Lm324n схема включения в стабилизаторе напряжения

LM324: микросхемы, аналоги и характеристики

К операционным усилителям бюджетного спектра относятся микросхемы LM324. Они отличаются прямым дифференциальным входом, компенсацией внутренних частот при разовом усилении и невозможностью короткого замыкания.

Один корпус микросхемы состоит из 4 не связанных друг с другом усилителей. Они отличаются своими преимуществами относительно типовых вариантов устройств, которые используются в конструкциях однополярного питания. Работа ОУ LM324 возможна в спектре напряжения источника электроэнергии 3-32 В. Есть 2 вида корпусов для выпуска этой микросхемы — SOIC и DIP.

Какими характеристиками обладает операционный усилитель LM324

Источник электропитания устройства должен иметь напряжение:

• при наличии одного поля — от 3 до 32 В;
• 2 поля — 1,5 — 16 В.

• усиление неизменного напряжения — 100 Дб;
• внутренняя сила потребляемого тока — 700 мкА;
• сила тока смещения на входе при компенсации температур — 45 нА;
• напряжение смещения на входе — 2 мВ;
• разброс синфазных напряжений входа ключает “землю”;
• напряжение выхода — 1,5 В.

Показатели lm324 от различных производителей — чуть разнятся, так что, если вы планируете разрабатывать свои схемы, лучше внимательно прочитать технические документы на используемый прибор.

Характерные черты устройства lm324

Дифференциал напряжения на входе может достичь напряжения электропитания. У прибора нижний показатель спектра синфазного сигнала входа — меньше на 0,3 В. У входа и выхода предельный показатель равен 1,5 В.

Как работает устройство lm324n

Микросхема lm324n функционирует, благодаря находящимся внутри нее сразу 4 ОУ. У этих усилителей — общий источник электропитания. Они оснащены инвертирующими и не неинвертирующими входами, одним выходом. Возможно использование 1-полярного и 2-полярного источника.

Обратите внимание, как выглядит внутренняя схема операционного усилителя с однополярным. Она приведена в даташит к lm324n.

Обычно, в состав ОУ входит дифкаскад, промежуточные и выходные каскады.

Дифкаскад усиливает разность напряжений, поступающих на вход, и нейтрализует синфазные сигналы. Таким образом обеспечивается большое входное сопротивление.

Каскад выхода позволяет добиться небольшого выходного сопротивления, необходимой нагрузочной мощности, ограничить силу тока и предотвратить короткое замыкание.

Маркировка lm324n

Основу серии LM составляют интегральные микросхемы от производителя National Semiconductor. Эти две буквы обозначают линейность и монолитность (linear monolithic). Ими обозначают общие усилители без предъявления особых требований.

Число 324 обозначает номер серии микросхемы, буква “n” в конце свидетельствует о том, что производителем является National Semiconductor. Эта компания сохранила префикс LM для обозначения линеек своих изделий. Также она широко применяется другими изготовителями, выпускающими аналоги устройства.

У микросхем LM324 и lm324n — одни и те же физические электропараметры. Ряд производителей заканчивает маркировку буквой “n”, для обозначения корпусного материала. Им является пластик.

Уточним также, что изготовители предлагают все усилия для усовершенствования продукции. Поэтому сегодня возник ряд модификаций, которые по целому списку характеристик превзошли первоначальный вариант. К ним относятся:

• LPV324, выполненные на основе технологии BiCMOS с потреблением 9 мкА;
• LM324K, LM324KA с внутренним защитным элементом от электроразряда (HBM ESD);
• LP324 с минимальной мощностью и потреблением 21 мкА;
• LMV324, с минимальным напряжением электропитания в диапазоне 2,7 В — 5,5 В.

Если в маркировке усилителя есть буква “А”, значит, у них лучшие показатели напряжения. Один из таких примеров — LM324A-N.

Аналоги: чем заменить LM324

Существует 2 аналогичных по характеристикам российских устройства: 435УД2 и 1401УД2, и несколько зарубежных:

Где применяется lm324n

Устройство так популярно благодаря использованию совместно с типовыми схемами обратной связи со знаком “-”. Оно актуально для изготовления разных приборов с большим количеством функций. Среди них:

1. Логарифмические усилители.
2. Дифференциаторы.
3. Интеграторы.
4. Сумматоры.
5. Демодуляторы.
6. Регуляторы амплитуды.
7. Генераторы.
8. Суммирующие и вычитающие устройства.

Прибор все время совершенствуют, создают новые конструкции, содержащие lm324. К ним относятся схемы двигательных датчиков освещения, терморегуляторов на инкубаторах, ИБП.

Как устроен усилитель lm324

Взгляните на простейшую схему прибора, который имеет обратную связь со знаком “минус”. Он именуется также повторителем напряжения и отличается усилительным коэффициентом напряжения, равным 1.

