазон 1 2

(1) Все характеристики измерены в разомкнутой цепи при нулевом входном синфазном напряжении, если не указано иное. MAX VCC для испытаний составляет 26 В для LM2902 и 30 В для других.

(2) Весь диапазон это температуры от -55°C до 125°C для LM158, от -25°C до 85°C для LM258, и от 0°C до 70°C для LM358, и от -40°C до 125°C для LM2904.

(3) Все типичные значения для температуры TA = 25°C

Особенности операционного усилителя

Микросхема LM358 получила широкое распространение среди радиолюбителей, так как у нее очень много преимуществ. Среди всех можно выделить такие:

  1. Крайне низкая цена элемента.
  2. При реализации устройств на микросхеме не требуется устанавливать дополнительные цепи для компенсации.
  3. Может питаться как от однополярного источника, так и от двухполярного.
  4. Питание может происходить от источника, напряжение которого 3…32В. Это позволяет использовать практически любой блок питания.
  5. На выходе сигнал нарастает со скоростью 0,6 В/мкс.
  6. Максимальный потребляемый ток не превышает 0,7 мА.
  7. Напряжение смещения на входе не более 0,2 мВ.

Это ключевые особенности, на которые нужно обращать внимание при выборе этой микросхемы. В том случае, если какой-то параметр не устраивает, лучше поискать аналоги или похожие операционные усилители

DataSheet

Микросхема LM386, представляет собой усилитель мощности, который можно использовать в устройствах с низким напряжением питания. Например при питании от батареи. По умолчанию её внутренняя схема ограничивает усиление по напряжению в районе 20. Но подключая внешние резистор и конденсатор можно изменять усиление от 20 до 200, а выходное напряжение автоматически устанавливается равным половине напряжения питания. Потребление электроэнергии в холостом режиме составляет всего 24 милливатта, при питании от 6 В.

Особенности

  • Возможность работы от батарей
  • Минимум подключаемых наружных компонентов
  • Широкий диапазон питания: от 4 до 12 В или от 5 до 18 В
  • Низкий потребляемый ток: 4 мА
  • Усиление по напряжению от 20 до 200
  • Вход относительно земли
  • Самоустанавливающееся выходное напряжение
  • Низкий коэффициент искажений: 0.2% (при AV = 20, VS = 6 В, RL = 8 Ом, PO = 125 мВт, f = 1 кГц)

Примениение

  • Усилители радиопремников
  • Усилители портативных проигрывателей
  • Домофоны
  • Звуковые системы тв-приемников
  • Линейные приводы
  • Ультразвуковые приводы
  • Небольшие сервоприводы
  • Преобразователи


Рис. 1 Внутренняя принципиальная схема LM386 На Рис. 1 показана внутренняя принципиальная схема LM386. Транзисторы Q1 и Q2 образуют дифференциальный усилитель. В нем оба выхода соединены с общим проводом резисторами R1 и R2 номиналом 50 кОм. Выход дифференциального усилителя (транзистор Q3) подключен к входу усилителя с общим эмиттером(транзистор Q7). Сигнал с коллектора транзистора Q7 напрямую по дается на выход ИС через усилитель мощности класса АБ, имеющий единичное усиление и выполненный на транзисторах Q8-Q9-Q10. которые для минимизации внутреннего падения напряжения и для получения максимальной выходной мощности не снабжены схемой защиты от перегрузки.


Рис. 2 Расположение выводов LM386

Электрические характеристики

Параметр Условия Мин. Тип. Макс. Ед. изм.
Рабочее напряжение питания (VS) для LM386N-1, -3, LM386M-1, LM386MM-1 4 12 В
Рабочее напряжение питания (VS) для LM386N-4 5 18 В
Потребляемый ток (IQ) VS = 6 В, VIN = 0 4 8 мА
Выходная мощность (POUT) для LM386N-1, LM386M-1, LM386MM-1 VS = 6 В, RL = 8 Ом, THD = 10% 250 325 мВт
Выходная мощность (POUT) для LM386N-3 VS = 9 В, RL = 8 Ом, THD = 10% 500 700 мВт
Выходная мощность (POUT) для LM386N-4 VS = 16 В, RL = 32 Ом, THD = 10% 700 1000 мВт
Усиление по напряжению (AV) VS = 6 В, f = 1 кГц 26 дБ
при 10 мкФ подключенных между выводами 1 и 8 46 дБ
Полоса пропускания (BW) VS = 6 В, выводы 1 и 8 отключены 300 кГц
Коэффициент нелинейных искажений (THD) VS = 6 В, RL = 8 Ом, POUT = 125 мВт f = 1 кГц, выводы 1 и 8 отключены 0.2 %
Ослабление помех по питанию (PSRR) VS = 6 В, f = 1 кГц, CBYPASS = 10 мкФ 50 дБ
Входное сопротивление (RIN) VS = 6 В, выводы 1 и 8 отключены 50 кОм
Входной ток смещения (IBIAS) 250 нА

Схемы включения


Купить LM386 на алиэкспресс или купить с кэшбэком! Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Характеристики аналогов

По datasheet LM358 и ее аналогам можно узнать следующие характеристики:

  1. LM158 – работает в диапазоне температур от -55 до +125 градусов. Напряжение питания может колебаться в интервале 3…32В.
  2. LM258 – диапазон рабочих температур -25…+85, питающего напряжения – 3…32В.
  3. LM358 – температура 0…+70, напряжение – 3…32В.

В том случае, если недостаточно диапазона температур 0…+70, имеет смысл подыскать аналог операционному усилителю. Неплохо показывает себя LM2409, у него шире диапазон рабочих температур. Вот только для питания он немного меньше. Это существенно снижает возможность использования устройства в радиолюбительских конструкциях. Схема включения LM358 такая же, как и у большинства ее аналогов.

В том случае, если необходимо установить только один операционный усилитель, стоит обратить внимание на аналоги типа LMV321 или LM321. У них пять выводов, и внутри корпуса SOT23-5 заключен всего один ОУ

А вот в том случае, если необходимо большее количество операционников, можно использовать сдвоенные элементы – LM324, у которых корпус имеет 14 выводов. С помощью таких элементов можно сэкономить на пространстве и конденсаторах в цепи питания.

Лабораторный блок питания на LM358N — Блоки питания (лабораторные) — Источники питания

Основные технические характеристикиВходное напряжение, В ……26…29Выходное напряжение, В……1…20Ток срабатывания защиты, А………………….0.03…2

      Схема устройствапоказана на рисунке. Регулируемый стабилизатор напряжения собран на ОУ DA1.1. На его неинвертирующий вход (вывод 3) с движка переменного резистора R2 поступает образцовое напряжение, стабильность которого обеспечивает стабилитрон VD1, а на инвертирующий вход (вывод 2) — напряжение отрицательной обратной связи (ООС) с эмиттера транзистора VT2 через делитель напряжения R11R7 ООС поддерживает равенство напряжений на входах ОУ, компенсируя влияние дестабилизирующих факторов. Перемещая движок переменного резистора R2, можно регулировать выходное напряжение.

      Узел защиты от перегрузки по току собран на ОУ DA1.2, который включен как компаратор, сравнивающий напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах. На неинвертирующий вход через резистор R14 поступает напряжение с датчика тока нагрузки — резистора R13, на инвертирующий — образцовое напряжение, стабильность которого обеспечивает диод VD2, выполняющий функцию стабистора с напряжением стабилизации около 0,6 В. Пока падение напряжения, создаваемое током нагрузки на резисторе R13, меньше образцового, напряжение на выходе (вывод 7) ОУ DA1.2 близко к нулю.

      Если ток нагрузки превысит допустимый, напряжение на выходе ОУ DA1.2 увеличится почти до напряжения питания. Через резистор R9 потечет ток, который включит светодиод HL1 и откроет транзистор VT1. Диод VD3 открывается и через резистор R8 замыкает цепь положительной обратной связи (ПОС). Открытый транзистор VT1 подключает параллельно стабилитрону VD1 резистор малого сопротивления R12, в результате чего выходное напряжение уменьшится практически до нуля, поскольку регулирующий транзистор VT2 закроется и отключит нагрузку. Несмотря на то что напряжение на датчике тока нагрузки упадет до нуля, благодаря действию ПОС нагрузка останется отключенной, что показывает светящийся индикатор HL1. Повторно включить нагрузку можно кратковременным отключением питания или нажатием на кнопку SB1. Диод VD4 защищает эмиттерный переход транзистора VT2 от обратного напряжения с конденсатора С5 при отключении нагрузки, а также обеспечивает разрядку этого конденсатора через резистор R10 и выход ОУ DA1.1.

