Как позвонить lm358

Это усилитель, обладающий не только двумя каналами малых мощностей, но и имеющий высокий показатель продуктивности с небольшим коэффициентом тока-потребления.

Данное устройство обеспечивает исключительную ценность для чувствительных “систем” с такими характеристиками, как малое смещение (300 мкВ, типичное), диапазон синфазного сигнала относительно земли и возможность высокого дифференциального входного давления.

Операционный усилитель упрощает конструкцию схемы со следующими расширенными функциями: стабильность единичного усиления, более низкое напряжение смещения — 3 мВ (максимум при комнатной температуре) и «куда меньший» ток покоя — 300 мкА. Серьезные электростатические разряды (2 кВ, HBM) и встроенные фильтры EMI и RF позволяют использовать прибор в самых жестких и экологически сложных “сетях”.

Стоит сказать, что этот аппарат способен функционировать даже в структурах однополярного питания (диапазон 4-30 Вольт), это объясняется наличием сдвоенного внутреннего блока, защищающего всю систему от кратковременных коротких замыканий.

Схема LM358

Конструкция прибора включает в себя несколько корпусов, на которых закреплены операционные усилители. А это означает, что имеется не два “входа” и “выхода”, а намного больше.

Он содержит уникальный выходной каскад, который был революционным после выпуска. В отличие от иных электротехнических оборудований того времени, он поддерживает принимаемую оптическую нагрузку, близкую к заземлению, что полезно для схем с однополярным питанием. Регулятор тока ~ 50 мкА может подтягивать сигнал к «подошве», потому что различные транзисторные эмиттеры не имеют сильного встречного потока заряженных атомов, в отличие от других генераторов мощности этого периода и нынешней эпохи.

Кроме того, устройство помещает в себя дополнительные линии источника. Эти соединения обеспечивают постоянный «желательный» (I) смещения, который не зависит от дифференциального начального напряжения. Такой постоянный ток обеспечивает высокое эффективное входное сопротивление. Без необходимых источников «приемный» ток смещения будет варьироваться от нуля до двойного значения нормальной величины движения (при изменении дифференциального входного напряжения).

Это обычное явление для других операционных усилителей с биполярным транзистором. Лишь TS321 является исключением из этого правила, поскольку не имеет вспомогательных ключей.

Характеристики LM358

Уникальное в своем роде изобретение, обладающее огромным количеством интересных особенностей.

Наше устройство насчитывает сразу два самостоятельных усилителей, которые предназначены для функционирования сети от начального генератора в большом интервале напряжений. “Действие” от раздельных аккумуляторов питания также возможна, если разница между ними двумя будет находиться в пределах интервала значений давления.

Также нужно сказать о том, что низкий ток потребления не зависит от величины напряжения питания, ведь блоки усиления электротока и все схемы обычных операционных усилителей, которые легко реализуются в системах с одним U-м питания могут работать напрямую от стандартного источника со значением пять Вольт.

Говоря о технических свойствах, необходимо выделить следующие:

1. Широкий диапазон питания от 3 В до 36 Вольт;
2. Обладает током покоя, величина которого 300 мкА;
3. Полоса пропускания инструмента составляет 1,2 МГц;
4. Расширение входного синфазного напряжения способно определять состояние вблизи земли, что позволяет играть роль “защитника” в электрической цепи;
5. Низкое начальное напряжение 3 мВ при 25 ° градусов способно доводить до максимума коэффициент полезного действия;
6. Наличие внутренних фильтров “RF2 и “EMI” гарантирует безопасность прибора при его работе в структурах с однополярным питанием.

Для достижения наилучших эксплуатационных характеристик устройства примените такие методы:

● Обходные конденсаторы используйте для снижения связанного шума (за счет обеспечения источников питания низким сопротивлением);

● Подключите керамические аварийные конденсаторы с низким значением (до 0,1 мкФ) между каждым выводом и землей, расположенные как можно ближе к устройству;

● Убедитесь, что вы “физически” разделили цифровое и аналоговое заземление, обращая внимание на течение тока;

● Уменьшите “паразитную связь”.

Заметным свойством можно считать и наличие в его составе кремниевого диода, что обеспечивает точность при включении резистора.

Основные параметры LM358

Датчик имеет сразу несколько ключевых параметров. Именно о них и пойдет речь в данном разделе.

Начнем, пожалуй, с “ограниченного усиления”, которое обозначается следующим образом: [gopen.]. Это есть некий показатель, демонстрирующий на какое количество раз “ОУ” развил частоту работы начального сигнала.

Теперь рассмотрим второй по значимости элемент — [vout.] — напряжение на выводе. [vout.] не может быть бесконечным, ведь равенство в переходных фазах обеспечивает именно оно.

И, наконец, [rres.] — результирующее сопротивление, которое показывает максимальный “номинал” применяемых в цепи резисторов.

Виды LM358

Существует несколько типов ОУ, о котором мы говорим. Во-первых, нужно отметить, что есть не один признак классификации, а сразу три.

Начать “систематизацию” следует с такого признака, как область использования.

Итак, существуют программируемые и альтернативные виды. Если говорить о первых, то нужно сказать — они очень дешевые легкодоступные, ведь, как правило, находятся в “обращении” лишь в измерительных режимах. А вот вторые, в свою очередь, отличаются высокой ценой, так как в их структурах есть мощные агрегаты, способные минимизировать потребление внешней нагрузки, что обеспечивает стопроцентную безопасность от коротких замыканий всей электросистемы.

Теперь перейдем к разделению по “базам”: есть электронные (1) и полярные (2). 1 — работают благодаря своему интенсивному управлению потоком частиц, которые двигаются между катодом и анодом, то есть минусом и плюсом. 2 — функционируют с помощью регулирования и контроля величины сопротивления на выводах, которое определяет направление начального сигнала.

Ну и, конечно же, третья сортировка. Она определена быстротой действия электроприбора. Разумеется, рассмотрим быстродействующие и среднедействующие.

Подключение LM358

Наш технический инструмент, пожалуй, является самым популярным техническим прибором в спутниковой электронике, ведь его можно использовать в различных структурах, которые осуществляют повышение уровня блок-сигналов в разнообразных установках генератора, в аналого-цифровых преобразователях и в других аппаратах.

Так как его причисляют к элементам, способным получить большую ширину назначения в конструировании тех систем, которые контролируют уровень температур и других характеристик, его схема подключения основывается на обычных цепях.

Итак, выводы датчика соединяют с сетями питания (однополярного или двухполярного), где происходит формирование “главного сигнала”.

Уже потом в строениях усилителя образуются линии тока, способные регулировать и контролировать наш «импульс», преобразовывая его так, чтобы значение подходило для правильного функционирования электросети (то есть с минимальными потерями).

После подключения можно будет определить величину температуры, которая варьируется в диапазоне от одного градуса по Цельсию до тысячи. Именно величина T определит, как свою деятельность будут организовывать следующие элементы системы:

1. придаточный усилитель;
2. формализатор деформации тока;
3. «холодильник» преобразования напряжения;
4. двойной блок с обратным значением регуляции;
5. интегральный корпус дифференциального регулирования;
6. конструктор обеспечения;
7. контроллер частоты выводов.

Аналоги LM358

Наш инструмент имеет достаточное количество прототипов, о которых , безусловно, мы вам и расскажем. Начать, пожалуй, следует с самых популярных “ЛМ”: “258”, “158”, “209”, “4092, “307”, “2902”. Они имеют схожие характеристики и имеют практически идентичное внутреннее строение. Это объясняется тем, что выпускают их, чаще всего, из одного производственного учреждения.

Если же говорить о тех приборах, которые все-таки имеют небольшие отличия, касающиеся тепловых или электрических свойств, то, прежде всего, необходимо отметить: “на-157”, “оп-122”, “са 358”, “та-6165”, “ора-257”. Структурный состав вышеназванных датчиков менее качественен, поэтому они меньше стоят, однако служат долго.

Описание более известных

Вспоминая те измерители, которые больше всего похожи на наш, нельзя ни в коем случае не сказать о ряде их особенностей, играющих ключевую роль в эксплуатации.

Итак, выделим следующие:

1. Частотная компенсация, реализованная внутри;
2. Большой коэффициент усиления постоянного напряжения: 100 Д.;
3. Широкая полоса пропускания: (1,1 МГц.)(с температурным “возмещением”)
4. Очень маленький электроток питания на каналах (практически не зависящий от мощности держания и электропитания);
5. Небольшая величина начального тока смещения и U-я: 20 нА и 2 мВ;
6. Масштаб и объем входящего “гравитационного” с напряжения включает отрицательные рельсы;
7. Большое изменение выходного давления: от нуля Вольт до плюс-минус полтора.

Описание менее известных

Так называемые “дешевые аналоги” обладают такими характеристиками:

1. Высокий коэффициент передачи сигнала на первичную фазу;
2. Легкий вид интегральной схемы;
3. Присутствие “неинвертирующих” и “инвертирующих” точек;
4. Упрощение сложных математических модулей;
5. Сопротивление на выводах равно нулю (бывают редкие исключения из правил).

