LM324是四运放集成电路,它采用14
脚双列直插塑料封装,外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,
除电源共用外,四组运放相互独立。每一组运算放大器可用图1
所示的符号来表示,它有5
个引出脚,其中“+
”、“-
”为两
个信号输入端,“V+
”、“V-
”为正、负电源端,“Vo
”为输出端。两个信号输入端中,Vi-
(-
)为反相输入端,表示运放
输出端Vo
的信号与该输入端的位相反;Vi+
(+
)为同相输入端,表示运放输出端Vo
的信号与该输入端的相位相同。LM324
的
引脚排列见图2
。
[size=2][font="Times] [color=#ffffff]
[/font][/size][/color]
图 1
图 2
由于LM324
四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
下面介绍其应用实例。 反相交流放大器[size=2][font=undefined][color=#ff0000] [/font][/size][/color]
电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电,
由R1
、R2
组成1/2V+
偏置,C1
是消振电容。
放大器电压放大倍数
Av仅由外接电阻
Ri、
Rf决定:
Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值,
Av=-10。此电路输入电阻为
Ri。一般情况下先取
Ri与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定
Rf。
Co和
Ci为耦合电容。
同相交流放大器[font=undefined][size=2] 见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的[/font][/size]R1
、R2
组成1/2V+
分压电路,通过R3
对运放进行偏置。 电路的电压放大倍数Av也仅由外接电阻决定:Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为R3。R4的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。
[size=2][font=undefined]
[color=#ffffff]
[/font][/size][/color]
交流信号三分配放大器[font=undefined][size=2] 此电路可将输入交流信号分成三路输出,三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。而对信号源的影响极小。因运放[/font][/size]
Ai
输入电阻高,运放A1-A4
均把输出端直接接到负输入端,信号输入至正输入端,相当于同相放大状态时Rf=0
的情况,故各
放大器电
压放大倍数均为1[font=宋体],与分立元件组成的射极跟随器作用相同[color=#ffffff]
[/font][/color]。
R1、
R2组成
1/2V+偏置,静态时
A1输出端电压为
1/2V+,故运放
A2-A4输出端亦为
1/2V+,通过输入输出电容的隔直作用,取出
交流信号,形
有源带通滤波器 许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器,以选出各个不同频段的信号,在显示上利用发光二极管点亮的多
少来指示出信号幅度的大小。这种有源带通滤波器的中心频率 ,在中心频率fo
处的电压增益Ao=B3/2B1
,品质因数 ,3dB
带
宽B=1/
(п*R3*C
)也可根据设计确定的Q
、fo
、Ao
值,去求出带通滤波器的各元件参数值。
R1=Q/
(2
пfoAoC
),R2=Q/
((2Q2-Ao
)*2
пfoC
),R3=2Q/
(2
пfoC
)。上式中,当fo=1KHz
时,C
取0.01Uf
。此电路亦可用
于一般的选频放大。
此电路亦可使用单电源,只需将运放正输入端偏置在
1/2V+并将电阻
R2下端接到运放正输入端既可。
比较器当去掉运放的反馈电阻时,
或者说反馈电阻趋于无穷大时(
即开环状态),
理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(
实际上是
很大,
如LM324
运放开环放大倍数为100dB
,既10
万倍)
。此时运放便形成一个电压比较器,其输出如不是高电平(V+
),就是
低电平(V-
或接地)。当正输入端电压高于负输入端电压时,运放输出低电平。
附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器,电阻R1
、R1
ˊ组成分压电路,为运放A1
设定比较电平U1
;电阻R2
、R2
ˊ组
成分压电路,为运放A2
设定比较电平U2
。输入电压U1
同时加到A1
的正输入端和A2
的负输入端之间,当Ui >U1
时,运放A1
输
出高电平;当Ui
若选择U1>U2
,则当输入电压Ui
越出[U2
,U1]
区间范围时,LED
点亮,这便是一个电压双限指示器。 若选择U2 > U1
,则当输入电压在[U2
,U1]
区间范围时,LED
点亮,这是一个“窗口”电压指示器。 此电路与各类传感器配合使用,稍加变通,便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。 单稳态触发器见附图1
。此电路可用在一些自动控制系统中。电阻R1
、R2
组成分压电路,为运放A1
负输入端提供偏置电压U1
,作为比较电压
基准。静态时,电容C1
充电完毕,运放A1
正输入端电压U2
等于电源电压V+
,故A1
输出高电平。当输入电压Ui
变为低电平时,
二极管D1
导通,电容C1
通过D1
迅速放电,使U2
突然降至地电平,此时因为U1>U2
,故运放A1
输出低电平。当输入电压变高时,
二极管D1
截止,电源电压R3
给电容C1
充电,当C1
上充电电压大于U1
时,既U2>U1
,A1
输出又变为高电平,从而结束了一次单
稳触发。显然,提高U1
或增大R2
、C1
的数值,都会使单稳延时时间增长,反之则缩短。
图 1
图 2
[font=undefined][size=2]如果将二极管[/font][/size]D1
去掉,则此电路具有加电延时功能。刚加电时,U1>U2
,运放A1
输出低电平,随着电容C1
不断充电,U2
不断升
高,当U2>U1
时,A1
输出才变为高电平。参考图2
。