      Детали. Транзистор КТ315А (VT1) можно заменить на КТ315Б—КТ315Е. Транзистор VT2 — любой из серий КТ827, КТ829. Стабилитрон (VD1) может быть любым с напряжением стабилизации У 3 В при токе 3…8 мА. Диоды КД521В (VD2—VD4) могут быть другими из этой серии или КД522Б Конденсаторы СЗ, С4 — любые пленочные или керамические. Оксидные конденсаторы: С1 — К50-18 или аналогичный импортный, остальные — из серии К50-35. Номинальное напряжение конденсаторов не должно быть меньше указанного на схеме. Постоянные резисторы — МЛТ, переменные — СПЗ-9а. Резистор R13 можно составить из трех параллельно соединенных МЛТ-1 сопротивлением по 1 Ом. Кнопка (SB1) — П2К без фиксации или аналогичная.

      Налаживание устройства начинают с измерения напряжения питания на выводах конденсатора С1, которое, с учетом пульсаций, должно находиться в пределах, указанных на схеме. После этого перемещают движок переменного резистора R2 в верхнее по схеме положение и, измеряя максимальное выходное напряжение, устанавливают его равным 20 В, подбирая резистор R11. Затем подключают к выходу эквивалент нагрузки, например, такой, как описан в статье И. Нечаева «Универсальный эквивалент нагрузки» в «Радио», 2005, № 1, с. 35. Измеряют минимальный и максимальный ток срабатывания защиты. Чтобы снизить минимальный уровень срабатывания защиты, необходимо уменьшить сопротивление резистора R6. Для увеличения максимального уровня срабатывания защиты нужно уменьшить сопротивление резистора R13 — датчика тока нагрузки.

П. ВЫСОЧАНСКИЙ, г. Рыбница, Приднестровье, Молдавия

Схема неинвертирующего усилителя

Описание схемы:

  1. На плюсовой вход подается сигнал.
  2. К выходу операционного усилителя подключается два постоянных резистора R2 и R1, соединенных последовательно.
  3. Второй резистор соединен с общим проводом.
  4. Точка соединения резисторов подключается к минусовому входу.

Чтобы вычислить коэффициент усиления, необходимо воспользоваться простой формулой: k=1+R2/R1.

Если имеются данные о значении сопротивлений, входного напряжения, то нетрудно посчитать выходное: U(out)=U(in)*(1+R2/R1). При использовании микросхемы LM358 и резисторов R1=10 кОм и R2=1 МОм, коэффициент усиления окажется равен 101.

Лабораторный блок питания на lm358n CAVR.ru

Основные технические характеристикиВходное напряжение, В ……26…29Выходное напряжение, В……1…20Ток срабатывания защиты, А………………….0.03…2

      Схема устройствапоказана на рисунке. Регулируемый стабилизатор напряжения собран на ОУ DA1.1. На его неинвертирующий вход (вывод 3) с движка переменного резистора R2 поступает образцовое напряжение, стабильность которого обеспечивает стабилитрон VD1, а на инвертирующий вход (вывод 2) — напряжение отрицательной обратной связи (ООС) с эмиттера транзистора VT2 через делитель напряжения R11R7 ООС поддерживает равенство напряжений на входах ОУ, компенсируя влияние дестабилизирующих факторов. Перемещая движок переменного резистора R2, можно регулировать выходное напряжение.

      Узел защиты от перегрузки по току собран на ОУ DA1.2, который включен как компаратор, сравнивающий напряжения на инвертирующем и неинвертирующем входах. На неинвертирующий вход через резистор R14 поступает напряжение с датчика тока нагрузки — резистора R13, на инвертирующий — образцовое напряжение, стабильность которого обеспечивает диод VD2, выполняющий функцию стабистора с напряжением стабилизации около 0,6 В. Пока падение напряжения, создаваемое током нагрузки на резисторе R13, меньше образцового, напряжение на выходе (вывод 7) ОУ DA1.2 близко к нулю.

      Если ток нагрузки превысит допустимый, напряжение на выходе ОУ DA1.2 увеличится почти до напряжения питания. Через резистор R9 потечет ток, который включит светодиод HL1 и откроет транзистор VT1. Диод VD3 открывается и через резистор R8 замыкает цепь положительной обратной связи (ПОС). Открытый транзистор VT1 подключает параллельно стабилитрону VD1 резистор малого сопротивления R12, в результате чего выходное напряжение уменьшится практически до нуля, поскольку регулирующий транзистор VT2 закроется и отключит нагрузку. Несмотря на то что напряжение на датчике тока нагрузки упадет до нуля, благодаря действию ПОС нагрузка останется отключенной, что показывает светящийся индикатор HL1. Повторно включить нагрузку можно кратковременным отключением питания или нажатием на кнопку SB1. Диод VD4 защищает эмиттерный переход транзистора VT2 от обратного напряжения с конденсатора С5 при отключении нагрузки, а также обеспечивает разрядку этого конденсатора через резистор R10 и выход ОУ DA1.1.

      Детали. Транзистор КТ315А (VT1) можно заменить на КТ315Б—КТ315Е. Транзистор VT2 — любой из серий КТ827, КТ829. Стабилитрон (VD1) может быть любым с напряжением стабилизации У 3 В при токе 3…8 мА. Диоды КД521В (VD2—VD4) могут быть другими из этой серии или КД522Б Конденсаторы СЗ, С4 — любые пленочные или керамические. Оксидные конденсаторы: С1 — К50-18 или аналогичный импортный, остальные — из серии К50-35. Номинальное напряжение конденсаторов не должно быть меньше указанного на схеме. Постоянные резисторы — МЛТ, переменные — СПЗ-9а. Резистор R13 можно составить из трех параллельно соединенных МЛТ-1 сопротивлением по 1 Ом. Кнопка (SB1) — П2К без фиксации или аналогичная.

      Налаживание устройства начинают с измерения напряжения питания на выводах конденсатора С1, которое, с учетом пульсаций, должно находиться в пределах, указанных на схеме. После этого перемещают движок переменного резистора R2 в верхнее по схеме положение и, измеряя максимальное выходное напряжение, устанавливают его равным 20 В, подбирая резистор R11. Затем подключают к выходу эквивалент нагрузки, например, такой, как описан в статье И. Нечаева «Универсальный эквивалент нагрузки» в «Радио», 2005, № 1, с. 35. Измеряют минимальный и максимальный ток срабатывания защиты. Чтобы снизить минимальный уровень срабатывания защиты, необходимо уменьшить сопротивление резистора R6. Для увеличения максимального уровня срабатывания защиты нужно уменьшить сопротивление резистора R13 — датчика тока нагрузки.

П. ВЫСОЧАНСКИЙ, г. Рыбница, Приднестровье, Молдавия

Какой транзистор выбрать

При использовании TIP31 и TIP32 транзисторы моего прототипа работали без теплоотводов в диапазоне напряжений питания от 9 В до 21 В. Эти комплементарные транзисторы в корпусах TO-220 при естественном воздушном охлаждении допускают рассеяние мощности до 2 Вт, в то время как в моей схеме при нагрузке 8 Ом и питании 21 В на них выделяется максимум 1.3 В. Технически тут все нормально, однако транзисторы настолько горячи, что до них невозможно дотронуться. Поэтому, все же было бы неплохо воспользоваться небольшими навесными радиаторами с пружинными зажимами. При 8-омном динамике и напряжениях питания менее 18 В теплоотводы не нужны. Максимальная мощность, отдаваемая моим прототипом, аппроксимируется следующим выражением, полученным на основании эмпирических данных:

Используя эту формулу, вы можете определить, что мой прототип при питании напряжением 9 В отдает в нагрузку 8 Ом респектабельные 350 мВт. Это совсем немало для небольших радио проектов. На другом полюсе – при напряжении питания 21 В и нагрузке 8 Ом – формула предсказывает мощность 2.5 Вт, и это ровно то, что я измерил в точке начала ограничения. В этом тесте я использовал синусоидальный сигнал частотой 1 кГц.

Как ни странно, похоже, что своей устойчивостью схема обязана низкой граничной частоте силовых транзисторов. Я пробовал использовать более быстрые транзисторы (44h21 и 45h21), но получил возбуждение вблизи 700 кГц, несмотря на то, что SPICE моделирование предсказывало противоположное! Подозреваю, что более высокочастотные транзисторы просто не успевали внести дополнительный фазовый сдвиг вблизи частоты единичного усиления ОУ LM358 (1 МГц). (Это не более чем мое предположение). Выбор намного более быстрых транзисторов, таких как 2N2219 и 2N2905, возвращал схеме устойчивость, скорее всего потому, что присущий LM358 спад уже наступал к тому времени, когда транзисторы начинали сдвигать фазу. В этом случае результаты находились в согласии со SPICE. SPICE предупреждает, что совсем медленные транзисторы, такие как старинные 2N3055, будут еще более неустойчивыми. Одним словом, нужно экспериментировать!

При напряжении питания Vcc ниже 12 В рассеиваемая транзистором мощность становится меньше 350 мВт, и многие малосигнальные приборы будут хорошо работать без теплоотвода.