Достоинства и применение LM358

Операционный усилитель имеет ряд достоинств, о которых нужно сказать. Итак, данное устройство обладает высокой чувствительностью, отличной компактностью и прекрасной надежностью. Кроме того, оно универсально в использовании, ведь не включает в свою систему сложных узлов, выступающих в качестве помех.

Как мы говорили ранее, наш прибор функционирует и при двухполярном процессе, и при однополярным, это объясняется высокой скоростью и максимально-возможной частотой испускания сигнала.

Вследствие наличия таких качественных и эффективных свойств, LM358 находит широкое применение в жизни людей. Его используют в:

1. Приставках, вертушках и DVD плейерах;
2. Самодельных кинопанорамах;
3. Измерителях и счетчиках газа;
4. Простых проигрывателях;
5. Дигитальных узлах и установках;
6. Мультимедийных системах;
7. Полевых передатчиках;
8. Электродвигательных установках;
9. Двигателях и генераторах;
10. Датчиках термометра;
11. Весах.

Где приобрести LM358?

Как вы уже поняли, операционный усилитель широко применятся в быту. Возможно, кому-то из вас так же понадобится данное устройство, и вы зададитесь вопросом: “А где же его купить?”. Так вот, найти электроприбор не составит никакого труда. Достаточно перейти на сайт алиэкспресс, где большой выбор и приемлемая цена. Там вы обязательно найдете наш электрический прибор или его аналоги. Ссылка на товар <<<

Главная » Справочник » 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.

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.
• Входное напряжение смещения: 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

Простой неинвертирующий усилитель

 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 Вином 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.

Тестер транзисторов / ESR-метр / генератор

Многофункциональный прибор для проверки транзисторов, диодов, тиристоров…

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. 

Функциональный генератор

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 KiB, скачано: 16 206)

Блок питания 0…30В/3A

Набор для сборки регулируемого блока питания…

Похожие записи:

• Модуль трансформатора тока ASM-010
• Получаем двухполярное питание из однополярного. Схема на LM358
• Регулируемая электронная нагрузка для проверки блока питания. Схема
• Схема простого терморегулятора на LM358
• Двухдиапазонный цифровой вольтметр на микроконтроллере Atmega8

Особенности операционного усилителя

Микросхема LM358 стала очень популярной среди радиолюбителей, так как имеет множество преимуществ. Среди всего можно выделить следующие:

1. Крайне низкая цена статьи.
2. При реализации устройств на микросхеме нет необходимости устанавливать дополнительные схемы для компенсации.
3. Он может питаться как от однополярного, так и от биполярного источника.
4. Блок питания может поступать от источника, напряжение которого составляет 3… 32 В. Это позволяет использовать практически любой блок питания.
5. На выходе сигнал увеличивается со скоростью 0,6 В / мкс.
6. Максимальный ток потребления не превышает 0,7 мА.
7. Входное напряжение смещения не более 0,2 мВ.

Это ключевые особенности, на которые следует обратить внимание при выборе этого чипа. Если какие-то параметры вас не устраивают, лучше поискать аналоги или аналогичные операционные усилители.

LM358 DataSheet на русском, описание и схема включения

Микросхема LM358, как написано в ее DataSheet, является универсальным решением, так как схема включения наиболее популярных устройств очень проста, в тех случаях, когда нет жестких требований к быстродействию, рассеиваемой мощности и нестандартному напряжению питания. Низкая стоимость, отсутствие необходимости подключения дополнительных элементов частотной коррекции, возможность использования во всем диапазоне стандартных напряжений питания (до +32 В) и низкое потребление тока делают его кандидатом номер один для работающих электронных усилителей.

LM358 цоколевка

LM358 состоит из двух операционных усилителей, каждый с 4 контактами, которые служат своей цели. Всего контактов 8. Выпускаются в различном исполнении корпуса, для объемного DIP и поверхностного монтажа на плате SO. Их также можно найти в расширенных пакетах SOIC, VSSOP, TSSOP.

Назначение контактов для всех типов шкафов одинаковое: 2,3, 5,6, — входы, 1,7 — выходы, 4 — минус источник питания, 8 — плюс источник питания.

Технические характеристики

Ниже приведены рабочие пределы для диапазона рабочих температур окружающей среды TA от 0 ° C до + 70 ° C, если не указано иное.

Основные электрические характеристики, при температуре окружающей среды TA = 25 ° C.

Схемы подключения

Ниже приведены несколько простых схем подключения lm358, которые могут быть вам полезны. Все они вводные, поэтому обязательно проверьте их все, прежде чем внедрять в производственную среду.

Схема в мощном неинвертирующем усилителе.

Преобразователь напряжение — ток.

Схема дифференциального усилителя.

Неинвертирующий усилитель средней мощности.

Аналоги

Аналогами LM358 можно считать микросхемы, в которых указаны идентичные характеристики. К ним относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описанной по своим тепловым параметрам и подходят в качестве замены для большинства проектов.

Для его замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР1401УД5, КР1053УД2, КР1040УД1.

Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже с четырьмя операционными усилителями в одной микросхеме — LM324.

Маркировка

Префикс LM изначально использовался в маркировке общего назначения компанией National Semiconductor. Цифры «358» являются его серийными номерами. В 2011 году эту компанию купил другой производитель электроники Texas Instruments. С этого года префикс «LM» является кодом производителя Texas Instruments, но, несмотря на это, другие производители используют этот код для маркировки своей продукции. Микросхемы LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические параметры. Большинство компаний-производителей имеют символы «-N», «-P» для пластиковых корпусов PDIP.

В технических описаниях представлены такие типы: LM358A, LM358B, LM358BA. Это указывает на версию отраслевого стандарта LM358 следующего поколения. Устройства «B» могут быть доступны в более современных микрокорпусах TSOT и WSON.

Применение

Lm358 широко используется в:

• мигающие устройства»;
• блоки питания и зарядные устройства;
• схемы управления двигателем;
• материнские платы;
• сплит-системы для внутреннего и наружного применения;
• электроприборы: посудомоечные, стиральные машины, холодильные установки;
• инверторы различных типов;
• источники бесперебойного питания;
• контроллеры и др.

Возможности использования микросхемы производители обычно указывают в технических описаниях своих устройств.

DataSheet на LM358

Описание работы компаратора

На рисунке ниже показана простейшая установка компаратора напряжения, а также графическое представление его режима работы. В этой схеме опорное напряжение составляет половину напряжения питания, а входное напряжение может изменяться от нуля до напряжения питания. Теоретически опорное и входное напряжения могут варьироваться от нуля до напряжения питания, но существуют реальные ограничения в зависимости от конкретного используемого компаратора.

Сигнал на выходе:

1. Ток будет течь через открытый коллектор, когда напряжение на плюсовом (+) входе меньше напряжения на минусовом (-) входе (-).
2. Никакой ток не будет течь через открытый коллектор, когда положительное входное напряжение выше, чем отрицательное входное напряжение.

В каких корпусах выпускаются микросхемы

На упаковке может быть DIP8 — обозначение LM358N или SO8 — LM358D. Первый предназначен для объемного монтажа, второй — для поверхностного монтажа. Характеристики элемента не зависят от типа жилья: они всегда одинаковы. Но существует множество аналогов микросхемы, у которых параметры немного отличаются. Всегда есть плюсы и минусы. Обычно, если элемент имеет широкий диапазон рабочего напряжения, например, страдает какая-то другая характеристика.

Также есть металлокерамический корпус, но такие микросхемы используются, если устройство будет эксплуатироваться в сложных условиях. В радиолюбительской практике удобнее использовать микросхемы в корпусах для поверхностного монтажа. Они очень хорошо свариваются, что очень важно при работе. Ведь работать с элементами на длинных ножках оказывается намного комфортнее.

Какие есть аналоги?

Аналогов микросхеме LM358 много. Схема их подключения точно такая же, но все же лучше свериться с таблицей данных, чтобы избежать ошибок. Среди полных аналогов микросхемы можно выделить следующие:

• NE532;
• OP221;
• OP04;
• OP290;
• OPA2237;
• UPC358C;
• OP295;
• TA75358R.

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

Аналоги

Аналогами LM358 можно считать микросхемы, в которых указаны идентичные характеристики. К ним относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описанной по своим тепловым параметрам и подходят в качестве замены для большинства проектов.

Для его замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР1401УД5, КР1053УД2, КР1040УД1.

Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже с четырьмя операционными усилителями в одной микросхеме — LM324.

Цоколевка оптрона АОУ103

Были вопросы по распиновке этой оптопары. Вот две версии двух разных справочников. Поэтому лучше всего проверить распиновку вашей оптопары с помощью тестера.

Когда я говорю об операционном усилителе, я часто имею в виду LM358. Поскольку если нет особых требований к скорости, очень широкому диапазону напряжений или большой рассеиваемой мощности, LM358 — хороший выбор.