При идеальных условиях усилителем не может обеспечиваться усиление сигнала в любой степени, а напряжения на входе и выходе — совпадают. Иными словами, при подаче 5 В к входу ОУ, такой же показатель наблюдается у выхода.

Но найти идеальный усилитель крайне сложно. У настоящей микросхемы — немного другие показатели. На приведенном графике видно, как напряжение выхода зависит от той же характеристики на входе.

Область “А” демонстрирует, как меняется выходная фаза. Это возможно, когда возникает напряжение со знаком “минус” у входа. Результат будет негативным — устройство сломается. Кроме того, по графику заметен рост выходного напряжения усилителя, когда увеличивается входное.

Однако бесконечный рост напряжения невозможен, этот процесс ограничен напряжением электропитания устройства 5 В и его рабочей спецификой. Поэтому входные напряжения реально отличаются, сквозь них протекает ток минимальной силы, так что выходное напряжение будет не таким, как при подаче. На участке “С” графика заметен предел напряжения выхода, равный 3,9 В. При этом напряжение источника питания усилительной схемы равно 5 В.

Практика показывает, что большая часть электронных деталей обладает слабым током выхода. Это касается, к примеру, микрофона. Если к нему подключить деталь с низким сопротивлением, напряжение сигнала на выходе снизится.

В подобных ситуациях возможно применение повторителей с большим напряжением входа и малым — выхода. В итоге сигнал, который был подан на вход, не будет уменьшаться.

Распространение повторителя напряжения не так велико. Эта схема использования устройства — нетипична. ОУ используется при создании и усовершенствовании иных типовых решений, позволяющих работать современной электронике.

Как устроена светодиодная мигалка на основе lm324

Приведем простую схему, внутри которой происходит довольно плавное управление включением-выключением световых диодов. Мигалку оборудуют двумя дополнительными транзисторами. Имейте в виду: емкость конденсатора и основное сопротивление резистора напрямую влияют на быстроту переключений.

Безопасное использование

Не каждый канал устройства — задействован в его работе. Те, которые не используются, нужно подключать без возможности влияния на остальные. Способы подключения не применяемых каналов указаны в даташит к устройству.

Есть условия, при которых выходное напряжение может стать инвертировано полярным, что вызывает поломку микросхемы. Это возможно в таких приборах, как компараторы и повторители напряжения. Во избежание возникновения напряжения со знаком “минус”, то есть запуска инверсионной фазы у входа, изготовители советуют установить к входу резистор. Подключение должно быть последовательным. Резистор, в свою очередь, ограничивает ток входа до 1 мА. Благодаря этой величине тока входа, снижается риск поломки прибора.

Например, при включении, выключении, либо внезапной неисправности устройства, возможно появление знака “+” на “земляном” выводе. В таком случае через заземленный входной контакт протекает ток большой силы, приводящий к повреждению микросхемы.

Если добавить последовательный резистор с сопротивлением 1-10 кОм при входе, это помогает предотвратить поломку. Недопустимо подключать устройство к источнику электроэнергии, имеющему обратную полярность. Возможен перегрев и поломка lm324n.

Высокоточный термометр на основе lm324n

Основу прибора составляет температурный датчик. В данном случае, он является стабилитроном LM113. Его подключают к плечу моста измерения с определенным сопротивлением.

Микросхема состоит из двух операционных усилителей. Они обеспечивают стабилитрон-измеритель постоянной силой тока. Это нужно для того, чтобы напряжение стабилитрона зависело только от температурных колебаний.

Выходное напряжение ОУ является опорным. Смена напряжения диода после применения ОУ приводит к появлению пропорционального потенциала выхода устройства.

Потенциометр помогает задать минимальную температуру. Ее индикатором является амперметр, где стрелка полностью отклоняется на 1 мА., отклонение резисторов составляет максимуму 1%, температур — 0, 1 градус.

Как изготовить простой металлоискатель на lm324n своими руками

Предлагаем вашему вниманию схему элементарного металлического детектора, который может собрать даже школьник. Отметим, что у него — довольно высокие показатели.

В основе конструкции — одна микросхема с 4-мя операционными усилителями. У нее — довольно высокая чувствительность за счет колебательного генераторного контура. Он, в свою очередь, собран по типовой схеме на основе транзистора (VT1).

Резистор (R1) напрямую влияет на глубину обратной связи. Генератор находится в особом режиме быстрой реакции на прочность контура колебаний. Он, в свою очередь, влияет на глубину обнаружения металлических предметов устройством.

Металлы не различаются по магнитным характеристикам, но и серьезных требований к катушкам в плане жесткости — нет. Главное — собрать ее правильно. Стабильное напряжение, которое снимается с точки “А”, идет на 2-каскадный усилитель, состоящий из 2 ОУ. Они, в свою очередь, находятся в составе микросхемы. Подключите конденсатор не к основному проводу, а к “+” питания, чтобы избежать связи в обратном направлении с этим знаком.