С какими проблемами я столкнулся

В этой схеме много усиления собрано в небольшом объеме и, что еще хуже, есть много тока, идущего через выходной каскад. Операционные усилители довольно хорошо подавляют обратную связь, создаваемую помехами по шинам питания и земли, но, тем не менее, эта обратная связь может создавать проблемы устойчивости. Провода от источника питания подключайте к схеме вблизи выходных транзисторов. Провод «земли» припаяйте возле точки соединения трех конденсаторов 10 мкФ и резистора 330 кОм

Обратите также внимание на входной фильтр 1 кОм/10 мкФ. Мощности, потребляемой усилителем, достаточно для небольшого проседания Vcc, и небольшая часть возникающей в связи с этим помехи, проникая на вход, приводит к генерации или, в моем случае, к загадочному падению входного импеданса

Небольшой RC фильтр эту обратную связь устраняет. Снизить усиление схемы вы можете, уменьшив сопротивления резисторов 33 кОм, или ограничившись только одним входным каскадом. Дополнительное усиление можно будет получить с помощью внешней схемы.

Помимо этого, вы можете столкнуться с проблемами устойчивости, связанными с выбором ОУ и транзисторов, о которых говорилось выше, поэтому было бы неплохо воспользоваться осциллографом и убедиться, что усилитель работает правильно.

Стабилизированный источник питания не является абсолютно необходимым для этой схемы, но, как минимум, нужно использовать конденсатор очень большой емкости, такой, как показанный на схеме конденсатор 2200 мкФ. Трехвыводной стабилизатор обеспечит некоторую дополнительную степень защиты транзисторов в случае короткого замыкания выхода на землю.

Регулировка коэффициента усиления

В прошлой конструкции имеется один недостаток – нет возможности произвести регулировку коэффициента усиления. Причина – сложность реализации, ведь нужно использовать сразу два переменных резистора. Но если вдруг возникла необходимость проводить регулировку коэффициента, можно использовать схему конструкции на трех операционниках:

Здесь корректировка происходит при помощи переменного резистора R2. Обязательно нужно учесть, чтобы были выполнены такие равенства:

  1. R3=R1.
  2. R4=R5=R6=R7.

В этом случае k=(1+2*R1/R2).

Напряжение на выходе усилителя U(out)=(1+2*R1/R2)*(Uin1-Uin2).

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.

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

 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. 

Данный функциональный генератор вырабатывает сигналы треугольной и прямоугольной формы.

Генератор прямоугольных импульсов на LM358

В качестве примера использования  приведем схему микрофонного усилителя на LM358:

Скачать datasheet LM358 (808,0 Kb, скачано: 9 581)

Применение

Область применения LM358 — 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.

Типичное применение операционного усилителя в качестве инвертирующего усилителя. Этот усилитель принимает положительное напряжение на входе и преобразует его в отрицательное той же величины. Таким же образом он преобразует отрицательное напряжение в положительное.

Применение — схема включения

Напряжение питания должно быть больше чем диапазоны входного и выходного напряжения сигнала. Например если будет усиливаться сигнал от ±0.5 В до ±1.8 В, напряжения питания ±12 В будет достаточно.

Требуемый коэффициент усиления для инвертирующего усилителя рассчитывается по формулам (1) и (2):

Av=Vout/Vin (1)

Например Av=1.8/-0.5=-3.6 (2)

После того как определен коэффициент усиления, выбираются значения RI или RF. Выбирать значение сопротивления желательно в кОм, так как схема будет использовать токи в мА. Это гарантирует, что не будет потребляться слишком много тока. Для этого примера выберем RI=10 кОм, что дает RF=36 кОм. RF рассчитывается по формуле (3): Av=-RF/RI.

Входное и выходное напряжения на инвертирующем усилителе

Предварительный усилитель (часть I) « РадиоГазета – принципиальные схемы для меломанов и аудиофилов

В статье “Предварительный усилитель с претензией на Hi-End!” мы представили конструкцию Дугласа Селфа, которая обладала очень высокими характеристиками и богатым функционалом.

Но, судя по отзывам наших читателей, балансные входы и выходы, столь популярные в профессиональной аппаратуре, у радиолюбителей востребованы меньше. Да и регулятор тембра у аудиофилов не в почёте. Кроме того, Дуглас Селф пытался получить ультра низкие показатели шумов и искажений, используя доступную и дешёвую элементную базу. Из-за этого конструкция получилась относительно сложной.

Сегодня микросхемы нового поколения, которые обладают гораздо лучшими характеристиками, стали вполне доступны для радиолюбителей, что позволяет существенно упростить схему без ухудшения её параметров.

Представляем вам предварительный усилитель конструкции Питера Смита.

Дискретный или интегральный.

Изначально была идея сделать усилитель работающий в классе “А” на дискретных элементах, полагая что это лучший способ получить минимальные значения искажений и шумов. Однако, такая конструкция из-за большого количества элементов может оказаться сложной для повторения, да и по размерам она будет существенно больше, чем конструкции с применением операционных усилителей, а значит, будет более чувствительная к внешним шумам и помехам.

Типовые и популярные до сих пор операционные усилители NE5534 и LM833 тоже не подошли, так как на сегодняшний день их параметры не достаточно высокие.

Более современные, не дорогие и доступные ОУ серии Burr-Brown (Texas Instruments) OPA134 позволяют получить уровень искажений 0,00008% на частоте 1 кГц! Это более чем на порядок (в 25 раз) лучше параметров операционных усилителей упомянутых выше. Кстати, выходные каскады этих ОУ не работают в режиме класса А, несмотря на их отличную линейность. Документация от производителя не раскрывает секрет, как удалось достичь этих впечатляющих результатов.

Эти микросхемы и решено было использовать в конструкции.

Технические характеристики предварительного усилителя:

  • Диапазон частот (абсолютно плоский) 10 Hz — 20 kHz,
  • Максимальный входной сигнал………………………… 2.9V RMS (9.5V RMS на выходе)
  • Входное сопротивление………………………………………………………………~90 кОм
  • Выходное сопротивление……………………………………………………………..100 Ом
  • Гармонические искажения…………………………………. <0.0005%
  • Сигнал/шум……………………………………………… -102 dB
  • Разделение каналов……………….. -96 dB на частоте 1 kHz, -73 dB на частоте 10 kHz
  • Проникновение между входами. . -110 dB на частоте 1 kHz, -93 dB на частоте 10 kHz

Внимание! Заявленные характеристики можно получить только при соблюдении всех рекомендаций авторов по выбору элементов, монтажу и конструктивных особенностей усилителя.

Можете сравнить характеристики этого предварительного усилителя с вариантом Дугласа Селфа.

Функционал.

Первая проблема при проектировании предварительного усилителя связана с коммутатором входов. Считается, что меньше искажений получается при использовании галетного переключателя. Но, если расположить переключатель на лицевой панели, то от входных разъёмов, установленных на задней панели усилителя, к переключателю будут идти длинные проводники, что ухудшит уровень шумов. Если переключатель расположить ближе к задней стенке усилителя, то потребуется механический удлинитель для переключения. Это усложнит конструкцию и сделает невозможным использование дистанционного управления.

Поэтому было решено в коммутаторе входов использовать качественные электро-механические реле. Если для каждого входа использовать отдельное реле, это даст минимальные перекрёстные искажения и шумы.

Мы также решили снабдить предварительный усилитель модулем усилителя для наушников. Обычно для прослушивания через наушники используют (основной) усилитель мощности. Но зачем задействовать мощный аппарат, если требуется всего несколько миллиВатт?

В нашей конструкции усилитель для наушников выполнен в виде отдельного модуля (устанавливается по желанию), а выход предварительного усилителя переключается на него с помощью реле.

Принципиальная схема

Предусилитель состоит из двух идентичных каналов. На всех схемах будет представлен левый канал. Кроме того схема разделена на две секции: коммутатор входов и непосредственно сам усилитель.

Принципиальная схема коммутатора входов:

Увеличение по клику

В конструкции предусмотрено 5 входов RCA для подключения различных устройств. Они обозначены «CD», «DVD» и «TAPE» (разумеется можете обозвать их по-своему).
Шестой разъём (CON13) служит для прямой трансляции сигнала с выбранного входа. Эта функция подсмотрена в промышленных аппаратах и была актуальна в эпоху магнитной записи. Может кому-то и сегодня пригодится.

Реле коммутатора управляются транзисторами и запитаны от источника с напряжением +5В. Общий провод (земля) этого источника не связан с общим проводом источника питания самого предварительно усилителя (на схеме они имеют разные обозначения). Это сделано для снижения помех при коммутации.

Реле срабатывают при подключении базы управляющего транзистора к общему проводу. В самом простом случае для управления можно использовать галетный переключатель.

Увеличение по клику

На схеме также показаны реле RLY6 и RLY7 и их цепи управления. Они служат для коммутации выходного сигнала усилителя, но об этом мы расскажем позже.

Усилительная часть

Основное усиление в схеме обеспечивается двумя сдвоенными операционными усилителями от Burr-Brown OPA2134 (IC1 и IC2).