Какие особенности LM358 принесли ему такую ​​популярность:

• низкая цена;
• отсутствие дополнительной компенсационной цепочки;
• однократное или биполярное питание;
• широкий диапазон питающих напряжений от 3 до 32 В;
• Максимальная скорость изменения выходного сигнала: 0,6 В / мкс;
• Потребление тока: 0,7 мА;
• Низкое входное напряжение смещения: 0,2 мВ.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

Следует отметить, что предыдущая схема не допускает регулировки усиления, так как требует одновременной замены двух резисторов. Если вам нужно иметь возможность регулировать усиление в дифференциальном усилителе, вы можете использовать схему на основе трех операционных усилителей. В этой схеме усиление регулируется регулировкой резистора R2. Для этой схемы должны выполняться условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7. Таким образом, выигрыш будет: (1 + 2 * R1 / R2). Uout = (1 + 2 * R1 / R2) (Uin1 — Uin2).

LM358 схема включения: монитор тока

Еще одна интересная схема, позволяющая измерять ток в кабеле питания и состоящая из шунта R1, операционного усилителя NPN — транзистора и двух резисторов.

• DA1 — LM358;
• R1 — 0,1 Ом;
• R2 — 100 Ом;
• R3 — 1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть как минимум на 2 В выше напряжения нагрузки.

Предельно допустимые значения

Данные в таблице действительны при температуре воздуха 25 ° С.

Параметр Обозначение Ред. Значение

Напряжение питания			Vdc
просто	VCC	32
отдельный	VCC, VEE	± 16
Диапазон входного дифференциального напряжения	VIDR	± 32	Vdc
Диапазон входного синфазного напряжения	VICR	−0,3… + 32	Vdc
Продолжительность короткого замыкания на выходе	tSC	непрерывно
Температура кристалла	TJ	150	° C
Кристалл-воздух термическое сопротивление	RθJA		C / W
Корпус 846A	238
Дело 751	212
Дело 626	161
Диапазон температур хранения	Tstg	−65… +150	° C
Диапазон температуры окружающей среды при работе	TA	0… + 70	° C

Примеры применения (схемы включения) усилителя LM358

Простой неинвертирующий усилитель

Компаратор с гистерезисом

Предположим, что потенциал, подаваемый на инвертирующий вход, постепенно увеличивается. Когда его уровень немного выше опорного уровня (Vh -Vref), на выходе компаратора появится высокий логический уровень. Если впоследствии входной потенциал начнет медленно уменьшаться, выход компаратора перейдет на низкий логический уровень до значения, немного ниже опорного (Vref — Vl). В этом примере разница между (Vh -Vref) и (Vref — Vl) будет значением гистерезиса.

Генератор синусоидального сигнала с мостом Вина

Генератор с мостом Вина — это тип электронного генератора, который генерирует 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.

Тестер транзисторов / измеритель ESR / генератор Многофункциональный инструмент для тестирования транзисторов, диодов, тиристоров… Подробнее

Дифференциальный усилитель на LM358

Назначение этой схемы — усилить разницу между двумя входными сигналами, при этом каждый из них умножается на определенную константу.

Дифференциальный усилитель — это известная электрическая цепь, используемая для усиления разницы напряжений между двумя сигналами на ее входах. В теоретической модели дифференциального усилителя амплитуда выходного сигнала не зависит от амплитуды каждого отдельного входного сигнала, а строго зависит от их разности.

Функциональный генератор

Этот функциональный генератор выдает треугольные и прямоугольные сигналы.

Способы питания

Внутренняя принципиальная схема одного канала ИМС LM358

LM358 состоит из двух операционных усилителей, каждый из которых состоит из двух усилительных каскадов и схем частотной компенсации. Входные сигналы поступают на дифференциальное устройство с транзисторами Q20 и Q18. В роли согласующих элементов выступают буферные транзисторы Q21 и Q17, обеспечивающие высокий входной импеданс. Кроме того, сигнал напряжения усиливается транзисторами Q3 и Q4 несимметричного дифференциального преобразователя, включенными в общую схему базы.

Второй каскад основан на стандартном каскаде усилителя с токовой нагрузкой.

Схемотехнические решения (ведомые эмиттеры и др.) Выводят транзисторы в активную рабочую зону, обеспечивая тем самым низкий температурный коэффициент. В результате операционные усилители хорошо работают с точки зрения подавления температурных и энергетических шумов.

Характеристики аналогов

Согласно паспорту LM358 и его аналогов можно узнать следующие особенности:

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

В том случае, если диапазона температур 0… + 70 мало, есть смысл найти аналог операционному усилителю. LM2409 работает хорошо, имеет более широкий диапазон рабочих температур. Но для еды он немного меньше. Это значительно снижает возможность использования устройства в радиолюбительских проектах. Схема подключения LM358 такая же, как и у большинства аналогов.

В случае, если необходимо установить только один операционный усилитель, стоит обратить внимание на аналоги, такие как LMV321 или LM321. У них пять контактов, а в корпусе SOT23-5 есть только один операционный усилитель. Но если вам нужно большее количество операционных усилителей, вы можете использовать два элемента: LM324, в корпусе которого 14 контактов. С помощью таких элементов можно сэкономить место и конденсаторы в цепи питания.

Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C. Для LM358D-KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Большое количество аналогичных операционных усилителей доступно с LM358. Например, LM158, LM258, LM2409 имеют схожие характеристики, но разные диапазоны рабочих температур.

Один тип	Минимальная температура, ° С	Максимальная температура, ° C	Диапазон питающего напряжения, В
LM158	-55	125	от 3 (± 1,5) до 32 (± 16)
LM258	-25	85	от 3 (± 1,5) до 32 (± 16)
LM358	0	70	от 3 (± 1,5) до 32 (± 16)
LM358	-40	85	от 3 (± 1,5) до 26 (± 13)

Если диапазона 0..70 градусов недостаточно, стоит использовать LM2409, однако следует учитывать, что диапазон его мощностей уже:

Кстати, если вам нужен всего один операционный усилитель в компактном 5-выводном корпусе SOT23-5, можно использовать LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337). И наоборот, если вам нужно большое количество соседних операционных усилителей, вы можете использовать четырехканальный LM324 в 14-выводном корпусе. Вполне реально сэкономить место и конденсаторы по цепям питания.

Схема преобразователя напряжение-ток

Схема представлена ​​на рисунке и немного похожа на описанную в конструкции неинвертирующего усилителя. Но здесь добавлен биполярный транзистор. На выходе ток прямо пропорционален напряжению на входе операционного усилителя.

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

I = U (дюйм) / R.

При значении сопротивления R1 = 1 Ом на каждый 1 В напряжения, подаваемого на вход, на выходе будет 1 А тока. Схема переключения LM358 в режиме преобразователя напряжения в ток используется радиолюбителями при проектировании зарядных устройств аккумуляторов.

Схема неинвертирующего усилителя

Описание схемы:

1. На положительный вход подается сигнал.
2. К выходу операционного усилителя подключены два постоянных резистора R2 и R1, включенных последовательно.
3. Второй резистор подключен к общему проводу.
4. Точка подключения резисторов подключается к отрицательному входу.

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

Если есть данные о величине сопротивлений, входном напряжении, то вычислить выходное несложно: U (out) = U (in) * (1 + R2 / R1). При использовании микросхемы LM358 и резисторов R1 = 10 кОм и R2 = 1 МОм коэффициент усиления составит 101.

Регулировка коэффициента усиления

У предыдущей конструкции есть один недостаток — нет возможности регулировать усиление. Причина в сложности реализации, ведь необходимо одновременно использовать два переменных резистора. Но если вдруг возникнет необходимость в корректировке коэффициента, можно использовать расчетную схему на трех операционных усилителях:

Здесь коррекция производится с помощью переменного резистора R2. Обязательно нужно учитывать, что выполняются следующие 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).

Импортные и отечественные аналоги

LM358 очень популярен в промышленных и любительских электронных приложениях. Он активно используется в различных устройствах сравнения и генерации, активных фильтрах, усилителях различного назначения. Неудивительно, что многие производители радиоэлектронных компонентов включили аналоги LM358 или близкие по своим параметрам микросхемы в перечень своей продукции.

В таблице ниже показаны элементы, которые можно использовать для замены LM358. По корпусу и распиновке они идентичны LM358. Но по электрическим параметрам они могут незначительно (в допустимых пределах) отличаться от оригинала.

Перед установкой сменных элементов рекомендуется свериться с даташитом производителя.

