Πώς να χρησιμοποιήσετε αποτελεσματικά LM324N σε αναλογικά κυκλώματα: Εφαρμογές και διαμόρφωση τροφοδοσίας
Ο LM324N είναι ένας ενισχυτής τάσης υψηλής απόδοσης με διαφορική είσοδο και έξοδο ενός τύπου.Έχει υψηλές επιδόσεις και ευρεία περιοχή τάσης τροφοδοσίας, και έχει επίσης χαρακτηριστικά όπως προστασία από την παροχή ρεύματος κατά της ανάστασης και προστασία υπερβολικής τάσης.Αυτά τα χαρακτηριστικά βελτιώνουν αποτελεσματικά την αξιοπιστία του κυκλώματος.Αυτό το άρθρο θα εισαγάγει λεπτομερώς τις συγκεκριμένες πληροφορίες του LM324N, συμπεριλαμβανομένης της εσωτερικής δομής, της αρχής λειτουργίας κ.λπ., και θα επισυνάψει ένα διάγραμμα PIN για αναφορά.Κατάλογος
Επισκόπηση του LM324N
Το LM324N είναι ένα τσιπ λειτουργικού ενισχυτή γενικής χρήσης που χρησιμοποιείται ευρέως στα αναλογικά κυκλώματα επεξεργασίας και ενίσχυσης.Διαθέτει τέσσερις ανεξάρτητους επιχειρησιακούς ενισχυτές ικανούς να ενισχύουν και να επεξεργάζονται διάφορα αναλογικά σήματα.Το τσιπ έχει συνολικά 14 ακίδες, το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας του είναι από -40 ° C έως +85 ° C και ο τύπος συσκευασίας είναι βουτιά.Η κύρια λειτουργία του LM324N είναι να ενισχύσει, να φιλτράρει, να συγκρίνει και να λειτουργεί σήματα εισόδου.Τα αποτελέσματα της εξόδου μπορούν να υποβληθούν περαιτέρω ανάλογα με τις ανάγκες ή να χρησιμοποιηθούν για την οδήγηση άλλων κυκλωμάτων.Το LM324N βρίσκει ευρεία εφαρμογή στον ηλεκτρονικό εξοπλισμό, σκοπούς εξυπηρέτησης που κυμαίνονται από την κατασκευή συγκριτών, φίλτρων και κυκλωμάτων ρύθμισης σήματος αισθητήρων για τη διευκόλυνση της λειτουργικότητας ενίσχυσης ήχου και ταλαντωτή.
Εναλλακτικές λύσεις και ισοδύναμα
• CA0324E
• LM2902NG
• LM324NE3
Εσωτερική δομή και αρχή λειτουργίας του LM324N
Το LM324N χρησιμοποιεί τεχνολογία τρανζίστορ διπολικού τρανζίστορ και πεδίου.Η εσωτερική του δομή περιλαμβάνει κυρίως μονάδες, όπως διαφοροποιητές πολλαπλών σταδίων, ενισχυτές κοινής λειτουργίας, πηγές αναφοράς τάσης, πηγές ρεύματος και στάδια εξόδου.Αυτές οι ενότητες συνεργάζονται μεταξύ τους για να συνειδητοποιήσουν τις σύνθετες λειτουργίες ενίσχυσης σήματος και προετοιμασίας του LM324N.
Το LM324N επιτυγχάνει ενίσχυση και ρύθμιση κέρδους των σημάτων εισόδου με τα τρανζίστορ πολλαπλών σταδίων.Ταυτόχρονα, διαθέτει επίσης μια εσωτερική πηγή αναφοράς τάσης και το κύκλωμα περιορισμού του ρεύματος, επιτρέποντάς του να λειτουργεί σε ένα ευρύ φάσμα τάσης τροφοδοσίας και παρέχει λειτουργία μεγάλης σταθερότητας.
Τυπικά χαρακτηριστικά απόδοσης του LM324N
Πώς να διαμορφώσετε την τροφοδοσία ρεύματος για LM324N;
Το LM339N μπορεί να συνδεθεί είτε με μία ενιαία τροφοδοσία (3 έως 30V) είτε με διπλό τροφοδοτικό (± 1,5 έως ± 15V).Διαθέτει χαμηλή κατανάλωση ενέργειας και είναι συμβατή με τα κυκλώματα λογικής TTL.
Τροφοδοσία μονής προσφοράς: Μπορείτε να παρέχετε στο LM324N με τροφοδοτικό DC μεταξύ 3V και 30V.Σε αυτή την περίπτωση, πρέπει να συνδέσετε τον αρνητικό τερματικό της παροχής ρεύματος προς το έδαφος (GND) του IC.