Увеличение по клику

Аудиосигнал от выбранного источника поступает на вход первого операционного усилителя (IC1a). Простой фильтр нижних частот, сформированный резистором 1,2 кОм и конденсатором 56 пФ, ослабляет радиочастоты на входе ОУ. Здесь можно использовать относительно большое значение резистора, благодаря чрезвычайно высокому (10 ТераОм) входному сопротивлению OPA2134 (входная цепь реализована на полевых транзисторах).

Усиление напряжения этого каскада составляет около 3,3 (10,5 дБ) и определяется номиналами резисторов в цепи обратной связи (4,7 кОм и 2 кОм).

Резистор  4,7 кОм совместно с конденсатором 220 пФ образуют цепь частотной коррекции для повышения устойчивости усилителя во всём диапазоне частот.

Сигнал с выхода IC1a (вывод ОУ 1) поступает через неполярный конденсатор ёмкостью 22 мкФ на регулятор громкости. Им служит переменный резистор номиналом 10 кОм.

С выхода (движка) регулятора громкости сигнал, также через неполярный конденсатор, поступает на вход второго каскада (IC1b). Благодаря применению конденсаторов устраняются неприятные шорохи и трески при регулировании громкости.

Второй операционный усилитель используется в качестве буфера с единичным усилением, что позволяет усилителю стабильно работать с любой низкоомной нагрузкой, независимо от уровня громкости.

Выход ОУ подключён к выходным разъёмам через неполярный конденсатор, резистор номиналом 100 Ом и ферритовую “бусинку”. Это позволяет сделать выход усилителя нечувствительным к ёмкости межблочного кабеля, входному импедансу усилителя мощности и защищает от радиопомех, которые через цепи обратной связи могут проникнуть на вход усилителя.

Согласование импеданса

Как уже упоминалось, второй ОУ IC1b сконфигурирован для единичного усиления, поэтому его выход (вывод 7) должен быть подключен к его инвертирующему входу (вывод 6). Тем не менее в цепи ООС показан резистор R1. Для уменьшения искажений “видимое” сопротивление по инвертирующему и неинвертирующему входам должны быть равны. Однако, к одному входу подключен регулятор громкости, сопротивление которого меняется.

Если вместо R1 установить перемычку, то уровень искажения будет всё равно очень низкий, см. графики характеристик. Если есть желание предельно минимизировать искажения, замерьте сопротивление регулятора громкости в том положении, в котором вы слушаете музыку чаще всего и именно такого номинала установите резисторы R1 (R2).

Конечно, для этого сначала потребуется установить перемычки и провести несколько тестовых прослушиваний на вашем тракте и после этого… есть подозрение, что вы не захотите менять перемычки на сопротивления.

Коммутация выходных цепей

В конструкции предусмотрено переключение выхода предварительного усилителя между выходными разъёмами RCA на задней панели конструкции и клеммной колодкой (CON6), которая предназначена для подключения усилителя для наушников.

Два реле (RLY6 и RLY7) неиспользуемые выходы подключают к земле. Реле управляются с помощью контактов, расположенных внутри гнезда для наушников. Поэтому переключение происходит автоматически при подключении штекера головных телефонов.

Диод, конденсатор и резисторы включены в базовую цепь управляющего транзистора Q6 служат для задержки переключения реле, чтобы исключить неприятные щёлчки при коммутации.

Источник питания

Для получения высоких заявленных характеристик мы разработали малошумящий источник питания для предварительного усилителя.

Увеличение по клику

Он обеспечивает стабилизированные выходные напряжения  ± 15 В и + 5 В для самого предварительного усилителя и дополнительных блоков. Плата блока подключена к трансформатору с выходным напряжением переменного тока ~15В (две обмотки). Диодный мост (D1-D4) и два конденсатора по 2200мкФ выпрямляют и фильтруют переменное напряжение и обеспечивают примерно ± 21 В постоянного напряжения. Регулируемые стабилизаторы LM317 и LM337 выдают на выходе ± 15 В благодаря резисторам 100 Ом и 1,1 кОм, подключенным к выводам «OUT» и «ADJ».

Мы использовали регулируемые стабилизаторы, потому что их управляющие выводы «ADJ» можно «оторвать» от земли, чтобы улучшить подавление пульсаций, что мы сделали с использованием конденсаторов 10 мкФ. Защитные диоды (D5 и D7) обеспечивают разрядный путь для конденсаторов, если выход случайно замыкается на землю.

Два диода (D6 и D8) в обратном включении защищают выход каждого плеча в случае неисправности другого.

Стабилизатор на фиксированное выходное напряжение 7805 (REG3) используется для получения напряжения + 5V. Резистор номиналом 100Ом  служит для снижения рассеиваемой мощности на микросхеме стабилизатора. Этот резистор не так важен для модуля предварительного усилителя, но существенно облегчит тепловой режим стабилизатора при подключении дополнительных блоков.

Поскольку от источника питания +5В потребляется дополнительная мощность только положительной полярности, для балансировки плеч выпрямителя в отрицательное плечо включен резистор номиналом 330Ом, который обеспечивает одинаковую скорость разряда конденсаторов фильтра при выключении.

Продолжение следует…

Удачного творчества!

Стать подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»
Вольный перевод статьи — Главный редактор «РадиоГазеты».

Похожие статьи:


Схемы радиоприёмников, приемники своими руками (Страница 23)


Детекторный приемник (антенна с магнитной связью — труба отопления)

Что же делать, если опутывать всю квартиру проводами не хочется или домашние не позволяют, а в комнате проходит одна единственная труба, например центрального отопления? И здесь есть выход: автор получил очень неплохие результаты, используя магнитную антенну, размещенную вплотную к трубе и…

0 3278 0

Схема простого СВ(525…1605 кГц)-УКВ(87,5…108 МГц) приемника (K174XA10, K174XA34)

В настоящее время выпускаются микросхемы, которые в одном корпусе содержат все составляющие части супергетеродииного приемника, от высокочастотной части до усилителя звуковой частоты. Для того, чтобы собрать приемник необходимо к микросхеме только припаять конденсаторы, резисторы…

3 5809 0

Схема коротковолнового конвертера для СВ приемника

Конвертор представляет собой небольшую приставку, с помощью которой на радиоприемник, имеющий диапазоны длинных или средних волн, можно принимать радиостанции, работающие на коротких волнах. Принципиальная схема конвертора приведена рис. 12.4. Конвертор…

2 5289 0

Схемы УКВ-тюнеров приставок к ламповым радиоприемникам

В ламповом приемнике прошлых лет почти в каждом есть гнезда для подключения звукоснимателя. К этим гнездам можно подключить самодельный УКВ-тюнер на микросхеме, который питается от отдельной батарейки или от блока питания самого радиоприемника. В итоге получается полноценный УКВ…

3 5086 0

Схема малогабаритного радиоприемника на микросхеме К176ЛЕ5

На одной цифровой микросхеме можно собрать приемник прямого усиления [28], обеспечивающий уверенный прием программ вещательных станций, работающих в диапазоне длинных волн. Схема такого приемника показана на рис. 92,а. В нем элемент DD1.1 работает как усилитель радиосигнала,…

3 4069 5

Схема преселектора для КВ-приемника 1-30МГц (КП327)

Большинство малогабаритных приемников китайского производства обладают недостаточной чувствительностью и избирательностью. Предлагаю схему простого преселектора, который можно использовать в качестве внешней активной антенны для портативного радиоприемника. …

8 9755 0

Сверхрегенеративный УКВ-приемник 80-108МГц, 108-130МГц (КП303)

Приведена принципиальная электрическая схема простого сверхрегенеративного приемника, позволяющего принимать сигналы с амплитудной и частотной модуляцией в диапазоне 80…130 МГц. Перестройка по частоте осуществляется конденсатором С4. Для плавной настройки …

8 11482 16

Схема приемника частоты авиаслужб 118,250 МГц

Вниманию радиолюбителей предлагается несложная схема АМ-приемника, работающего в диапазоне УКВ. Он предназначен для приема сигналов авиаслужб, например сводок погоды местного аэропорта. Данная конструкция работает на частоте 118,250 МГц с возможностью…

7 5563 1

УКВ-приемник с фиксированными настройками(174ХА34, К04КП020)

Три года назад я повторил УКВ-приемник, описанный в. Спустя некоторое время появилось желание модернизировать это устройство, чтобы можно было быстро и просто настроиться на желаемую станцию. Ведь настройка переменным резистором вызывала некоторые затруднения, особенно в…

2 5434 0

Миниатюрный приемник КВ-УКВ (КП327А, КТ368, TBA120)

Данный приемник может использоваться для приема сигналов станции с узкополосной частотной модуляцией (радиостанции СВ-диапазона, любительские радиостанции и т. д.). Он также может применяться для приема цифровых видов связи (FSK, RTTY, PACKET) на КВ- и УКВ-диапазонах …

4 6609 0


Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:

Receiver Circuits бесплатные ссылки на электронные схемы

Однотранзисторный приемник для SSB, CW, AM с использованием VHF MOSFET с двойным затвором —  Однотранзисторный приемник для SSB, CW, AM __ Разработано домашней радиостанцией EI9GQ