В конструкции нужно использовать 2 диода из кремния, где протекает небольшой обратный ток. Они помогают быстро восстанавливать режимы усилителя, если найдены крупные предметы из металла.

Металлоискатель необходимо настроить. Для этого нужно использовать не постоянный резистор, а переменный, сопротивление которого равно 10 кОм. Положение его движка должно соответствовать наибольшему сопротивлению. Если оно уменьшается, то же самое происходит с напряжением в точке “А”. В определенное время этот процесс остановится, начнется, наоборот, увеличение. Нужно запомнить, когда будет достигнут минимум напряжения в этой точки, узнать, какое при этом сопротивление у переменного резистора и в обязательном порядке установить постоянный, с таким же показателем.

Генератор должен находиться на обособленной плате, рядом с катушкой и состоять только из прецизионных деталей. Не важно, каково устройство транзистора, он может быть германиевый с небольшим усилением, либо иметь переходы p-n-p. Подберите конденсатор, согласно уровню чувствительности контура, с емкостью от 5 до 20 нФ. Возможен положительный результат при подключении одного из конденсаторов к основному проводу, а не обмотке.

Приобрести операционный усилитель LM324 можно по ссылке на AliExpress.

И еще классное видео в котором показывается как сделать блок питания на LM324 и КТ825 с регулятором тока:

Источник

Lm324 схема включения как работает

Если в схеме нужно использовать сразу несколько операционных усилителей, а особых требований например по частоте, выходному току и т.п. нету, то LM324 прекрасный кандидат: в 14 выводном корпусе размещены 4 операционных усилителя общего применения с общим питанием.

Операционные усилители серии LM324 выпускаются несколькими производителями и параметры микросхем от производителя к производителю могут отличаться. Так же разные производители выпускают модификации серии на разные температурные диапазоны и в разных корпусах:

• для монтажа в отверстия: DIP14;
• для поверхностного монтажа: SO-14, TSSOP-14, QFN16 3×3;
• для расширенного температурного диапазона в керамических корпусах.

Например все эти операционные усилители модификации LM324: LM324A, LM324E, LM124, LM224, LM2902, LM2902E, LM2902V, NCV2902.

• широкий диапазон питающих напряжений: от 3 до 30В;
• может работать как при однополярном, так и при двуполярном питании;
• большой коэффициент усиления по напряжению: 100дБ;
• широкий частотный диапазон: 1,3МГц;
• низкий потребляемый ток на усилитель: 375мкА;
• низкий входной ток смещения: 2нА;
• низкое входное напряжение смещения, максимум: 5мВ;
• не требует внешних цепей частотной коррекции;
• диапазон входных напряжений от 0 В.

Цоколевка LM324 в DIP-14, SO-14, TSSOP-14.

Внутренняя структура одного канала:

LM324 схемы включения

Итак, где же предлагает использовать LM324 Texas Instruments:

• DVD и блюрей приводы,
• Домашние кинотеатры,
• Различные датчики,
• Мультиметры и осцилографы,
• Управление различными двигателями,
• Телевизоры,
• Весы.

Кстати TI выпускает 324-тые уже более 40 лет – с 1975.
Большое количество операционных усилителей может понадобиться как для схем с большим количеством однотипных каналов, так и в сложных схемах.
Например счетверенный LM324 пригодятся как ни кстати в схеме биквадратного фильтра.

15 thoughts on “ Микросхема LM324 – счетверенный операционный усилитель ”

Документация на LM324 от разных производителей: TI, Onsemi, Fairchild.
Интресно, что номенклатура корпусов у всех разная. Ну и куча отличий по мелочи.

Ничего удивительного в этом нет, производители закупают материалы с разной долей посторонних примесей, вот это и отражается на выходных параметрах. При производстве компонентов с одинаковой маркировкой главное точно воспроизвести основную схему.
Корпус при этом можно выбрать любой, позволяющий рассеивать номинальную мощность.

Нету проблемы купить материалы с такой же долей примесей, как и точно скопировать схемотехнику ( ведь LM324 по сравнению с современными процессорами имеет просто элементарную схему ). Я предполагаю , что просто некоторые «фишки» защищены патентами и конкурентам проходится искать свои пути не повторяя защищенные фрагменты интегральных микросхем.

Не, напряжение смещения у него все же большое. Примерно такое же смещение нуля имели некоторые отечественные ОУ, при том они считались не самыми лучшими. Для работы с сигналами переменного тока LM324 сгодится, но если попытаться использовать ее в качестве УПТ, то «плавание» усиленного напряжения не позволит работать с сигналами малого уровня.