Производители	Аналоги
Импортный	GL358, NE532, OP295, OP290, OP221, OPA2237, TA75358P, UPC1251C, UPC358C
Одомашненный	КР1040УД1, КР1053УД2, КР1401УД5

Datasheets

1. 2643002402 — Технический паспорт Fair-RiteБусины для подавления электромагнитных помех
2. ADT7461A — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461AДатчик температуры подавления серии ADT7461A представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор высокой / низкой температуры для использования в ПК и системах терморегулирования.
3. ADT7461AARMZ2RL7 — Технический лист ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461A ADT7461AARMZ2RL7Датчик температуры подавления серии ADT7461A представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор высокой / низкой температуры для использования в ПК и системах терморегулирования.
4. ADT7461AARMZ-RL7 — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461A ADT7461AARMZ-RL7Датчик температуры подавления серии ADT7461A представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор высокой / низкой температуры для использования в ПК и системах терморегулирования.
5. ADT7461AARMZ-R — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461A ADT7461AARMZ-RДатчик температуры подавления серии ADT7461A представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор высокой / низкой температуры для использования в ПК и системах терморегулирования.
6. ADT7461AARMZ-2RL — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461A ADT7461AARMZ-2RLДатчик температуры подавления серии ADT7461A представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор высокой / низкой температуры для использования в ПК и системах терморегулирования.
7. ADT7461AARMZ — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461A ADT7461AARMZДатчик температуры подавления серии ADT7461A представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор высокой / низкой температуры для использования в ПК и системах терморегулирования.
8. ADT7461 — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461Датчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
9. ADT7461ARM-REEL7 — Лист технических данных ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARM-REEL7Датчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
10. ADT7461ARM-REEL — Лист технических данных ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARM-REELДатчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
11. ADT7461ARM — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARMДатчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
12. ADT7461AR-REEL7 — Лист технических данных ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461AR-REEL7Датчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
13. ADT7461AR-REEL — Лист технических данных ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461AR-REELДатчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
14. ADT7461AR — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARДатчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
15. ADT7461ARZ-REEL7 — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARZ-REEL7Датчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
16. ADT7461ARZ-REEL — Лист технических данных ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARZ-REELДатчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
17. ADT7461ARZ — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARZДатчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Он совместим с ADM1032
18. ADT7461ARMZ-R7 — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARMZ-R7Датчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
19. ADT7461ARMZ-2RL7 — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARMZ-2RL7Датчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032
20. ADT7461ARMZ-2R — Технический паспорт ON SemiconductorДатчики температуры ON Semiconductor ADT7461 ADT7461ARMZ-2RДатчик температуры подавления серии ADT7461 представляет собой двухканальный цифровой термометр и сигнализатор перегрева / понижения температуры для использования в ПК и системах терморегулирования. Совместим с ADM1032

Маркировка

Префикс LM изначально использовался в маркировке общего назначения компанией National Semiconductor. Цифры «358» являются его серийными номерами. В 2011 году эту компанию купил другой производитель электроники Texas Instruments. С этого года префикс «LM» является кодом производителя Texas Instruments, но, несмотря на это, другие производители используют этот код для маркировки своей продукции.
Микросхемы LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические параметры. Большинство компаний-производителей имеют символы «-N», «-P» для пластиковых корпусов PDIP.

В технических описаниях представлены такие типы: LM358A, LM358B, LM358BA. Это указывает на версию отраслевого стандарта LM358 следующего поколения. Устройства «B» могут быть доступны в более современных микрокорпусах TSOT и WSON.

LM358 схема включения: мощный неинвертирующий усилитель

Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10; в общем, коэффициент усиления этой схемы равен (1 + R1 / R2).
Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.

Схема мощного неинвертирующего усилителя

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

1. LM358 используется как микросхема.
2. Значение сопротивления R1 = 910 кОм.
3. R2 = 100 кОм.
4. R3 = 91 кОм.

Для усиления сигнала используется биполярный полупроводниковый транзистор VT1.

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

Зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов – Поделки для авто

Блок питания компьютера (ББП) легко трансформируется в зарядное устройство (зарядное устройство) для автомобильных стартерных аккумуляторов емкостью до 120А / ч.

Для переделки подойдет КБП, в котором стоит микросхема ШИМ-контроллера TL494 или ее аналог K7500 (кстати, буквы зависят от производителя, поэтому достаточно ориентироваться на цифры).

Переделка состоит из двух основных этапов. Это необходимо для получения напряжения около 15 В на выходе и добавления регулируемого стабилизатора тока для установки желаемого зарядного тока. Те мы получим автоматическое зарядное устройство, которое заряжается стабильным током. По мере зарядки ток будет падать и в конечном итоге станет нулевым.

KBP имеет несколько выходных напряжений: 3,3 В, 5 В, 12 В. Нам нужна только шина 12 В (желтые провода). Для зарядки автомобильных аккумуляторов требуется напряжение 14,5-15В, поэтому до этого уровня нужно увеличить 12В.

Проверяем работу выбранного КБП. Чтобы запустить его без компьютера, нужно подключить зеленый провод к черному (массе). Все выходные напряжения проверяем мультиметром, если все в порядке, вынимаем плату из корпуса и отпаиваем ненужные выходные шлейфы. Оставляем только пару желтых, пару черных и зеленых. Рекомендую использовать достаточно мощный паяльник.

Далее мультиметром находим резистор, идущий с первого вывода контроллера 7500 на шину 12В. В моем БП это 27кОм. Затем припаяем к плате один конец этого резистора (назовем его Rx). Берем переменный резистор около 10 кОм (мощность не важна), соединяем центральную и одну из крайних клемм проводом между ними и с той точкой на плате, с которой выпал вывод Rx. Другой вывод переменного резистора подключается к выводу Rx, оставаясь в воздухе. Вот и мы получили последовательное соединение Rx и переменного резистора. С этим переменным резистором нам нужно установить выходное напряжение около 15 В.

Стабилизатор или ограничитель тока построен на базе операционного усилителя LM358 (операционного усилителя), однако подойдет любой другой. В корпусе этого ОУ 2 элемента, но нам достаточно одного. Операционный усилитель подключается по схеме компаратора, который сравнивает напряжение на низкоомном резисторе R3 с эталонным, которое задает стабилитрон

Если мы изменим это напряжение с помощью регулятора R1, компаратор попытается сбалансировать напряжение на входах 2 и 3, изменяя выходное напряжение (вывод 1), тем самым управляя полевым транзистором. И проверьте ток через нагрузку. Полевой работник должен быть достаточно мощным, потому что весь ток заряда проходит через него. Я использовал IRFZ44 (можно поставить с такими же параметрами).

Его надо надеть на радиатор, я просто прикрутил его к корпусу. Нарисовал плату регулятора тока и спаял детали. Схема …

Теперь соединяем все узлы согласно рисунку и монтируем их в корпус.

На лицевой панели находится регулятор, ограничивающий зарядный ток, шкальный амперметр постоянного тока со шкалой до 10А (также возможен цифровой), тумблер, замыкающий зеленый провод с массой и выходными клеммами.

описание, схема включения и как должна работать в составе различных устройств

Операционный усилитель LM358 стал одним из самых популярных типов аналоговых электронных компонентов. Этот небольшой компонент может использоваться в самых разных схемах усиления сигналов, генераторах, АЦП и других полезных устройствах.

Все электронные компоненты должны быть разделены по мощности, диапазону рабочих частот, напряжению питания и другим параметрам. А операционный усилитель LM358 относится к среднему классу устройств, получивших широчайший простор для конструирования различных устройств: устройств контроля температуры, аналоговых преобразователей, промежуточных усилителей и других полезных схем.

Описание микросхемы LM358

Подтверждением высокой популярности микросхемы является ее производительность, позволяющая создавать множество различных устройств. Основные ориентировочные характеристики компонента следующие.

Приемлемые рабочие параметры: Микросхема обеспечивает однополярное и биполярное питание, широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В, приемлемую скорость изменения выходного сигнала до 0,6 В / мкс. Кроме того, микросхема потребляет всего 0,7 мА, а напряжение смещения будет всего 0,2 мВ.

Описание выводов

Микросхема выполнена в стандартных корпусах DIP, SO и имеет 8 контактов для подключения к цепям питания и формирования сигналов. Двое из них (4,
они используются как биполярные и униполярные выходы мощности, в зависимости от типа источника или конструкции готового устройства. Входы микросхемы 2, 3 и 5, 6. Выходы 1 и 7.

Схема операционного усилителя состоит из 2 ячеек со стандартной топологией контактов и без схемы коррекции. Поэтому для реализации более сложных и технологичных устройств потребуется предусмотреть дополнительные схемы преобразования сигналов.

Микросхема популярна и используется в бытовых приборах, работающих в нормальных условиях и в специальных с высокими или низкими температурами окружающей среды, повышенной влажностью и другими неблагоприятными факторами. Для этого интегральный элемент доступен в различных корпусах.

Аналоги микросхемы

Средний по параметрам операционный усилитель LM358 имеет аналоги по техническим характеристикам. Компонент без буквы можно заменить на OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C, NE532, OP04, OP221, OP290. А для замены LM358D потребуется использовать KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G. Интегральная схема доступна последовательно с другими компонентами, которые отличаются только диапазоном температур, и предназначены для работы в суровых условиях.

Существуют операционные усилители с максимальной температурой до 125 градусов и от минимальной до 55. По этой причине стоимость устройства в различных магазинах также значительно варьируется.

В серию микросхем входят LM138, LM258, LM458. При выборе альтернативных аналоговых элементов для приложений устройств важно учитывать диапазон рабочих температур. Например, если LM358 с ограничением от 0 до 70 градусов недостаточно, вы можете использовать LM2409, который лучше подходит для суровых условий. К тому же очень часто для изготовления различных устройств нужны не 2 ячейки, а 1, особенно если пространство в корпусе готового изделия ограничено. Операционные усилители LM321, LMV321, которые также имеют аналоги AD8541, OP191, OPA337, относятся к числу наиболее подходящих для использования в конструкции небольших устройств.