Шестиметровый преобразователь   Из статьи «Конвертеры Junk-Box для 6 и 2 метра», Род Кройтер, WA3ENK, QST, январь 1997 г., стр. 33.   . . . Веб-автор: Дэвид Уайт, WN5Y

Smart VOX от Лаборатории реактивного движения-НАСА — для создания сигнала COS от радио, у которого его нет.Эта схема была разработана для управления ретрансляцией звука NASA Select через ретрансляторы JPL W6ViO. __ Дизайн Рэнди Хэммок KC6HUR и Ян Тарсала WB6VRN 

Smooth Tone Clickless CW Sidetone Generator — Эта схема настолько хороша, насколько это возможно для генерации тонов азбуки Морзе. его можно использовать в качестве генератора кодовой практики, тонального генератора для манипулятора, генератора местного эффекта для передатчика CW или генератора звуковой модуляции CW (MCW) для FM-передатчика или ретранслятора __ Разработано G.Форрест Кук

Мягкий ограничитель лежит в основе АМ-модулятора простой схемы —  03.09.07  EDN Идеи дизайна: вставка диодов, смещенных опорным напряжением, в контур обратной связи операционного усилителя дает мягкий ограничитель, который можно использовать в качестве основы АМ-модулятора. Дизайн Herminio Martnez, Encarna Garca и Juan Gmiz, Технический университет Каталонии, Барселона, Испания

Solid State Fremodyne — статья Electronic Australia от мая 1970 года о создании твердотельной версии Fremodyne.

АДАПТЕР SSB. Создайте этот простой адаптер для приема однополосных сигналов SSB на коротковолновых AM-приемниках__ 

SSB AF Filter — это простой фильтр, который немного ограничивает отклик НЧ, а также обеспечивает довольно сильный спад на ВЧ.Прототип усовершенствовал Yaesu FT101B, который был оснащен только фильтром AM iF. Микросхема — LM358. __ Дизайн Гарри Литхолл-SM0VPO

Модулятор SSB покрывает ВЧ-диапазон — 30.09.99 EDN Идеи дизайна: Модулятор MAX2452 для формирования модулятора с одной боковой полосой (SSB), который принимает сигнал основной полосы частот от 300 до 3000 Гц и генерирует сигнал с модуляцией SSB в диапазоне ОВЧ.Автор намекает на возможность улучшения характеристик, если в микросхеме модулятора используется дифференциальный привод. действительно, такая производительность возможна, но вам не нужны дополнительные компоненты; на самом деле, вы можете добиться улучшения с помощью более простой схемы (рис. 1). Дизайн Исраэля Шлейхера, Бейкерсфилд, Калифорния, 30 сентября 1999 г.

SSB Tramsceiver, Exciter Board — Теперь, когда люди женятся и рожают детей в Интернете, не пора ли кому-нибудь спроектировать и построить установку SSB в сети?Установка будет состоять из различных модулей, начиная с платы возбудителя SSB. Первый прототип платы был построен и протестирован на стенде, но не в воздухе. Результирующий SSB-сигнал хорошо выглядит на осциллографе и нормально звучит на мониторном приемнике. __ Дизайн домашней радиостанции EI9GQ

Приемник SSB/CW/AM на 80 м с использованием одного чипа SA612 – Радиолюбители – V-U) HF AMPLiFiER – Схема __ Разработан Гаем Роэлсом ON6MU

Статья о преобразовании звукового USB-адаптера на базе StarTech CM108 — для AllStar (Asterisk) VoiP __ Дизайн Кевина Кастера W3KKC

Адаптер поднесущей — Слушайте эти скрытые FM-передачи.__ Дизайн Тони ван Роон  VA3AVR

Приемник внезапных ионосферных возмущений (SID). Программа AAVSO SiD состоит из наблюдателей за Солнцем, которые отслеживают радиостанции очень низких частот (VLF) на предмет внезапного усиления их сигналов. Ионосфера Земли реагирует на интенсивное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение, испускаемое во время солнечной вспышки. Возмущение ионосферы усиливает распространение ОНЧ-радиосигналов. При мониторинге мощности сигнала удаленного ОНЧ-передатчика регистрируются внезапные ионосферные возмущения (SID), которые указывают на недавнюю вспышку на Солнце.__ Обратитесь в программу SID AAVSO

Super 80 Ultra-Simple Circuit SSB приемник для диапазона 3,5 МГц базовый супергетеродин — любительская радиосвязь Только схема __ Дизайн Питера Паркера VK3YE

Superhet AM Broadcast Receiver. На изображении выше показан небольшой AM-супергетродинный приемник, работающий в диапазоне частот вещания
от 550 до 1650 кГц. В схеме используется 8-контактная микросхема сбалансированного смесителя
Signetics (NE602), которая преобразует входящий радиочастотный сигнал
в стандартный сигнал 455 кГц iF и обеспечивает усиление около 13 дБ __ Разработано Биллом Боуденом

Приемник Superregen для FM-вещания или приема AM-диапазона авиационного диапазона — это приемник, которым я хвастался на странице с указателем радио, — приемник, который настолько чувствителен, что может слышать локальный генератор внутри небольшого транзисторного радиоприемника на расстоянии 30–50 футов.Соберите одну из этих маленьких жемчужин, и вы сможете слышать пилотов самолетов за много миль с помощью штыревой антенны диаметром 24 дюйма. __ Дизайн Рика Андерсена

Superregenative Receiver-VHF Tracking Receiver — сверхрегенеративный приемник, разработанный для отслеживания небольших FM-передатчиков, но также настраивающий диапазон самолета в верхней части диапазона FM-вещания. Принимает как AM, так и FM (от 107 МГц до 135 МГц). Вы можете использовать этот приемник с FM-передатчиком Beeping для полной недорогой системы радиослежения.Приемник удивительно прост, в нем используется только один транзистор для секции приемника и одна микросхема для аудиосекции. __ Дизайн Джерри Баумайстера

Сверхрегенеративный приемник 27 МГц — для дистанционного управления моделью RC. __ Дизайн Peter Jakab

Суперрегенеративный ресивер, созданный лабораториями GE — только схема __ Разработан Питером Якабом

Super-Tiny Receiver — это приемник СНЧ, встроенный в разъем для наушников! Недавно я приобрел цифровой диктофон взамен микрокассетного магнитофона, описанного выше, и обнаружил, что он чрезвычайно чувствителен и легко усиливает сигнал от FET-версии приведенного выше приемника с компьютерным питанием.Этот новый приемник состоит из очень слаботочного JFET, резистора смещения (2, 22 МОм последовательно) и конденсатора; это все! Диктофон предназначен для питания электретных микрофонов, поэтому не требует батареи  __  Контактное лицо: Чарльз Венцель из Wenzel Associates, Inc.

Опора для мачты антенны из стекловолокна — это моя самодельная опора мачты антенны из стекловолокна, используемая для мачты антенны из стекловолокна высотой 10 метров (сделана в мае 2005 г.)  __ Дизайн Бьярке Корсгаард

Дополнительный фильтр от 30 до 80 МГц — это радиоастрономический проект __, разработанный Radio-Sky Publishing

SW Receiver с использованием ZN414 — коротковолновый приемник на основе MK484 (ранее ZN414), работающий в тропических и 49-метровых диапазонах.__ Дизайн Энди Коллисона

SW Регенеративный приемник. Чувствительность и избирательность являются основными проблемами энтузиастов коротких волн, когда они ищут приемник. Коммерческие модели связи с супергетеродинной схемой, безусловно, удовлетворяют его требованиям, но они дороги. Он предпочел бы самодельное радио, так как регенеративный приемник является доступным выбором __ Дизайн Ramn Vargas Patrn

SW RF Pre-Ampplifier — радиочастотный усилитель для усиления приема SW.Диапазон частот приблизительно от 5 до 20 МГц. __ Дизайн Энди Коллисона

SW30+ 30-метровый CW-трансивер — Резюме — Этот 30-метровый CW-трансивер был создан в рамках интернет-курса по строительству в манхэттенском стиле, задуманного и проведенного моим другом Чаком Адамсом, K7FO, несколько лет назад. Базовая установка представляет собой Small Wonders Lab SW30 (Дэйв Бенсон, дизайн K1SWL) с некоторыми улучшениями, в первую очередь, связанным резонаторным фильтром во входной части приемника, 4-полюсным кварцевым фильтром (первоначальная конструкция имела 3 полюса) и аудиоусилитель, подходящий для управления динамиком.__ Дизайн Джима Кортге, K8IQY

Мост SWR — любительское радио — другое __ Дизайн: Гай Роэлс ON6MU

Мост КСВ от 1 до 1000 МГц (1 ГГц) — этот мост КСВ не является моим собственным изобретением, OZ3SW и OZ9MO улучшили конструкцию после конструкции DJ7VY в ukw-berichte 1/83. Это конструктор, созданный для членов клуба Frederikssunds EDR Club, я только немного склеил и припаял. Спасибо за всю аппаратную помощь, помощь с запчастями, калибровку и измерение! вы знаете, кого я имею в виду! ! __ Разработано Томасом Шеррером OZ2CPU