В качестве оффтопа: я тут недавно добыл горстку OP07. Тоже далеко не самые новые операционные усилители, но с напряжением сдвига менее 100 микровольт. По быстрому спаял на них и каких-то советских прецизионных резисторах диффусилитель на макетке. Получил устройство адекватно усиливающее напряжения около 1 милливольта с коэффициентом усиления 100. Блин, я даже не знал, что такое может быть. Пробовал раньше нечто подобное делать на ОУ широкого применения, так напряжение на выходе полностью зависело от направления ветра на Марсе и фаз Луны.

У LM324 самые явные плюсы на мой взгляд, это возможность однополярного питания и четыре ОУ в одном корпусе. Очень ценные свойства для переносной малогабаритной аппаратуры, где вес, размеры и нетребовательность к источнику питания имеют решающее значение.

Как раз OP07 самым доступный из прецизионных операционников: на али от 6 долларов 100шт. Вот правда не знаю оригинальные ли 6 центовые ОУ.
С таким смещение прекрасно подойдут для усиления сигнала с шунтов.

Я на алиэкспресс брал OP07. За оригинальность ничего не скажу, но с напряжением смещения у них все в порядке. Самому не верилось, что за копейки можно приобрести высокоточные ОУ, но работают отменно.
А вот прецизионные резисторы по дешевке уже не купишь. Хорошо, знакомый отдал мне пару сотен советских С2-29 разных номиналов, использую их в ответственных случаях.

По резисторам нормальная фирма Yageo, ставил их токовые шунты. На али есть прецизионные резисторы Yageo 0805 0,125Вт 0.1% ±25ppm/°C.
Стоят 20$ за 200шт. и 120$ за 5000шт. Но это одного номинала, очень жалко что наборы только на 1% и 5%. Был бы набор 5000шт, получалось бы за 2,4 цента отличный резистор.

В нашу цифровую эру в устройствах остается большой процент операционных усилителей, компараторов, оптопар и другой мелочевки, которую при ремонте так или иначе необходимо проверять. И каждый раз с ремонтом подобных устройств возникает проблема проверки этих компонентов на исправность, особенно счетверенных. А быстро их проверить не получается.

Да ну нафик… Панелька на куске макетной платы, несколько резисторов, двуполярный источник питания, вольтметр, вот и все что нужно для быстрой проверки ОУ. Спаять схему усилителя, подключить, измерить напряжение на выходе при подаче какого-то напряжения на вход, убедиться в наличии нуля на выходе в отсутствии сигнала. Все это делается за 15 минут.

Чем лучше у устройства с ремонтопригодностью тем оно больше по размерам и дороже. Мелкие детали труднее паять, но пользоватся компактным устройством удобнее, чем горомоздким но ремонтопригодным.

Вот кстати фото счетверенного L324 из цветного принтера Xerox Phaser 6000.

Рядом элементы в корпусах sot-23, 1206, 0603.

Ну, это естественно и касается не только электронных устройств. Полностью ремонтно-пригодных вещей становится все меньше и меньше. Как правило — это дорогучие эксклюзивы несущие не только практическую, но и эстетическую ценность.
Частично же ремонтируемых — гораздо больше. Платку там, блочёк поменять целиком или дисплей — таких сколько угодно. Да и с полностью ремонтно-пригодными часто поступают таким же образом, потому как быстрей, хоть и дороже. Но время тоже деньги, так что все решает экономическая целесообразность.

Отличная микросхема для экспериментов. Я отрабатываю на ней различные несложные устройства для электрогитар. И перегруз, и тембрблок, и компрессор — все можно сделать на одном корпусе.Мои дети и их друзья — в восторге. Для их группы — это находка. Пробуют , потом делаю на лучших по звуку и шуму микросхемах.

А по мне, так они вполне нормальные и по шуму и по нелинейным искажениям звуковой частоты. По крайней мере, филипсовского производства, другими просто не пользовался. На них и сложные устройства для электроинструментов получаются очень неплохо. А плюсы, которые Root указал выше, делают ее очень востребованной как раз в музыкальной электротехнике, где сплошная Многоканальность (именно с большой буквы) и все это надо микшировать. На один пульт жмени две идет, не меньше. А посчитайте звукосниматели… качество которых, кстати, на звук оказывает большее влияние, чем LM.

Спасибо , порадовали , что по шуму ничего они. У меня как-раз у брата группа мальчиковая (клубная). На плохоньких примочках, зато в красивых китайских коробочках. Тряхну стариной — что-то им сделаю. Одному — звук Сантаны подавай , другому Дайер Стрейтс.На этой микросхеме получится.