Διπλή παροχή ρεύματος: Ένας άλλος τρόπος παροχής ισχύος είναι η χρήση διπλής τροφοδοσίας με τάση τροφοδοσίας που κυμαίνεται από ± 1,5V έως ± 15V.Σε αυτόν τον τύπο τροφοδοσίας, απαιτεί δύο τροφοδοτικά, ένα θετικό και ένα αρνητικό, και οι δύο πρέπει να συνδεθούν με τον πείρο του εδάφους (GND) του IC.
Κατά τη διαμόρφωση της τροφοδοσίας, πρέπει να δώσουμε προσοχή στα ακόλουθα σημεία:
• Προστασία υπερφόρτωσης: Για να αποφευχθεί η υπερφόρτωση της τροφοδοσίας, θα πρέπει να διασφαλίσουμε ότι η τρέχουσα ικανότητα εξόδου της τροφοδοσίας ανταποκρίνεται στις ανάγκες του LM324N.
• Σταθερότητα τροφοδοσίας: Προκειμένου να διασφαλιστεί η κανονική λειτουργία του LM324N, η παρεχόμενη τροφοδοσία θα πρέπει να διατηρείται σταθερή για να αποφευχθούν οι υπερβολικές διακυμάνσεις της τάσης.
• Κύλιση τροφοδοσίας: Η υπερβολική κυματομορφή τροφοδοσίας μπορεί να επηρεάσει δυσμενώς την απόδοση του LM324N.Επομένως, εάν το επιτρέπουν οι συνθήκες, θα πρέπει να ελαχιστοποιήσουμε όσο το δυνατόν περισσότερο την κυματομορφή τροφοδοσίας.
Περιγραφή PIN του LM324N
Το LM324N έχει συνολικά 14 ακίδες, η συγκεκριμένη διάταξη PIN έχει ως εξής.
• VCC+: Αυτός είναι ο θετικός πείρος τροφοδοσίας, συνήθως πρόσβαση στη θετική τάση, γενικά 5V ή 9V.
• VCC-: Αυτός είναι ο αρνητικός πείρος τροφοδοσίας, συνήθως πρόσβαση στην αρνητική τάση, γενικά -5V ή -9V.
• IN1, IN2, IN3, IN4: Αυτές είναι ακροδέκτες εισόδου για να ενισχυθούν τα σήματα.Μπορούν να δεχτούν μια σειρά τάσεων από αρνητική σε θετική προσφορά.
• Out1, Out2, Out3, Out4: Αυτές είναι ακροδέκτες εξόδου για την έξοδο του ενισχυμένου σήματος.
• GND: Πρόκειται για καρφίτσες γείωσης και χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση του εδάφους στο κύκλωμα.
Πώς να χρησιμοποιήσετε το LM324N για να ενισχύσετε την τάση DC;
Πρώτον, πρέπει να διευκρινιστεί ότι το εύρος ενίσχυσης του LM324N είναι μεταξύ 25000 (ελάχιστο) και 100000 (τύπος).Επομένως, δεν μπορεί να λειτουργήσει άμεσα σε υπερβολική τάση.Για να εργαστούμε σε αυτό το είδος κυκλώματος, πρέπει να ορίσουμε ορισμένες συνθήκες (όπως ένα συγκεκριμένο όριο τάσης).Όταν πληρούνται αυτές οι συνθήκες, μπορούμε να ελέγξουμε το συστατικό του ρελέ ή του θυρίστορ για να ενεργοποιήσουμε την τάση 220V.Όταν οι συνθήκες δεν πληρούνται, μπορούμε να ελέγξουμε το ρελέ για να κόψουμε την τάση 220V.Αυτή η διαδικασία μπορεί να ολοκληρωθεί μέσω συγκριτών με πλήρη υπό όρους κρίση.Δεδομένου ότι το ρεύμα εξόδου του συγκριτή ή το LM324N δεν αρκεί για να ελέγξει άμεσα τη δράση του ρελέ, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε την παραγωγή τους για να οδηγήσουμε το τρανζίστορ και στη συνέχεια ο τρανζίστορ ελέγχει τη μετατροπή του ρελέ.
Όταν χρησιμοποιείτε ένα σήμα λειτουργικού ενισχυτή DC, λόγω των χαρακτηριστικών του σήματος DC και των χαρακτηριστικών του ίδιου του επιχειρησιακού ενισχυτή, ο ενισχυτής του κυκλώματος και του επιχειρησιακού έχει τις ακόλουθες απαιτήσεις:
Ο ενισχυτής OP δεν μπορεί να τροφοδοτείται από μία μόνο τροφοδοσία.Πρέπει να χρησιμοποιεί διπλά τροφοδοτικά και η τάση πρέπει να σταθεροποιηθεί.