КСВ-мост, покрывающий диапазоны ВЧ и ОВЧ — только схема __ Разработан Гаем Роэлсом ON6MU

Ответвитель направления КСВ от 5 до 500 МГц, предназначенный для использования с цифровым ваттметром. Этот ответвитель направления можно использовать в диапазоне от 5 до 500 МГц.Я не тестировал его выше 500 МГц
Этот дизайн и печатная плата не являются моим собственным изобретением, а старый проект моего местного клуба EDR. его можно использовать с цифровым ваттметром, который имеет специальный экран измерения, отображающий разницу между двумя сигналами. Эта разница отображается как в дБ, так и в КСВ! ! __ Разработано Томасом Шеррером OZ2CPU

КСВ-метр для диапазона от 1 до 1300 МГц — очень простая конструкция, дешевая в изготовлении, не требует настройки и хорошо работает! В зависимости от конкретных компонентов и используемой технологии строительства верхний предел частоты будет где-то между 150 МГц и 5 ГГц! __ Дизайн Манфред Морнхинвег

Synchronous Oscillator преобразует аудио и видео в FM  —  22.07.99 EDN Идеи дизайна: синхронный генератор (SO) и когерентный синхронный генератор с фазовой автоподстройкой (CPSO) представляют собой универсальные многофункциональные сети, которые отслеживают, синхронизируют и усиливают как можно больше. 80 дБ; улучшить SNR на целых 70 дБ; и модулировать сигналы AM, FM и FSK Дизайн Васил Узуноглу, Synchtrack, Gaithersburg, MD

Синтезированный ACARS, авиационный приемник — Этот недорогой авиационный приемник диапазона 117–137 МГц был разработан для приема и декодирования данных ACARS с помощью ПК.Приемник состоит из отслеживающего входного полосового фильтра, каскада микширования с одним преобразованием, кристаллического и керамического каскадов фильтра iF, синтезированного гетеродина PLL, цепей RF / iF AGC, схемы разделения данных, выходного аудиокаскада — все они управляются микроконтроллером PIC. Интерфейс к ПК осуществляется через канал RS232 со скоростью 9600 бод. __ Дизайн Стива Хагемана

Синтезированный КВ-приемник. Этот приемник изначально был разработан для простоты и низкой стоимости, но, как и другие проекты, он разросся. Мой приемник теперь синтезирован, и его производительность вполне сравнима со многими коммерческими разработками.Необычными особенностями этой конструкции являются: * Общие транзисторы ЗЧ и схема ЗЧ были использованы для усилителя iF в бестрансформаторной конструкции. Это помогает конструкции и устойчивости. ; * Полоса пропускания iF ограничена обычными цепями с настройкой L. C., которые не демпфируются какими-либо резистивными или активными устройствами. Это дает производительность даже для работы CW. iF составляет 500 кГц, а НЕ 465 кГц. ; * Варианты для трех различных локальных генераторов. Я использовал Marconi Sig. Gen.  с этим приемником более года, прежде чем я преодолел летаргию и построил приличный LO __ Дизайн Гарри Литхолл-SM0VPO

Разборка вторник: Baofeng Amateur Radio Transceiver

Baofeng Technology производит недорогие радиолюбители.Компания All About Circuits приобрела магнитолу, чтобы разобрать и заглянуть внутрь.

О радиоприемнике

Baeofang Technologies производит радиоприемники, которые являются одними из самых дешевых на рынке. За 25 долларов США на Amazon (на момент публикации) мы купили двухдиапазонный портативный трансивер (HT), работающий в любительских диапазонах VHF и UHF. Это тип радио, который, как правило, оказывается в аварийных комплектах или в бардачке автомобиля для экстренных случаев.

Прежде чем купить его, вы должны изучить лицензионные требования в вашей стране.Вещание на определенных частотах без надлежащего разрешения является незаконным во многих странах мира.

 

Изображение предоставлено Amazon.

 

Радиостанции, которые мы разобрали для демонтажа на этой неделе, — это UV-5R и UV-5RB, хотя, по-видимому, многие продукты Baoefang имеют аналогичное обозначение (UV-5R, UV-5RA, UV-5RB, UV- 5RC, UV-5R+, UV-5R V2 и т. д.). Хотя в следующей статье будет упоминаться только UV-5RB, внутренняя компоновка двух радиостанций во многом идентична.Я открыл две радиостанции, потому что УФ-5РБ, который я изначально разобрал, имел несколько интегральных схем с неразборчивой или полностью отсутствующей маркировкой на верхней стороне.

 

Схема предоставлена ​​QRZCQ. Нажмите, чтобы увеличить

 

Схема в значительной степени соответствует компонентам радио. Однако некоторые небольшие расхождения между схемой и печатной платой, которая была передо мной, заставили меня поверить, что эта схема предназначена для варианта конструкции.

Дуплексный трансивер и отдельный FM-приемник на этой печатной плате могут управляться с помощью I²C, поэтому неудивительно, что есть люди, которые разобрали устройство и запрограммировали свои собственные микроконтроллеры.

Опять же, я снова предупрежу вас прочитать и понять законы, касающиеся вещания в вашей юрисдикции. Вы должны иметь лицензию на использование радиостанции, которая передает на определенных частотах, а штрафы в США исчисляются пятизначными числами.

Разборка радиоприемника

Начните разборку, сняв аккумулятор и зажим для ремня. Сдвиньте ручку включения/выключения громкости с потенциометра и открутите антенну.

Потенциометр и антенна крепятся к корпусу стопорными кольцами с резьбой (накидными гайками). Снять резьбу можно с помощью отвертки с плоской головкой, щипцов или плоскогубцев для стопорных колец. Удалите четыре видимых винта из термопластика с головкой T-8. Затем снимите небольшую часть в верхней части радиоприемника, которая держала зажим для ремня.

Печатную плату и металлическую заднюю панель можно аккуратно приподнять и вынуть из передней части корпуса и снять.

Наконец, печатную плату можно снять с металлической подложки после удаления нескольких винтов с крестообразным шлицем.

Подробности смотрите в видео ниже.

Взгляд Внутри

Top-Side Артикул Описание Дополнительная информация
None EM78P568 Микроконтроллер Спецификация
BL24C64 I²C EEPROM Технический паспорт
BF-B 1223
AT1846S Single-Chip трансиверов Сайт
RDA 5802N Single-Chip Broadcast FM-радио тюнер Спецификация
LM358L Двойной операционный Ampleifeer Datasheet
TDA2822 TDA2822 Мощность низкого напряжения Datasheet
None Hitachi HD44780 LCD контроллер / драйвер DataSeet

Цифровые цепи на доске (2, 3, 4, 5, 8) контр. в основном через I²C микроконтроллером (1).Два аналоговых усилителя (6, 7) усиливают звук от встроенного микрофона (6) и внешних разъемов микрофона/динамика (7).

 

Передняя и обратная стороны печатной платы с интересующими интегральными схемами, обозначенными и пронумерованными
(1) Микроконтроллер EM78P568 (красный)

Этот микроконтроллер оснащен маломощным, высокоскоростным 8-разрядным микропроцессором RISC с 26 килобайтами одноразовой программируемой (OTP) памяти только для чтения.

 

Блок-схема EM78P568. Изображение предоставлено Elan Microelectronics Corp.

 

Он также оснащен тональными генераторами, способными генерировать систему шумоподавления с непрерывным тональным кодированием (CTCSS) и двойной тональной модуляцией частоты (DTMF), а также детекторы для обоих. Их можно использовать в качестве средства управления доступом к ретранслятору: радио, которое транслирует тон CTCSS, будет передавать свое сообщение, а радио, которое не транслирует тон, не будет.

В качестве альтернативы его можно использовать для включения приема на определенный приемник, не мешая другим слушателям на канале. Представьте, что у вас есть дюжина пользователей на одном канале и возможность передавать информацию отдельному пользователю, подгруппе или всей пользовательской базе.

(2) BL24C64 (оранжевый)

 

Блок-схема 24C64. Изображение предоставлено Microchip

 

Это электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство I²C (EEPROM), поддерживающее максимальную тактовую частоту 400 кГц.На микросхеме есть три входа, которые позволяют использовать восемь разных адресов на одной линии. Данные организованы в восемь блоков по 8192 бита.

(3) BF-B 1223 (желтый)

Мне не удалось однозначно идентифицировать эту интегральную схему. Возможно, это 8-контактная микросхема преобразования текста в речь (TTS), показанная на схеме.

Во втором радио, которое я открыл, микросхема в том же месте была помечена как «LT-ZY606″. Я никогда не видел 8-контактную микросхему TTS и не заподозрил бы, что это микросхема TTS, если бы не 8-контактная микросхема на схеме с надписью «Голос.» 