Карлос Сантана… вкус хороший, но он на акустике играл, в общем-то. От электроники там только усиление и небольшие вариации с атакой и затуханием звука. Ну, и техника игры на такой гитаре немного другая. Вам, чтоб повторить звук его гитары надо иметь оцифровку Ми его струн и делать цифровой синтезатор, в качестве источника использовав гитару с глухой декой и специальными струнами. В свое время, такими вещами не без успеха занималась Ямаха.
Лучше и проще, сделать приличные аналоговые темброблоки и вариаторы звука на LM324 и искать Свой звук.

Микросхема LM324 (N)

Представляет собой микросхема LM324 четыре одинаковых по характеристикам операционных усилителя (ОУ), собранных в едином корпусе, работающих от одного источника питания в большом диапазоне напряжений. Каждый операционник имеет в своем составе входной дифференциальный каскад, защиту от КЗ и внутреннюю частотную коррекцию при единичном усилении.

Характеристики и дешевизна этого прибора обеспечивают ее широкое применённые в радиолюбительских схемах и в промышленной электронике. Она отлично подходит для работы в компактных переносных электронных устройствах.

Конфигурация выводов

Она производится в корпусах DIP-типа: пластиковом CDIP, керамическом PDIP или SO-типа для поверхностного монтажа: SOIC, TSSOP. Конструктивно устройство имеет 14 выводов. Поэтому, в некоторых технических описаниях, встречается обозначение DIP-14 или SO-14.

Назначение выводов для разных корпусов идентичное: 2,3, 5,6, 9,10, 13,12 — входы, 1,7,8,14 – выход, 4 – плюс источника питания, 11 – минус источника питания.

Технические характеристики

• Диапазон питающих напряжений U_пит. (V_cc): однополярный источник: +3…30 В, двухполярный источник: ±1.5…±15 В (V);
• Дифференциальное входное напряжение Uдиф.(V_IDR): 32 В (V);
• Входное нап. Uвх. (V_ICR) от -0.3…32 В (V);
• Входной ток I_ICR (при отрицательном V_ICR) 5 мА (mA);
• Входной ток I_ICR (при положительном V_ICR) 0.4 мА (mA);

Электрические параметры (при U_пит. +5 В и T_A +25 °C):

• Напряжение смещения на входе Uсм (V_IO) от 2…7 мВ (mV);
• Входной ток смещения Iвх.(I_IB) от 45…100 нА (nA);
• Выходное нап. Uвых_.(Vout): от 0… Uпит. – 1,5 В (V);
• Коэффициент усиление (K): 100 дБ (dB);
• Ширина полосы пропускания (f) 1 МГц;
• Ток потребления без нагрузки I_пот. (I_CC): не более 700 мкА (µA);
• Разность входных токов (ток сдвига) Iсдв. (I_IO) от 5…30 нА (nA);
• Рассеиваемая мощность P_{Р макс} (P _tod) зависит от типа корпуса: PDIP 1130 мВ(mW); CDIP 1260 мВ(mW); SOIC 800 мВ(mW).
• Диапазон рабочих температур окружающей среды T_A: 0…+70°C;
• Температура хранения T_хран. (T_str):-65… +150 °C.

Параметры lm324 разных компаний немного отличаются друг от друга, поэтому при разработке своих схем рекомендуется ознакомиться с официальной технической документацией на применяемое устройство от конкретного производителя.

Дифференциальный диапазон входного напряжения достигает напряжения питания. Для lm324 нижний предел диапазона входного синфазного сигнала на 0,3 В ниже, чем V_—, а размах выходного напряжения ограничен снизу значением V_—. Как на входах, так и на выходе предельное значение состовляет на 1,5 В меньше, чем V_+.

Частота единичного усиления fi (от 100 КГц до 30 МГц), это частота на которой коэффициент усиления микросхемы (К) становится равным единице (0 дБ).

Имеет внутреннюю частотной коррекции для единичного усиления.

Диапазон входного синфазного напряжения включает землю.

Длительность короткого замыкания T_кз (Tsc) на выходе неограниченна.

Описание работы

Работа микросхемы lm324n основана на функционировании внутри неё одновременно четырех ОУ. Все усилители запитываеются от одного источника питания, имеют инвертирующий, не инвертирующий входы и одни выход. Источник питания может быть однополярным или двухполярным.

Рассмотрим внутреннюю схему одного из операционных усилителей c однополярным питанием. Возьмем её прямо из даташит на LM324.

Функционально каждый операционный усилитель состоит из: дифкаскада, а так же каскадов промежуточного и выходного усиления.

Дифференциальный каскад, выполняет функции усиления разности подаваемых на вход напряжений (V₊ и V_—) и нейтрализации синфазных сигналов. Обеспечивает высокое сопротивление на входе.

Промежуточный каскад обеспечивает балансировку операционника (установку на выходе нулевого напряжения при замкнутых входах), согласование сопротивлений дифференциального и выходного каскадов, а так же частотную коррекцию (защиту от самовозбуждения).

