Lm324 схема включения как работает

Микросхема LM324 – счетверенный операционный усилитель

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.

Источник тока расширяет диапазон выходных напряжений ОУ

Операционный усилитель (ОУ) LM324 – это хороший и недорогой выбор, особенно когда нужно, чтобы входные напряжения могли достигать уровня земли. Однако, хотя диапазон его выходных напряжений формально включает в себя землю, плохая нагрузочная способность ограничивает область его применения. При выходных напряжениях ниже 0.5 В диапазон втекающих токов, которые способен принять ОУ, составляет всего от 2 до 100 мкА. Чтобы опустить нижнюю границу полезных выходных напряжений до уровня милливольт, можно добавить внешнюю схему источника втекающего тока.

В схеме на Рисунке 1 Q₁, Q₂ и R₃ образуют источник, снабжающий током выход микросхемы LM324. R₄ – это нагрузка, при которой втекающий ток равен 4 мА. Транзисторы 2N2222 выбраны для этой схемы из-за их низкого напряжения насыщения. Насыщение выходной характеристики схемы определяется напряжением насыщение добавленных транзисторов Q₁ и Q₂. При использовании этого источника тока выходное напряжение линейно снижается до 22 мВ над уровнем земли. На Рисунке 2 и Рисунке 3 показаны выходные характеристики схемы. Наименьшее полезное выходное напряжение зависит от нагрузки (втекающего тока). При токе нагрузки 0.5 мА (R₄ = 30 кОм) выходное напряжение линейно, начиная с 4 мВ.

На Рисунке 4 представлена собственная выходная характеристика ОУ LM324 при сопротивлении нагрузки R₄ = 3.9 кОм без дополнительного источника втекающего тока. Источник тока представляет для LM324 фиксированную нагрузку. Оставшийся неиспользованным в корпусе второй операционный усилитель можно сконфигурировать компаратором напряжения для отключения источника тока при выходном напряжении выше 1 В.

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!