Читатели. Если вы знаете, что это за IC, сообщите мне, и я с радостью обновлю статью.

(4) AT1846S (зеленый)

Это одночиповая микросхема приемопередатчика. Мне не удалось найти таблицы данных или информацию для AT1846S, но RDA1846 дает несколько результатов.

 

Блок-схема приемопередатчика AT1846 IC из его технического описания. Изображение предоставлено RDA Microelectronics. Нажмите, чтобы увеличить.

 

Этот чип управляется основным микропроцессором через I²C и отвечает за полное преобразование голоса в радио и из радио в голос.Это ИС, которая обеспечивает основные функции радио.

(5) RDA 5802 (синий)

Это схема FM-радиотюнера, которая позволяет пользователям настраиваться на широковещательные радиодиапазоны только для приема. Он управляется основным микроконтроллером через I²C.

 

Блок-схема RDA 5802. Изображение предоставлено RDA Microelectronics
(6) LM358L (фиолетовый)

Двухканальный операционный усилитель. Второе радио заменило операционный усилитель 2904 там, где когда-то был 358.Эта микросхема предположительно усиливает аналоговый сигнал от электретного микрофона, находящегося поблизости.

 

Изображение предоставлено Unisonic Technologies Co.
(7) TDA2822 (оранжевый)

Низковольтный усилитель мощности

Это двойной аудиоусилитель мощности, конструкция которого аналогична типичному операционному усилителю. Из-за своего расположения на плате эта микросхема предположительно усиливает вход внешнего микрофона и выход внешнего динамика.

(8) Капля на чипе (розовая)

Hitachi HD44780 ЖК-контроллер/драйвер

Этот драйвер дисплея существует с конца 80-х годов. Он взаимодействует с микропроцессорами и жидкокристаллическими дисплеями для отображения всевозможной информации на дисплеях различных размеров и с множеством шрифтов.

В какой-то момент своей жизни вы столкнулись с жидкокристаллическими дисплеями, управляемыми этой микросхемой. Он выполняет все функции отображения, что позволяет микропроцессору выполнять другие задачи.

 

Изображение предоставлено Sparkfun

Заключение

Если вы покупаете один из них, сделайте себе одолжение и купите кабель для программирования, потому что существующая система меню на радио требует много времени для навигации. Вы можете скачать бесплатную программу CHIRP для программирования радио с вашего персонального компьютера.

 

Рекомендуемое изображение включает изображение, предоставленное Amazon.

 

Следующая разборка: дистанционно управляемая розетка Mercury

Триггерный эффект в токовом шунте на lm358.Даташит LM358 и LM358N, описание, схема подключения. Получить контроль

Самый популярный двухканальный операционный усилитель LM358, LM358N. Операционный блок относится к сериям LM158, LM158A, LM258, LM258A, LM2904, LM2904V. Имеет множество схем включения, аналогов и даташит.

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

Вас заинтересуют даташиты и характеристики других ИС,. Они используются совместно с импульсными регуляторами и источниками питания.


  • 1. Характеристики, описание
  • 2. Таблица характеристик.
  • 3. Цоколёвка, распиновка
  • 4. Аналог
  • 5. Типовые схемы включения
  • 6. 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 заданной температуре от 0° до 70° характеристики остаются в пределах нормы.Если количество градусов выйдет за эти пределы, то появится отклонение параметров.

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

Несколько популярных даташитов для скачивания:

Таблица характеристик.

Параметр LM358, LM358N
Мощность, вольт 3-32В
Биполярное питание ±1.от 5 В до ±16 В
Потребляемый ток 0,7 мА
Входное напряжение смещения 3 мВ
Входной компенсационный ток смещения 2 нА
Смещение входного тока 20 нА
Скорость нарастания выходного сигнала 0,3 В/мс
Выходной ток 30–40 мА
Максимальная частота от 0,7 до 1,1 МГц
Дифференциальное усиление 100 дБ
Рабочая температура от 0° до 70°

Чипы разных производителей могут иметь разные параметры, но все в пределах нормы.Единственное, что может сильно отличаться, это максимальная частота, у одних она составляет 0,7 МГц, у других — до 1,1 МГц. Вариантов использования ИС очень много, только в документации их порядка 20. Радиолюбители расширили это число до более чем 70 цепей.

Типовой функционал из даташита на русском языке: компараторы

  1. ;
  2. активные RC-фильтры;
  3. Драйвер светодиода;
  4. Суммирующий усилитель постоянного тока;
  5. генератор импульсов и пульсаций;
  6. Детектор пикового напряжения низкого напряжения;
  7. полосовой активный фильтр;
  8. для усиления с фотодиодом;
  9. инвертирующий и неинвертирующий усилитель;
  10. симметричный усилитель;
  11. стабилизатор тока;
  12. Инвертирующий усилитель переменного тока;
  13. Дифференциальный усилитель постоянного тока;
  14. Мостовой усилитель тока.

Цоколь, распиновка

Аналог

..

Большую популярность определяет большое количество аналогов LM358 LM358N. В зависимости от производителя характеристики могут незначительно отличаться, но все в пределах допуска. Перед заменой уточните электрические характеристики у производителя, вдруг они вас не устраивают. Схемы переключения аналогичны. Есть более 30 аналогов, я покажу первый десяток совершенно аналогично: по параметрам:

  1. KR1040UD1
  2. KR1053UD2
  3. KR1401UD5
  4. GL358
  5. NE532
  6. OP295
  7. OP290
  8. OP221
  9. OPA2237
  10. TA75358P
  11. УПК1251К
  12. УПК358К

Типовые схемы включения

Мне пришлось просмотреть несколько спецификаций от разных заводов, чтобы найти наиболее полную.Большинство из них короткие и неинформативные. Чтобы было максимально понятно, как работают схемы включения LM358 и LM358N, ознакомьтесь с типовой коммутацией.


Datasheet LM358 LM358N

Область применения указано производителями:

  1. Проигрыватели Blu-ray и домашние кинотеатры;
  2. химические и газовые датчики;
  3. DVD-рекордеры и проигрыватели;
  4. мультиметры цифровые;
  5. датчик температуры;
  6. системы управления двигателем;
  7. осциллографы;
  8. генераторы;
  9. системы определения массы.

2

5 Микросхема

LM358 в одном корпусе содержит два независимых маломощных операционных усилителя с высоким коэффициентом усиления и частотной компенсацией. Отличается низким потреблением тока. Особенностью этого усилителя является возможность работы в схемах с однополярным питанием от 3 до 32 вольт. Выход защищен от короткого замыкания.

Описание операционного усилителя LM358

Область применения в качестве усилительного преобразователя, в схемах преобразования постоянного напряжения и во всех типовых схемах, где используются операционные усилители, как с однополярным напряжением питания, так и с двуполярным.

Технические характеристики LM358

  • Однополярное питание: от 3 В до 32 В.
  • Двойное питание: от ± 1,5 до ± 16 В.
  • Ток потребления: 0,7 мА.
  • Синфазное входное напряжение: 3 мВ.
  • Дифференциальное входное напряжение: 32В.
  • Входной ток общего режима: 20 нА.
  • Дифференциальный входной ток: 2 нА.
  • Дифференциальное усиление 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.

Размеры и расположение контактов LM358 (LM358N)


Аналоги LM358

Ниже приведен список зарубежных и отечественных аналогов операционного усилителя LM358:

  • ГЛ358
  • НЕ532
  • ОП221
  • ОП290
  • ОП295
  • ТА75358П
  • УПК358К
  • АН6561
  • КА358Э
  • ХА17904
  • КР1040УД1 (отечественный аналог)
  • КР1053УД2 (отечественный аналог)
  • КР1401УД5 (отечественный аналог)

Примеры применения (коммутационные схемы) усилителя LM358

Простой неинвертирующий усилитель

Компаратор с гистерезисом

Предположим, что потенциал на инвертирующем входе плавно возрастает.Когда он достигает уровня немного выше опорного (Vh -Vref), выход становится высоким. Если затем входной потенциал начнет медленно уменьшаться, то выход компаратора переключится на низкий логический уровень при значении немного ниже опорного (Vref — Vl). В этом примере разница между (Vh — Vref) и (Vref — Vl) будет значением гистерезиса.

Генератор синусоидальных колебаний Wien Bridge

Генератор моста Вина представляет собой разновидность электронного генератора, генерирующего синусоидальные волны.Он может генерировать широкий диапазон частот. Генератор основан на мостовой схеме, первоначально разработанной Максом Вином в 1891 году. Классический генератор Вина состоит из четырех резисторов и двух конденсаторов. Генератор также можно рассматривать как прямой усилитель в сочетании с полосовым фильтром, обеспечивающим положительную обратную связь.

Дифференциальный усилитель на LM358

Целью этой схемы является усиление разницы между двумя входными сигналами, каждый из которых умножается на определенное постоянное значение.