Основные параметры LM358

Датчик имеет одновременно несколько ключевых параметров. Именно о них и пойдет речь в этом разделе.

Мы начинаем с «ограниченного выигрыша», который обозначается следующим образом: gopen.. Это некий показатель, который показывает, во сколько раз «ОУ» развил частоту исходного сигнала.

Теперь давайте посмотрим на второй по важности элемент — vout. — напряжение на выводе. vout. не может быть бесконечным, потому что это то, что обеспечивает равенство переходных фаз.

И, наконец, rres. — это результирующее сопротивление, которое показывает максимальное «значение» резисторов, используемых в цепи.

Что такое плата защиты?

В статье рассмотрены схемы защиты литиевых аккумуляторов от чрезмерного разряда.

Плата защиты (или PCB — плата управления питанием) предназначена для защиты от короткого замыкания, перегрузки и чрезмерной разрядки литиевой батареи. Как правило, в модули защиты встроена и защита от перегрева.

Из соображений безопасности запрещается использовать литиевые батареи в бытовых приборах, если они не имеют встроенной платы защиты. Поэтому все аккумуляторы сотовых телефонов всегда имеют печатную плату. Выходные клеммы АКБ расположены прямо на плате:

В этих картах используется шестиногий контроллер заряда на базе специализированного микруха DW01 (JW01, JW11, K091, G2J, G3J, S8210, S8261, NE57600 и др.). Задача этого контроллера — отключать АКБ от нагрузки при полном разряде АКБ и отключать АКБ от заряда при достижении 4,25В.

Например, вот схема карты защиты батареи BP-6M, которая поставлялась со старыми телефонами Nokia:

Если говорить о 18650, то они могут выпускаться как с платой защиты, так и без нее. Модуль защиты расположен в области отрицательного вывода аккумуляторной батареи.

Плата увеличивает длину батареи на 2-3 мм.

Батареи без печатных плат обычно входят в состав батарей со своими собственными схемами защиты.

Любой аккумулятор с защитой запросто превратится в аккумулятор без защиты, его нужно просто выпотрошить.

На сегодняшний день максимальная емкость аккумулятора 18650 составляет 3400 мАч. Защищенные батареи должны иметь маркировку на корпусе («Защищено»).

Не путайте печатную плату с модулем зарядки питания (PCM). Если первые служат только для защиты аккумулятора, вторые предназначены для управления процессом зарядки: они ограничивают ток зарядки до определенного уровня, регулируют температуру и, в целом, обеспечивают весь процесс. Плата PCM — это то, что мы называем контроллером заряда.

Надеюсь, теперь вопросов больше нет, как зарядить аккумулятор 18650 или любую другую литиевую батарею? Итак, перейдем к небольшой подборке готовых схемных решений зарядных устройств (те же контроллеры заряда).

Говоря операционный усилитель, я зачастую подразумеваю LM358. Так как если нету каких-то особых требований к быстродействию, очень широкому диапазону напряжений или большой рассеиваемой мощности, то LM358 хороший выбор.

Какие же характеристики LM358 принесли ему такую популярность:

• низкая стоимость;
• никаких дополнительных цепей компенсации;
• одно или двуполярное питание;
• широкий диапазон напряжений питания от 3 до 32 В;
• Максимальная скорость нарастания выходного сигнала: 0,6 В/мкс;
• Ток потребления: 0,7 мА;
• Низкое входное напряжение смещения: 0,2 мВ.

Так как LM358 имеет в своем составе два операционных усилителя, у каждого по два входа и один выход (6 — выводов) и два контакта нужны для питания, то всего получается 8 контактов.

LM358 корпусируются как в корпуса для объемного монтажа (LM358N — DIP8), так и в корпуса для поверхностного монтажа (LM358D — SO8). Есть и металлокерамическое исполнение для особо тяжелых условий работы.
Я применял LM358 только для поверхностного монтажа – просто и удобно паять.

Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.
Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Вместе с LM358 выпускается большое количество похожих операционных усилителей. Например LM158, LM258, LM2409 имеют аналогичные характеристики, но разный температурный диапазон работы.

Тип	Минимальная температура, °C	Максимальная температура, °C	Диапазон питающих напряжений, В
LM158	-55	125	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM258	-25	85	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358	0	70	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358	-40	85	от 3(±1,5) до 26(±13)

Если диапазона 0..70 градусов не хватает, то стоит применить LM2409, однако следует учитывать что у неё диапазон питания уже:

Кстати если нужен только один операционный усилитель в компактном 5 выводном корпусе SOT23-5 то вполне можно применить LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337).
Наоборот, если нужно большое количество рядом расположенных операционных усилителей, то можно применить счетверенные LM324 в 14 выводном корпусе. Можно вполне сэкономить пространство и конденсаторы по цепям питания.

LM358 схема включения: неинвертирующий усилитель

Коэффициент усиления этой схемы равен (1+R2/R1).
Зная сопротивления резисторов и входное напряжение можно посчитать выходное:
Uвых=Uвх*(1+R2/R1).
При следующих значениях резисторов коэффициент усиления будет равен 101.

• DA1 – LM358;
• R1 – 10 кОм;
• R2 – 1 MОм.

LM358 схема включения: мощный неинвертирующий усилитель

• DA1 – LM358;
• R1 – 910 кОм;
• R2 – 100 кОм;
• R3 – 91 кОм.

Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10, в общем случае коэффициент усиления этой схемы равен (1+R1/R2).
Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение — ток

Выходной ток этой схемы будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.
I=Uвх/R, [А]=[В]/[Ом].
Для сопротивления резистора R1 равного 1 Ом, каждый Вольт входного напряжения будет давать, один Ампер выходного напряжения.

LM358 схема включения: преобразователь ток — напряжение

А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.
Uвых = I * R1, [В]= [А]*[Ом].
Например при R1 = 1 МОм, ток через 1 мкА, превратиться в напряжение 1В на выходе DA1.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель

Эта схема дифференциального усилителя с высоким входным сопротивление, может применятся для измерения напряжении источников с высоким внутренним сопротивлением.
При условии, что R1/R2=R4/R3, выходное напряжение можно рассчитать как:
Uвых = (1+R4/R3)(Uвх1 – Uвх2).
Коэффициент усиления соответственно будет равен: (1+R4/R3).
Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм, коэффициент усиления будет равен 2.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

Стоит отметить, что предыдущая схема не позволяет подстраивать коэффициент усиления, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо иметь возможность регулировки коэффициента усиления в дифференциальном усилителе, то можно воспользоваться схемой на трех операционных усилителях.
В данной схеме подстройка коэффициента усиления осуществляется за счет регулировки резистора R2.
Для этой схемы нужно соблюсти условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.
Тогда коэффициент усиления будет равен: (1+2*R1/R2).
Uвых = (1+2*R1/R2)(Uвх1 – Uвх2).

LM358 схема включения: монитор тока

Еще одна интересная схема позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя npn – транзистора и двух резисторов.

• DA1 – LM358;
• R1 – 0,1 Ом;
• R2 – 100 Ом;
• R3 – 1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть минимум на 2 В, выше напряжения нагрузки.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение – частота

И напоследок схема которую можно использовать в качестве аналого-цифрового преобразователя. Нужно только подсчитать период или частоту выходных сигналов.

• C1 – 0,047 мкФ;
• DA1 – LM358;
• R1 – 100 кОм;
• R2 – 50 кОм;
• R3,R4,R5 – 51 кОм;
• R6 — 100 кОм;
• R7 — 10 кОм.

Микросхема LM358 как написано в его DataSheet является универсальным решением, так как схема включения большинства популярных устройств весьма проста, в случаях отсутствия жестких требований к высокому быстродействию, рассеиваемой мощности и нестандартному питающему напряжению.

Небольшая стоимость, отсутствие необходимости подключения дополнительных элементов частотной коррекции, возможность использования во всем диапазоне стандартных питающих напряжений (до +32В) и низкий потребляемый ток, делают его кандидатом номер один для электронных проектов с ОУ.

LM358 цоколевка

LM358 состоит из двух ОУ, каждый имеет по 4 вывода, имеющих свое назначение. Всего получается 8 контактов. Производятся в нескольких видах корпусного исполнения, для объемного DIP и поверхностного монтажа на плату SO. Так же могут встречается в усовершенствованных корпусах SOIC, VSSOP, TSSOP.

 

Назначение контактов для всех видов корпусов совпадает: 2,3, 5,6, — входы, 1,7 – выходы, 4 – минус источника питания, 8 – плюс источника питания.

Технические характеристики

Ниже указаны предельные допустимые значения условий эксплуатации для диапазона рабочих температур окружающей среды T_A от 0 до +70 °C, если не указано иное.

Основные электрические характеристики, при температуре окружающей среды T_A = 25 °C.