Δεδομένου ότι ο επιχειρησιακός ενισχυτής έχει τη δική του τάση μετατόπισης, θα πρέπει να προσθέσουμε ένα κύκλωμα μηδενικής ρύθμισης και ένα κύκλωμα αντιστάθμισης μετατόπισης θερμοκρασίας κατά τη διάρκεια της ενίσχυσης DC.
Όταν ενισχύουμε τα σήματα DC, η μετατόπιση και η μη ισορροπημένη τάση του ίδιου του επιχειρησιακού ενισχυτή δεν μπορούν να αγνοηθούν, οπότε θα χρησιμοποιούσαμε καλύτερα έναν επιχειρησιακό ενισχυτή υψηλής ακρίβειας (όπως το UA741).
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ LM324 και LM324N;
Τα LM324 και LM324N είναι λειτουργικά πανομοιότυπα.Το LM324 δεν καθορίζεται ρητά από την άποψη της συσκευασίας, ενώ το LM324N έρχεται σε ένα πλαστικό πακέτο διπλής γραμμής.Το LM324 είναι μια μεγάλη κατηγορία τετραγωνικών ενισχυτών.Το LM324N είναι ένας από τους πολλούς υποτύπους (προδιαγραφές) που υπάρχουν ανάλογα με τα επιθήματα τους.Εάν δεν καθοριστεί, μία μόνο αναφορά στο LM324 θεωρείται συνήθως ισοδύναμη με το LM324N, το οποίο είναι το LM324 στο πακέτο DIP14 (ο πιο συνηθισμένος τύπος).
Οι συσκευές σειράς LM324 είναι τετραγωνικοί ενισχυτές με πραγματικές διαφορικές εισροές.Προσφέρουν ορισμένα σημαντικά πλεονεκτήματα έναντι των τυποποιημένων επιχειρησιακών ενισχυτών για εφαρμογές μιας παροχής.Αυτοί οι τετραγωνιστές μπορούν να λειτουργούν από προμήθειες τόσο χαμηλά όσο 3,0 βολτ ή έως και 32 βολτ με το ένα πέμπτο το ηρεμιστικό ρεύμα του MC1741.Το εύρος εισόδου κοινής λειτουργίας περιλαμβάνει αρνητικές προμήθειες, επομένως εξαλείφουν την ανάγκη για εξωτερικά εξαρτήματα προκατάληψης σε πολλές εφαρμογές.
Συχνές ερωτήσεις [FAQ]
1. Ποιο είναι το ποσοστό SLW του LM324N;
Ο ρυθμός κλίσης ανά φύλλο δεδομένων LM324 είναι 400 mV/μs όταν εφαρμόζονται οι δεδομένες παράμετροι.
2. Ποιο είναι το εύρος τάσης εισόδου του LM324N;
Το LM324N έχει ένα εύρος τάσης εισόδου 0 έως V+-1.5 V. Έτσι, το ανώτατο όριο των εισόδων με εφοδιασμό 5 V είναι 3,5 V. Οι εισόδους 4,3 και 5 V σας είναι πάνω από αυτό το όριο, οπότε ο ενισχυτής op δεν θα λειτουργήσει όπως εσείςσκοπεύω.
3. Ποια είναι η τάση μετατόπισης του LM324N;
Τέλος, η τάση μετατόπισης είναι μια καλή παράμετρος σχεδιασμού που πρέπει να γνωρίζουμε.Για το LM324 η τυπική τιμή είναι 2MV ενώ το μέγιστο είναι 9MV σε ακραίες θερμοκρασίες.Για το σχεδιασμό, η τιμή 9MV θα πρέπει να χρησιμοποιείται για να συμπεριλάβει σενάρια χειρότερης περίπτωσης.
4. Ποια είναι η λειτουργία του LM324N;
Οι συμβατικές εφαρμογές λειτουργικού ενισχυτή μπορούν εύκολα να εφαρμοστούν με το LM324N.Έχει τέσσερις ανεξάρτητους op-amps που αντισταθμίζονται σε ένα ενιαίο πακέτο DIP 14 ακίδων που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ενισχυτές, συγκριτές, ταλαντωτές, ανορθωτές κλπ. Χρησιμοποιούμε αυτά στα διαδραστικά κιτ LED.