Дифференциальный усилитель — известная электрическая схема, используемая для усиления разности напряжений двух сигналов на ее входах. В теоретической модели дифференциального усилителя величина выходного сигнала не зависит от величины каждого отдельного входного сигнала, а строго зависит от их разности.

Многие параметры устройства будут зависеть от того, какая конкретно схема включения LM358 используется. На этом операционном усилителе можно реализовать множество конструкций, которые легко применяются в микроконтроллерной технике и даже в акустических системах.

Это не очень требовательный элемент — быстродействием не блещет, диапазон рабочих напряжений тоже небольшой, но главные качества — простота и дешевизна. Стоимость одной ОУ оптом около 15 рублей. Поэтому неудачные эксперименты с ним не ударят по вашему карману.

Особенности операционного усилителя

Микросхема LM358 получила широкое распространение среди радиолюбителей, так как имеет массу достоинств. Среди всех можно выделить следующие:

  1. Крайне низкая цена товара.
  2. При реализации устройств на микросхеме не требуется установка дополнительных схем для компенсации.
  3. Может питаться как от однополярного источника, так и от двухполярного.
  4. Питание может поступать от источника напряжением 3…32В. Это позволяет использовать практически любой источник питания.
  5. На выходе сигнал нарастает со скоростью 0,6 В/мкс.
  6. Максимальный потребляемый ток не превышает 0,7 мА.
  7. Напряжение смещения на входе не более 0.2 мВ.

Это ключевые особенности, на которые нужно обратить внимание при выборе этого чипа. В том случае, если какой-то параметр вас не устраивает, лучше поискать аналоги или аналогичные операционные усилители.

Распиновка схемы

По даташиту на LM358 видно, что в один корпус заключены сразу два операционных усилителя. Следовательно, каждый имеет два входа и столько же выходов. Плюс еще две ножки предназначены для подачи напряжения.Всего у микросхемы восемь контактов. Распиновка LM358 следующая:

1 — выход DA1.1.

2 — отрицательный вход DA1.1.

3 — положительный вход DA1.1.

4 — «минусовая» мощность.

5 — положительный вход DA1.2.

6 — отрицательный вход DA1.2.

7 — выход DA1.2.

8 — «плюс» блока питания LM358.

В каких корпусах производятся микросхемы?

Корпус может быть либо DIP8 — обозначение LM358N, либо SO8 — LM358D. Первый предназначен для осуществления объемного монтажа, второй – для поверхностного монтажа.Характеристики элемента не зависят от типа корпуса – они всегда одинаковы. Но есть много аналогов микросхемы, у которых параметры немного другие. Всегда есть плюсы и минусы. Обычно, если элемент имеет большой диапазон рабочих напряжений, например, страдает какая-то другая характеристика.

Также есть металлокерамический корпус, но такие микросхемы используются, если устройство будет эксплуатироваться в тяжелых условиях. В радиолюбительской практике удобнее всего использовать микросхемы в корпусах для поверхностного монтажа.Они очень хорошо паяются, что немаловажно при работе. Ведь гораздо удобнее работать с элементами, ножки которых длиннее.

Какие есть аналоги?

Аналогов микросхемы LM358 много. Схема включения у них точно такая же, но все же лучше сверяться с даташитом, чтобы не ошибиться. Среди полных аналогов микросхемы можно выделить следующие:

  • NE532;
  • ОП221;
  • OP04;
  • OP290;
  • OPA2237;
  • UPC358C;
  • OP295;
  • ТА75358Р.

Также можно выделить аналоги элемента LM358D — это UPC358G, KIA358F, TA75358CF, NE532D. Есть много подобных микросхем, незначительно отличающихся от 358-й. Например, LM258, LM158, LM2409 имеют полностью схожие характеристики, но диапазон рабочих температур немного отличается.

Характеристики аналогов

По даташиту LM358 и его аналогов можно узнать следующие характеристики:

  1. LM158 — работает в диапазоне температур от -55 до +125 градусов.Напряжение питания может колебаться в диапазоне 3…32В.
  2. LM258 — диапазон рабочих температур -25…+85, напряжение питания — 3…32В.
  3. LM358 — температура 0…+70, напряжение — 3…32В.

В том случае, если температурного диапазона 0…+70 недостаточно, есть смысл найти аналог операционному усилителю. LM2409 работает хорошо, у него более широкий диапазон рабочих температур. Вот только для питания его чуть меньше. Это существенно снижает возможности использования устройства в радиолюбительских конструкциях.Схема включения LM358 такая же, как и у большинства его собратьев.

В том случае, если необходимо установить только один операционный усилитель, следует обратить внимание на аналоги типа LMV321 или LM321. У них пять выводов, а внутри корпуса SOT23-5 заключен только один операционный усилитель. Но в том случае, если ОУ нужно больше, можно использовать сдвоенные элементы — LM324, у которых на корпусе 14 выводов. С помощью таких элементов можно сэкономить место и конденсаторы в цепи питания.

Схема неинвертирующего усилителя

Описание схемы:

  1. Сигнал подается на положительный вход.
  2. Два последовательно соединенных постоянных резистора R2 и R1 подключены к выходу операционного усилителя.
  3. Второй резистор подключен к общему проводу.
  4. Точка подключения резисторов подключена к отрицательному входу.

Для расчета коэффициента усиления необходимо использовать простую формулу: k=1+R2/R1.

Если есть данные о величине сопротивления, входного напряжения, то легко вычислить выходное: U(вых)=U(вх)*(1+R2/R1). При использовании микросхемы LM358 и резисторов R1=10 кОм и R2=1 МОм коэффициент усиления составит 101.

Схема мощного неинвертирующего усилителя

Элементы, используемые в конструкции неинвертирующего усилителя, и их параметры :

  1. В качестве микросхемы используется LM358.
  2. Значение сопротивления R1=910 кОм.
  3. R2=100 кОм.
  4. R3=91 кОм.

Для усиления сигнала используется полупроводниковый биполярный транзистор VT1.

По напряжению коэффициент усиления при условии применения таких элементов равен 10. Для расчета коэффициента усиления в общем случае необходимо использовать следующую формулу: k = 1 + R1/R2. Для расчета коэффициента тока всей цепи необходимо знать соответствующий параметр используемого транзистора.

Схема преобразователя напряжение-ток

Схема показана на рисунке и немного похожа на ту, что была описана в конструкции неинвертирующего усилителя.Но тут добавлен биполярный транзистор. На выходе сила тока прямо пропорциональна напряжению на входе операционного усилителя.

И при этом сила тока обратно пропорциональна сопротивлению резистора R1. Если описать его формулами, то это выглядит так:

При значении сопротивления R1=1 Ом на каждый 1В напряжения, подаваемого на вход, будет 1А тока на выходе. Схема включения LM358 в режиме преобразователя напряжение-ток используется радиолюбителями для проектирования зарядных устройств.

Схема преобразователя ток-напряжение

Благодаря этой простой конструкции операционный усилитель LM358 может преобразовывать малый ток в высокое напряжение. Это можно описать следующей формулой:

Если в конструкции используется резистор сопротивлением 1 МОм, а по цепи протекает ток величиной 1 мкА, то появится напряжение величиной 1В на выходе элемента.

Принципиальная схема простого дифференциального усилителя

Данная конструкция широко используется в устройствах, измеряющих напряжение от источников с большим сопротивлением.Необходимо учитывать особенность — соотношение сопротивлений R1/R2 и R4/R3 должно быть равным. Тогда выходное напряжение будет иметь следующее значение:

U(out)=(1+R4/R3)*(Uin1-Uin2).

В этом случае выигрыш можно рассчитать по формуле k=(1+R4/R3). В том случае, если сопротивления всех резисторов равны 100 кОм, коэффициент будет равен 2.

Регулятор усиления

В предыдущей конструкции есть один недостаток — нет возможности регулировки усиления.Причина в сложности реализации, ведь нужно использовать сразу два переменных резистора. Но если вдруг возникнет необходимость регулировки коэффициента, то можно воспользоваться расчетной схемой на трех ОУ:

Здесь регулировка происходит с помощью переменного резистора R2. Необходимо учесть, что выполняются следующие равенства:

  1. R3=R1.
  2. R4=R5=R6=R7.

В этом случае k=(1+2*R1/R2).

Выходное напряжение усилителя U(out)=(1+2*R1/R2)*(Uin1-Uin2).

Цепь контроля тока

Еще одна схема, позволяющая измерять значение тока в питающем проводе. Он состоит из шунтирующего резистора R1, операционного усилителя LM358, транзистора NPN и двух резисторов. Характеристики товара:

  • микросхема DA1 — LM358;
  • сопротивление резистора R=0,1 Ом;
  • значение сопротивления R2=100 Ом;
  • R3=1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть как минимум на 2 В выше напряжения нагрузки. Это обязательное условие для функционирования схемы.

Цепь преобразователя напряжения в частоту

Это устройство потребуется, когда возникнет необходимость рассчитать период или частоту сигнала.

Схема используется как аналого-цифровой преобразователь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.