Рекомендуемые условия эксплуатации в диапазоне рабочих температур окружающей среды, если не указано иное:

Подверженность устройства повреждению от электростатического разряда (ESD):

Также у данного устройства есть тепловые характеристики:

Схемы подключения

Ниже приведем несколько простых схем включения lm358 которые могут вам пригодится. Все они являются ознакомительными, так что обязательно проверяйте все перед внедрением в производственной сфере.

Схема в мощном неинвертирующим усилителе.

Преобразователь напряжения — ток.

Схема с дифференциальным усилителем.

Неинвертирующий усилитель средней мощности.

Аналоги

Аналогами LM358 можно считать микросхемы в которых  указываются идентичные характеристики. К таким относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описываемой своими тепловыми параметрами и подойдут в качестве замены для большинства проектов.

Для ее замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР 1401УД5, КР 1053УД2, КР 1040УД1.

Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже c четырьмя ОУ в одной микросхеме — LM324.

Маркировка

Префикс LM сначала использовался при маркировке общего назначения компанией National Semiconductor. Цифры “358” это ее серийный номер. В 2011 году эта компания  была приобретена другим производителем электроники Texas Instruments. С этого года префикс “LM” является кодом производителя Texas Instruments, но несмотря на это, этот код используют и другие производители при маркировке своей продукции.
Микросхемы LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические параметры. У большинства компаний-производителей символами “-N” , “-P” обозначаются пластиковые корпуса PDIP.

В технических описания встречается такие виды: LM358A, LM358B, LM358BA. Так указывается версии следующего поколения промышленного стандарта LM358. Устройства «B» могут быть доступны в более современных микрокорпусах TSOT и WSON.

Применение

Lm358 широко используется в:

• устройствах типа «мигающий маяк»;
• блоках питания и зарядных устройствах;
• схемах управления двигателем;
• материнских платах;
• сплит системах внутреннего и наружного применения;
• бытовой технике: посудомоечные, стиральные машины, холодильные установки;
• различных видах инверторов;
• источниках бесперебойного питания;
• контроллерах и др.

Возможности применения микросхемы производители обычно указывают в технических описаниях на свои устройства.

DataSheet на LM358

Texas Instrument;
STMicroelectronics.

Под термином «операционный усилитель» подразумевается микросхема дифференциальный усилитель постоянного тока, с высоким коэффициентом усиления и высоким входным сопротивлением, адаптированная для работы с внешней цепью отрицательной обратной связи.

Операционный усилитель (ОУ) имеет сложную внутреннюю структуру, в которую не будем углубляться сосредоточившись на практическом применении. Графический символ операционного усилителя относится не к его внешнему виду (тем более что он может быть доступен в различных корпусах), а к принципу работы:

Графический символ операционного усилителя. We (In) – вход, Wy (Out) – выход

Символ этот очень упрощен. Если бы мы хотели разместить на нем все необходимые детали обвязки и коррекции, пришлось бы нарисовать еще контакты. Но чаще всего этого достаточно.

Принцип действия ОУ

Подаем на усилитель через входы, обозначенные здесь символом We (+) так называемый неинвертирующий вход и / или We (-) так называемый инвертирующий вход некоторый сигнал. У него может быть даже очень небольшое напряжение. Разница входного напряжения называется дифференциальным напряжением.

Этот усилитель является своего рода компаратором – он будет сравнивать оба сигнала друг с другом и вести себя по-разному в зависимости от того, какой сигнал будет сильнее:

We (+) > We (-) => Wy ~ Uпит – Uwo

Если подадим более высокое напряжение на неинвертирующий вход We (+), чем на инвертирующий вход We (-), выход будет близок к напряжению Uпит, подаваемому на усилитель, за вычетом падения напряжения на усилителе Uwo.

We (+) < We (-) => Wy ~ 0 В

Если подадим более низкое напряжение на вход неинвертирующего We (+), чем на вход инвертирующего We (-) контакта, выход будет близок к нулю.

We (+) = We (-) => Wy ~ 0 В

Если подадим один и тот же сигнал на оба входа (называемый в данном случае недифференциальным сигналом), выходное напряжение будет близко к нулю.

Операционный усилитель, с которым будем проводить тесты, имеет обозначение LM358 (это наверное самая распространённая микросхема ОУ). Согласно информации из документации, это двойной усилитель напряжения (то есть два усилителя в одном корпусе), поэтому он имеет восемь контактов:

Слева операционный усилитель LM358; Справа схема его контактов

Вывод 8 (напряжение питания) и вывод 4 (масса) являются общими для обоих усилителей. Остальные ножки раздельные:

1. первый усилитель состоит из ножек: 3 (We (+)), 2 (We (-)), 1 (выход).
2. второй усилитель состоит из ножек: 5 (We (+)), 6 (We (-)), 7 (выход)

Если присмотритесь, то заметите небольшое углубление на одной стороне корпуса. На схеме в примечании вместо углубления рядом с цифрой 1 есть черная точка. Это стандартный способ маркировки передней части микросхемы. Ножки всегда нумеруются последовательно, начиная с выемки (или точки) против часовой стрелки.

Операционный усилитель LM358 с маркировкой ключа

Проверим как это выглядит на практике – соберем макетную плату. Напряжение питания 6 В. Для желто-зеленого светодиода выбран резистор 220 Ом. Потенциометр P1 на 10 кОм.

Внимание! Перед подключением блока питания к схеме на плате убедитесь, что операционный усилитель подключен правильно, иначе можете его повредить.

Вариант 1. Резистор R1 и светодиод D1 (желтый) подключены между плюсом блока питания и выходом операционного усилителя; неинвертирующий вход We (+) (третий вывод усилителя) также подключен к плюсу питания.

Схема из источника питания B1, операционного усилителя LM358, резистора R1, потенциометра P1 и диода D1

Напряжение на входе We (+) (вывод 3) выше напряжения на входе We (-) (вывод 2), поэтому на выходе усилителя (вывод 1) получаем напряжение близкое к напряжению питания, минус падение напряжения на усилителе. Разность потенциалов между источником питания B1 и выходом операционного усилителя будет слишком низкой для питания светодиода, поэтому он останется выключенным.

Вариант 2. Резистор R1 и светодиод R1 (в моем случае желтый) подключены между «плюсом» блока питания и выходом операционного усилителя; неинвертирующий вход We (+) (третий вывод усилителя) подключен к земле.

Напряжение на входе We (+) (вывод 3) ниже напряжения на входе We (-) (вывод 2), поэтому выход усилителя (вывод 1) будет близок к 0 В. Разности потенциалов между источником питания B1 и выходом операционного усилителя будет достаточно для питания светодиода, поэтому он будет светиться.

Вариант 3. Резистор R1 и светодиод D1 (теперь зеленый) подключены между выходом операционного усилителя и землей; неинвертирующий вход We (+) (третий выходной контакт усилителя) подключен к «плюсу» источника питания.

Напряжение на входе We (+) (вывод 3) выше напряжения на входе We (-) (вывод 2), поэтому на выходе усилителя (вывод 1) получаем напряжение, близкое к напряжению питания минус падение напряжения на усилителе. Разности потенциалов между выходом операционного усилителя и землей будет достаточно для питания светодиода, поэтому он будет светиться.

Вариант 4. Резистор R1 и светодиод D1 (зеленый) подключены между выходом операционного усилителя и массой; неинвертирующий вход We (+) (третий вывод усилителя) подключен к земле.

Напряжение на входе We (+) (вывод 3) ниже напряжения на входе We (-) (вывод 2), поэтому выход усилителя (вывод 1) будет близок к 0 В. Никакая разность потенциалов между выходом операционного усилителя и землей не предотвратит включение светодиода, поэтому он останется выключенным.

Собраны результаты опытов в таблице ниже:

Результаты проведенного эксперимента – влияние подключения We (+) – третьей ножки усилителя и свечения светодиода

Верна ли приведенная выше схема для всех операционных усилителей? Нет. Возьмем, к примеру, еще один, очень похожий операционный усилитель LM393. Он может проводить электричество только от точки в цепи с более высоким потенциалом (аналогично линиям 1 и 2 в таблице). Он не проводит ток от выхода усилителя к точке в цепи с более низким потенциалом напряжения, например к земле (позиции 3 и 4 в таблице). Другими словами, если бы мы использовали усилитель LM393 для эксперимента который только что проводили, зеленый светодиод не светился бы независимо от входных сигналов. Почему это происходит? Здесь более подробно рассмотрим внутреннюю структуру обоих усилителей:

Схема внутреннего устройства операционных усилителей: а) LM358; б) LM393

Схема слева (a) показывает внутреннюю структуру усилителя LM358, а схема справа (b) – LM393. Обе схемы сложны, поэтому не будем вдаваться в подробности. Сосредоточимся только на транзисторах, размещенных перед выходом (помечены как OUT или OUTPUT). В LM358 прямо перед выходом есть два транзистора, которые проводят электричество в разных направлениях (пометили их красным кружком). LM393 имеет только один транзистор непосредственно перед выходом (также в красном кружке), который предотвращает прохождение тока от усилителя через выход к земле (или к части схемы с более низким потенциалом).