Выходной каскад обеспечивает низкое выходное сопротивление, требуемую мощность в нагрузке, ограничение тока и защиту при коротком замыкании.

Маркировка

Серия LM основана на интегральных микросхемах производства National Semiconductor. Приставка LM изначально означала linear monolithic (линейный, монолитный) и применялась для обозначения усилителей общего назначения (General Purpose) к которым не предъявлялись жестких требований. Цифры “324” указывают на серийный номер микросхемы. «-N», в конце серийника, обозначаются устройства, приобретенные Texas Instruments у National Semiconductor. В сентябре 2011 году National Semiconductor была передана Texas Instruments, которая не изменила приставку LM в своей продукции. Поэтому в настоящее время маркировка LM является кодом производителя Texas Instruments, но её широко используют другие производители при выпуске своих аналогов этой микросхемы.

Микросхемы LM324 и такая же с буквой N имеют одинаковые физические и электрические характеристики. У многих производителей символы “-N” , в конце маркировки, указывает на пластиковый тип корпуса микросхемы — DIP14.

Следует также отметить, что фирмы-производители постоянно совершенствуют свою продукцию. В настоящее время появились превосходящие по ряду функций модификации, например: LM324K, LM324KA с внутренней защитой от электрического разряда (HBM ESD); микромощные LP324 с током потребления 21 мкА; низковольтные LMV324, с напряжением питания от 2,7 В до 5,5 В; LPV324, изготавливаемые по технологии BiCMOS и током потребления 9 мкА и др. Усилители с символом «А» в маркировке, например “ LM324A-N ”, будут иметь лучшие характеристики по V_IO по сравнению c другими (без «A»).

Аналог LM324

Список импортных аналогов LM324: ULN4336N, GL324, LA6324, IR3702, HA17324, MB3614, NJM2902D, SG324N, TDB0124, UA324, TA75902P, российские 1401УД2 и 435УД2.

Сфера применения

Наибольшую популярность LM324 нашел, с применением типовых схем отрицательной обратной связи. Его применяют при создании различных многофункциональных устройств: интеграторах, дифференциаторах, демодуляторах, логарифмических усилителях, сумматорах, суммирующе-вычитающих устройств, амплитудных регуляторах, генераторах и др. В связи с постоянным совершенствованием рассматриваемого устройства, появляются множество различных приборов использующих lm324, например:

• ИБП;
• схема датчика движения для освещения;
• схема терморегулятора инкубатора Нептун и дт.

Простая схема усилителя на LM324

Рассмотрим одну из простейших схем на LM324 с отрицательной обратной связью (ООС) -повторитель напряжения. Как правило, изучение темы по ОУ начинают с повторителя напряжения. Эту схему еще называют усилитель у которого имеет коэффициент усиления по напряжению равен единице. В идеале это означает, что операционный усилитель не обеспечивает какого-либо усиления сигнала и напряжение выходного сигнала совпадает с входным. То есть, если 5 В подается на вход операционного усилителя, то 5 В будет на его выходе.

Но это утверждение справедливо для идеального операционного усилителя, а не для рассматриваемого в статье LM324. Так как это не виртуальная, а реальная микросхема ее характеристики отличаются от идеальных. Рассмотрим график зависимости выходного напряжения от входного для lm324.

На графике, в области «A» показано изменение фазы на выходе. Такое может произойти при появлении отрицательного напряжения на входе микросхемы и может привести к нежелательным последствиям – выводу её из строя.

Так же, на графике видно, что напряжение на выходе усилителя растет с увеличением входного. Но оно не может расти бесконечно, и ограничено напряжением питания микросхемы 5 В и особенностями её работы. Так, напряжения на входах незначительно разнятся, через них течёт небольшой по величине ток, поэтому напряжение на выходе будет немного отличаться от подаваемого. На графике, в области “С”, видно предельное выходное напряжение 3.8 В для рассматриваемой схемы усиления, запитанной от 5 В.

На практике, повсеместно приходится работать с активными электронными компонентами, которые имеют достаточно слабый выходной ток. Например, такими как микрофон. Подключение к нему элемента с маленьким сопротивлением приведет к снижению напряжения выходного сигнала, создаваемого с его помощью. В таких случаях можно использовать повторитель напряжения, который имеет большое входное и низкое выходное сопротивление, соответственно не будет уменьшать или искажать подаваемый на вход сигнал.

Повторитель напряжения далеко не самая распространенная типовая схема применения для этой микросхемы. На основе данного ОУ создаются и продолжают совершенствоваться другие типовые решения, на основе которых работают современные электронные устройства.

Схема светодиодной мигалки на lm324

Данная схема довольно проста и позволяет достаточно плавно управлять включением и выключением светодиодов. Мигалка использует дополнительно два транзистора. Стоить обратить внимание что от емкости конденсатора C1 и базового сопротивления резистора R3 будет зависеть скорость переключения.

Безопасность при эксплуатации

Иногда, не все каналы lm324 используются в проекте. Если это так, то неиспользуемые должны быть подключены таким образом, чтобы не влиять на другие. Варианты подключения неиспользуемых каналов смотрите в даташите производителя.

При определенных условиях полярность выходного напряжения может стать инвертированной, что может повредить микросхему. Это характерно в схемах компаратора и повторителя напряжения. Для того, чтобы избежать появление отрицательного напряжения (инверсии фазы) на входе, производители рекомендуют добавлять последовательно на неинвертирующий вход схемы резистор, который будет ограничивать входной ток до 1 мА и ниже. Такая величина входного тока позволит снизит риск повреждения устройства.

Все входы операционных усилителей не должны быть подключены на землю на прямую. Всегда необходимо добавлять некоторое сопротивление, чтобы ограничить ток до 10 мА и меньше. Все входные контакты должны включать диод от входа до Gnd. В схемах с двумя источниками питания, контакт Gnd будет отрицательным. Тем не менее, во время включения, выключения питания или случаях внезапной неисправности по напряжению, вывод Gnd может стать положительным. Если это произойдет, то по заземленному входному контакту потечет большой ток, способный повредить микросхему.

Добавление последовательного резистора от 1 кОм до 10 кОм на входе может избавить ее от поломки.Не допускается подключение к источнику питания с обратной полярностью, так как lm324n может перегреться и выйти из строя.

Производители

Ниже представлены даташит основных производителей lm324:

Производитель российского аналога микросхемы Электроника и связь.

Индикатор уровня аудио сигнала на LM324

Микросхема LM324 представляет из себя высокоточный операционный усилитель и содержит в себе 4 независимых канала. Она работает в широком диапазоне питающих напряжений от 3-х до 30 вольт. Выходной ток каждого канала не превышает 10 мА.

На микросхеме можно построить множество ряд интересных устройств.
Относительно простой схемой является индикатор аудио сигнала, построенный на микросхеме LM324. Поскольку микросхема содержит 4 выхода, то количество светодиодов для анализатора тоже будет 4, по одному на каждый канал.

Выход усилителя подключается к входу индикатора, светодиоды будут загораться в зависимости от частоты воспроизведения, при низких входных частотах светодиоды будут вспыхивать столбом. В итоге получается очень красивый светомузыкальный эффект.

Для лучшего эффекта можно использовать две микросхемы, тогда будет возможность использовать 8 светодиодов, мы рассмотрим оба варианта.

Установка не будет работать, если вход подключить к линейному выходу, от звуковых карт компьютера или выхода наушника не заработает!

Во время проведенных опытов стало понятно, что микросхему можно приспособить к двум режимам работы, первый из них уже указан выше — мигание светодиодов по отдельности, притом мигание соответствует входному диапазону частоты, чем сильнее низкие частоты, тем выше загорается светодиодный столб.

Второй режим — совместное мигание. В этом режиме все светодиоды загораются вместе. В этом случае на выход усилителя мощности подключаем минус и вход индикатора.

В первой схеме рассмотрен вариант построения индикатора на одной микросхеме. Эффект не очень зрелищный, но для начала советую собрать именно так, затем если все будет работать нормально, то можно и вторую микросхему подключить.

В видео ролике продемонстрирована работа одной микросхемы, светодиоды работают совместно, то есть схема подключена по второму варианту.

Индикатор способен работать совместно с любым усилителем мощности, не зависимо от питающего напряжения используемого усилителя мощности, только не повышайте максимально допустимое напряжение индикатора, которое составляет 30 вольт.

В тех случаях, когда нужно совместить индикатор с усилителем, который работает на двухполярном источнике, то нужно использовать стабилизатор напряжения от 12 до 24 вольт. Светодиоды подойдут буквально любые, цвета по вкусу, можно применить светодиоды одного цвета, решаете вы.

Вариант построения индикатора на двух микросхемах:

Для того, чтобы индикатор работал в режиме «столбец», нужно на выход усилителя подключить плюс источника питания индикатора и вход, этот режим можно использовать лишь тогда, когда усилитель мощности и индикатор питаются от разных источников, иначе есть опасность спалить выходной каскад УНЧ!