Операционный усилитель адаптирован для работы с внешней цепью отрицательной обратной связи. Дело в том, что часть выходного сигнала может подаваться обратно на вход или наоборот со входа на выход усилителя. Может быть несколько конфигураций с использованием операционного усилителя и усилителя обратной связи (например, суммирующий, вычитающий, интегрирующий и дифференцирующий усилитель), но тут рассмотрим только две из самых простых и наиболее популярных из них – неинвертирующий и инвертирующий.

Неинвертирующий усилитель

Графический символ неинвертирующего усилителя

Напряжение, подаваемое на вход We (+) выше, чем подаваемое на We (-), поэтому выходной сигнал большой, потому что он близок к напряжению питания Uпит, за вычетом падения напряжения на усилителе Uwo (We (+) > We (-) => Wy ~ Uпит – Uwo). Часть выходного сигнала возвращается через резистор на вход We (-), таким образом этот сигнал становится больше, чем напряжение на We (+), и напряжение на выходе становится близким к 0 В (We (+) < We (-)) => Wy ~ 0 В). Вследствие падения напряжения на выходе (и отсутствия на нем усиления сигнала на We (-)) напряжение на We (+) снова будет больше We (-).

На практике быстро устанавливается состояние равновесия при котором выходной сигнал будет постоянным. Его размер легко рассчитать по формуле:

Uwy = Uwe (+) x [(R1 + R2) / R1]

Предположим, что на вход We (+) поступает напряжение 0,5 В, а на выходе хотим получить в 5 раз больше, то есть 2,5 В. Подставим данные в формулу:

Uwy = Uwe (+) x [(R1 + R2) / R1]

2,5 В = 0,5 В x [(R1 + R2) / R1]

[(R1 + R2) / R1] = 2,5 В / 0,5 В

[(R1 + R2) / R1] = 5

Отношение суммы сопротивлений резисторов R2 и R1 к R1 должно дать нам 5. Итак, предположим, что сопротивление R2 = 10 кОм и R1 = 2,2 кОм (соотношение их сопротивлений составляет 5,54).

Соберем всё на макетной плате по следующей схеме:

Прежде всего необходимо убедиться, что на вход We (+) подается соответствующее напряжение. Для этого подключите вольтметр между землей и третьей ножкой усилителя, а затем поверните ручку потенциометра до тех пор, пока мультиметр не покажет результат 0,5 В (или как можно более близкий).

Теперь измерьте напряжение на выходе усилителя, то есть между первым контактом и массой. Теоретически должны получить результат близкий к 2,5 В. Между тем, показание вольтметра составляет целых 2,88 В.

Откуда эта разница? Помните, мы не использовали резисторы с коэффициентом 5,54, а не 5. Давайте снова подставим данные (на этот раз реальные) в формулу:

Uwy = Uwe (+) x [(R1 + R2) / R1]

Uwy = 0,51 В x [(2,16 кОм + 10 кОм) / 2,16 кОм

Uwy = 0,51 В x 5,63

Uwy = 2,87 В

Теоретически и практически получили почти такой же результат – 2,87 В.

Инвертирующий усилитель

Графический символ инвертирующего усилителя

Принцип действия будет объяснен на основе схемы:

Некоторым нововведением на схеме выше являются два источника питания (B1, B2), каждый из которых будет иметь напряжение 3 В. Но в нашем распоряжении только одна аккумуляторная батарейка. Это не будет проблемой – подключим вывод из центра за второй батареей. Таким образом получаем два источника питания по 3 В каждый.

Кроме того для сборки указанной схемы на макетной плате используйте: P1 – потенциометр, R1 – резистор 2,2 кОм, R2 – резистор 10 кОм (резисторы будут иметь такие же номиналы, как и в предыдущем эксперименте), D1 – зеленый светодиод, D2 – красный светодиод.

Подключим узел между источниками напряжения к земле – теоретически это будет нулевая точка. Это сделано только для расчетов.

Теперь проверим что будет, если ползунок потенциометра повернуть как можно дальше к земле. Красный светодиод будет тускло светиться. Почему? Когда регулятор потенциометра P1 заземлен, сигнал, поступающий на усилитель со входа We (+), больше, чем We (-). Посчитаем какое напряжение ожидаем получить на выходе в этом случае.

Uwy = – (R2 / R1) x Uwe (-)

Uwe (-) в этой ситуации связан с точкой, которая по отношению к нашей нулевой точке (теоретической массе) имеет напряжение -3 В, и это значение подставляем в формулу:

Uwy = – (10 кОм / 2,2 кОм) x -3 В

Uwy = – 4,54 x -3 В

Uwy = 13,62 В

На выходе ожидаем 13,62 В – почему? Ведь питаем схему только от 4-х аккумуляторов с общим напряжением 6 В! Можно ли на выходе получить 13,62 В? Конечно нет. Полученный нами теоретический результат лишь доказывает, что усилитель полностью насыщен. В этой ситуации на выходе мы можем получить только предельное напряжение питания, за вычетом падения напряжения на самом усилителе. На практике получился результат: 1,57 В.

Теперь осторожно повернём ручку потенциометра. В какой-то момент красный светодиод погаснет, а зеленый загорится. Чем дальше потенциометр находится от земли, тем большее напряжение будет поступать на вход We (-), пока оно не станет больше чем напряжение на входе We (+). Согласно сказанному, если сигнал на входе We (-) больше сигнала на входе We (+), на выходе получим напряжение близкое к 0 В. Но помните, что резистор R2 соединяет вход We (-) с выходом, тем самым становясь каналом для тока, который каким-то образом обходит усилитель и подключается к току на выходе. Какого напряжения тогда ждем на выходе?

Uwy = – (R2 / R1) x Uwe (-)

Uwe (-) в этой ситуации связан с точкой, которая имеет напряжение +3 В по отношению к нулевой точке (теоретическая масса), и это значение, которое подставим для формулы:

Uwy = – (10 кОм / 2,2 кОм) x + 3 В

Uwy = – 4,54 x 3 В

Uwy = – 13,62 В

Получили тот же результат что и раньше, но со знаком минус.

Почему не получили одинаковые значения, но с противоположными знаками? Причина может заключаться в том, что усилитель работает на предельных значениях, поэтому результат может быть неверным. По этой причине будем выполнять другие измерения в диапазоне, в котором усилитель работает линейно.

Для этого установим ручку потенциометра немного вправо и немного левее от центра.

Вариант 1. На усилитель подадим напряжение + 0,2 В (естественно относительно теоретической нулевой точки). Для этого поднесите красный щуп вольтметра к средней ножке потенциометра, а черный – к третьей ножке усилителя. Осторожно поверните ручку потенциометра, пока мультиметр не покажет 0,2 В (в этом эксперименте светодиоды можно удалить, чтобы они не мешали измерениям).

Теперь измерьте напряжение на выходе – черный щуп к третьему и красный щуп к первому выводу усилителя. Как и положено настоящему инвертирующему усилителю, после подачи небольшого положительного напряжения получаем на выходе гораздо более высокое напряжение, но со знаком минус!

Вариант 2. Подадим на усилитель напряжение – 0,21 В (опять же по отношению к теоретической нулевой точке). Для этого поднесите красный щуп вольтметра к средней ножке потенциометра, а черный – к третьей ножке усилителя. Осторожно поверните ручку потенциометра, пока мультиметр не покажет – 0,21 В.

Измерьте выходное напряжение так же, как и раньше (черный щуп к третьему, красный щуп к первому контакту усилителя). Результат станет таким же, но на этот раз со знаком плюс.

Для обобщения информации о неинвертирующем и инвертирующем усилителе будут использованы два графика:

Неинвертирующий усилитель – небольшой сигнал на входе (положительный) даст большой сигнал на выходе (тоже положительный)

Инвертирующий усилитель – небольшой сигнал на входе (положительный) даст большой сигнал на выходе (отрицательный), а небольшой сигнал на входе (отрицательный) даст большой сигнал на выходе (положительный).

Конечно это простейшие схемы включения ОУ, и есть ещё немало всяких нюансов, но если вы хорошо поймёте хотя бы это, то уже встанете на более высокую ступень радиолюбительства!

   Форум

( 2 оценки, среднее 4.5 из 5 )

Автомобильный индикатор напряжения

Среди областей, где применение индикатора напряжения на светодиодах имеет неоспоримую пользу, можно выделить эксплуатацию автомобильного аккумулятора. Для того чтобы аккумулятор служил долго, необходимо контролировать напряжение на его клеммах и поддерживать в заданных пределах.

Предлагаем вам обратить внимание на схему автомобильного индикатора напряжения на RGB-светодиоде, с помощью которой вы поймете, как изготовить устройство самостоятельно. RGB-светодиод отличается от обычного, наличием 3-х разноцветных кристаллов внутри своего корпуса

Данное свойство мы будем использовать для того, чтобы каждый цвет сигнализировал нам об уровне напряжения.

Входное напряжение смещения компаратора

Компараторы не являются совершенными устройствами, и их работа может иметь недостаток от последствий такого параметра, как входное напряжение смещения. Входное напряжение смещения для многих компараторов может составлять всего несколько милливольт и в большинстве схем может быть проигнорировано.