Lm324 схема включения как работает

Поступил в ремонт двигатель постоянного тока с платой управления, неисправность не вращается двигатель.
Как любое подобное поступление начинается с «допроса с пристрастием», со слов клиента было установлено,
что данный двигатель стоит на промышленном миксере хлебопекарни, где работает две смены практически
без перерывов на протяжении несколько лет. Специалист, который обслуживает данное оборудование,
сделал заключение вся проблема в плате управления.
Начать ремонт решил с осмотра двигателя, оказалось вал якоря проворачивается с большим усилием. Вывод
подшипники разлетелись или коллектор, щетки, разобрав двигатель, оказалось подгоревший коллектор, пришлось
отдавать на перемотку.
Чтобы проверить плату управления нагрузил 100Вт лампочкой, подключил в сеть, вращением ручки резистора яркость
свечение меняется, значит, блок исправный. К сожалению, проведенный эксперимент не убедил заказчика в том,
что плата рабочая. Приняли решение проверить правильность моих выводов, когда будет отремонтированный двигатель.
Интерес как устроено на сей раз перебороло лень, решил начертить схему, по дорожкам печатной платы
и подключенным к ним радиодеталям. Схема и краткое описание, насколько я понимаю назначение узлов, прилагается ниже.
Приведенные в статье показатели напряжение и осциллограммы были сняты при подключенном рабочем двигатели,
ручка скорости вращения в среднем положении.
Силовая часть схемы собрана на тиристорах BT151-600 по мостовой схеме, нагрузкой которой является двигатель постоянного
тока 220В 1.8А, схема управления и защиты выполнено на операционном усилители LM324.
U1.1 LM324 – защита по току. При увеличение тока потребления двигателем возрастает напряжение на измерительном
резисторе R1 на выходе U1.1 напряжение становится равно нолю диод D17 блокирует работу генератора.
Проверить защиту возможно, если изменить сопротивления резистора R1 0.1 Ом больше на 0.5…0.9 Ом.
U1.2 — усилитель обратной связи по напряжению. Датчиком как и для токовой защиты является резистор R1.
Узел проверить можно, если отключить провод двигателя от контакта «+» разъема J2 (WJ25C_2), на выводе 7 U1.2 напряжение
должно быть близко к нолю. Возможно, закоротить резистор R1 эффект будет такой же как описано выше
с отключением провода.
U1.3 – регулировка скорости двигателя с обратной связью подстройки компаратора генератора.
Работу узла проверяют, если нет регулировки оборотов двигателя, при вращении ручки настройки
резистора R16 на выводе 8 U1.3 должно изменяться напряжения. Проверку обратной связи, возможно, проверить
если параллельно R31 подключить резистор 47к на выводе 8 U1.3 напряжение увеличиться.
U1.3,Q1,Q2 – генератор импульсов управления тиристорами. Этот узел желательно проверить осциллографом
но если его нет можно измерить вольтметром сравнив с данными приведенными в таблице напряжений
на выводах LM324. Все измерение и снятые осциллограммы производились относительно минуса конденсатора С1.
Питание схемы управления — параметрический стабилизатор R2-R5,D13,D5,C1.

Регулируемый блок питания на ОУ LM324 (0-30В, 2А)

Регулируемый блок питания является одним из основных устройств в ремонтной мастерской или каждого радиолюбителя. Представленный блок питания, несмотря на простоту конструкции, имеет хорошие характеристики. Он дает возможность плавной регулировкивыходного напряжения от 0 до 30 В, а также плавной регулировки тока в диапазоне до 2 А (2,5 А).

Все устройство построено на четырехкаскадном операционном усилителе LM324. Элемент D работает как источник напряжения смещения. Усилитель погрешности блока питания построен на элементе С. Элемент В служит для измерения выходного тока, а элемент А работает как компаратор, управляющий блоком светодиодов, сигнализирующим о переходе блока питания в режим стабилизации тока.

Потенциометр Р1 служит для регулировки выходного напряжения. Потенциометром PR1 регулируется порог ограничения тока блока питания. Монтажным потенциометром PR1 следует установить верхний предел регулировки тока следующим образом.

Потенциометр Р2 установить в максимальное положение. Выход блока питания нагрузить, например, проволочным резистором с сопротивлением несколько ом. Последовательно с резистором включить амперметр.

Регулируя выходное напряжение, следует установить ток, идущий через резистор, на 2 Ф. Вращая движком монтажного потенциометра PR1, добиваемся загорания светодиода. В случае, когда невозможно установить максимальный выходной ток на уровне 2- 2,5 А, последовательно с диодом D7 следует установить еще один кремниевый диод любого типа, например 1N4148, BVP17 и т. п.

Провода, соединяющие потенциометры с платой, должны быть как можно короче. Питающий трансформатор должен давать напряжение 24-25 В (не более, так как это грозит повреждением микросхемы LM324) и ток, по крайней мере равный выходному току, который хотим получить с блока питания.

Удобно использовать трансформатор с разделенной вторичной обмоткой, например 2 х 12 В. В диапазоне низких выходных напряжений необходимо использовать половину напряжения трансформатора из-за теряемой мощности на транзисторе Т2.

Источник