В основном проблема, связанная с входным напряжением смещения возникает, когда входное напряжение изменяется очень медленно. Конечным результатом входного напряжения смещения является то, что выходной транзистор не полностью открывается или закрывается, когда входное напряжение находится недалеко от опорного напряжения.

Следующая диаграмма иллюстрирует эффект смещения входного напряжения возникающий в результате медленного изменения входного напряжения. Этот эффект возрастает при увеличении выходного тока транзистора. Поэтому, для уменьшения этого эффекта, необходимо обеспечить максимальное сопротивление резистора R4.

Последствия входного напряжения смещения можно уменьшить, добавив в схему гистерезис. Это приведет к тому, что опорное напряжение будет меняться, когда выход компаратора переходит на высокий или низкий уровень.

Назначение

Зачем нужен компаратор и как его использовать без усилителя? В большинстве случаев, этот прибор применяется в несложных компьютерных схемах, где нужно сравнивать сигналы входящего напряжения. Это может быть зарядное устройство для ноутбука или телефона, весы (определитель массы), датчик сетевого напряжения AVR, таймер (компоратор типа lm 358, микроконтроллер и т. д. Также его применяют различные интегральные микросхемы для контроля входных импульсов, обеспечивая связь между источником сигнала и его центром назначения.

Фото – компараторы для компьютера

Наиболее популярным примером является компаратор триггер (регулятор) Шиммера. Он работает в режиме многоканальности, соответственно, может сравнивать большое количество сигналов. В частности, данный триггер применяется для того, чтобы восстановить цифровой сигнал, который искажает связь в зависимости от уровня напряжения и расстояния источника питания.

Это аналог стандартного компаратора, просто с более расширенным функционалом, который обеспечивает измерение нескольких входящих сигналов.

Фото – ОУ компаратор

Также есть компаратор шероховатости. Это устройство, которое помогает визуально определить состояние поверхности, которая уже подвергалась обработке. Применение этого приспособления обосновано необходимостью определять допуски обработанных ранее поверхностей.

LM358 DataSheet на русском, описание и схема включения

Микросхема LM358 как написано в его DataSheet является универсальным решением, так как схема включения большинства популярных устройств весьма проста, в случаях отсутствия жестких требований к высокому быстродействию, рассеиваемой мощности и нестандартному питающему напряжению. Небольшая стоимость, отсутствие необходимости подключения дополнительных элементов частотной коррекции, возможность использования во всем диапазоне стандартных питающих напряжений (до +32В) и низкий потребляемый ток, делают его кандидатом номер один для электронных проектов с ОУ.

LM358 цоколевка

LM358 состоит из двух ОУ, каждый имеет по 4 вывода, имеющих свое назначение. Всего получается 8 контактов. Производятся в нескольких видах корпусного исполнения, для объемного DIP и поверхностного монтажа на плату SO. Так же могут встречается в усовершенствованных корпусах SOIC, VSSOP, TSSOP.

Назначение контактов для всех видов корпусов совпадает: 2,3, 5,6, — входы, 1,7 – выходы, 4 – минус источника питания, 8 – плюс источника питания.

Технические характеристики

Ниже указаны предельные допустимые значения условий эксплуатации для диапазона рабочих температур окружающей среды TA от 0 до +70 °C, если не указано иное.

Основные электрические характеристики, при температуре окружающей среды TA = 25 °C.

Рекомендуемые условия эксплуатации в диапазоне рабочих температур окружающей среды, если не указано иное:

Подверженность устройства повреждению от электростатического разряда (ESD):

Также у данного устройства есть тепловые характеристики:

Схемы подключения

Ниже приведем несколько простых схем включения lm358 которые могут вам пригодится. Все они являются ознакомительными, так что обязательно проверяйте все перед внедрением в производственной сфере.

Схема в мощном неинвертирующим усилителе.

Преобразователь напряжения — ток.

Схема с дифференциальным усилителем.

Неинвертирующий усилитель средней мощности.

Аналоги

Аналогами LM358 можно считать микросхемы в которых указываются идентичные характеристики. К таким относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описываемой своими тепловыми параметрами и подойдут в качестве замены для большинства проектов.

Для ее замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР 1401УД5, КР 1053УД2, КР 1040УД1.

Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже c четырьмя ОУ в одной микросхеме — LM324.

Маркировка

Префикс LM сначала использовался при маркировке общего назначения компанией National Semiconductor. Цифры “358” это ее серийный номер. В 2011 году эта компания была приобретена другим производителем электроники Texas Instruments. С этого года префикс “LM” является кодом производителя Texas Instruments, но несмотря на это, этот код используют и другие производители при маркировке своей продукции. Микросхемы LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические параметры. У большинства компаний-производителей символами “-N” , “-P” обозначаются пластиковые корпуса PDIP.

В технических описания встречается такие виды: LM358A, LM358B, LM358BA. Так указывается версии следующего поколения промышленного стандарта LM358. Устройства «B» могут быть доступны в более современных микрокорпусах TSOT и WSON.

Применение

Lm358 широко используется в:

• устройствах типа «мигающий маяк»;
• блоках питания и зарядных устройствах;
• схемах управления двигателем;
• материнских платах;
• сплит системах внутреннего и наружного применения;
• бытовой технике: посудомоечные, стиральные машины, холодильные установки;
• различных видах инверторов;
• источниках бесперебойного питания;
• контроллерах и др.

Возможности применения микросхемы производители обычно указывают в технических описаниях на свои устройства.

Перечень радиокомпонентов драйвера светодиодов:

• R10, R11 — 1 Ом, 1 Вт (зависит от необходимого тока)
• R8 — 10 Ом
• R3, R9 — 1 кОм
• R1, R4, R7- 4,7 кОм
• R2, R5, R6 — 10 кОм ( R2 для выходного ток 1А).
• Переменный резистор VR1 — 10 кОм .
• C5 — 22 пФ
• C2, C3 — 0,1 мкФ
• C1 — 2,2 мкФ
• C4 — 100 мкФ/35В
• L1- 47-100 мГн на ток до 1.2A
• Q1- любой n-p-n транзистор общего применения
• Q2- любой p-n-p транзистор общего применения
• Q3- p-канальный MOSFET (IRFU9024, NTD2955) с током стока более2 А, напряжение сток- исток более 30 В, напряжение отсечки не более 4 В
• D1, D2 — 1N4148 (КД522)
• D3 — SB140 диод Шоттки
• IC1 — LM393 (компаратор)

Паяльная станция Eruntop 8586D

Электрический паяльник + фен для SMD, двойной цифровой дисплей…

Подробнее

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

Стоит отметить, что предыдущая схема не позволяет подстраивать коэффициент усиления, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо иметь возможность регулировки коэффициента усиления в дифференциальном усилителе, то можно воспользоваться схемой на трех операционных усилителях. В данной схеме подстройка коэффициента усиления осуществляется за счет регулировки резистора R2. Для этой схемы нужно соблюсти условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7. Тогда коэффициент усиления будет равен: (1+2*R1/R2). Uвых = (1+2*R1/R2)(Uвх1 – Uвх2).

Описание работы компаратора

Следующий рисунок показывает простейшую конфигурацию для компаратора напряжения, а так же графическое изображение режима его работы. В этой схеме опорное напряжение составляет половину напряжения питания, а входное напряжение может меняться от нуля до напряжения питания. В теории опорное и входное напряжение могут иметь значение от нуля и до напряжения источника питания, но есть реальные ограничения, зависящие от конкретно используемого компаратора.

Сигнал на выходе:

1. Ток будет течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе плюс (+) ниже, чем напряжение на входе минус (-).
2. Ток не будет протекать через открытый коллектор, когда напряжение на входе плюс выше, чем напряжение на входе минус.

Схема эквивалента компаратора напряжения с однополярным источником питания

Принципиальная схема «компаратор напряжения» эквивалентна работе операционного усилителя, например, LM358 или LM324, имеющим на выходе два транзистора типа NPN (см. выше). Таким образом, можно сделать все 4 выхода ОУ (LM339) с открытым коллектором. Каждый такой выход может выдерживать ток нагрузки 15 мА и напряжение до 50 вольт.

Выход включается или выключается в зависимости от относительных напряжений на плюсовом (+) и минусовом (-) входах компаратора. Входы компаратора крайне чувствительны и разница напряжения между ними всего лишь в несколько милливольт приводит к переключению его выхода.

Компаратор напряжения — выход с открытым коллектором

Как правило, выход компаратора напряжения представляет собой выход с открытым коллектором.

Выход открытый коллектор имеет отрицательную полярность. Это означает, что на этом выходе не бывает положительного сигнала и нагрузка должна подключаться между этим выходом и источника питания.

В некоторых схемах к выходу компаратора подключают нагрузочный (подтягивающий) резистор для того, чтобы обеспечить сигнал высокого уровня поступающего на вход следующего элемента схемы.

Операционные усилители (ОУ), такие как LM324, LM358 и LM741 обычно не используются в радиоэлектронных схемах в качестве компаратора напряжения из-за их биполярных выходов. Тем не менее, эти операционные усилители могут быть использованы в качестве компараторов напряжения, если к выходу ОУ подключить диод или транзистор для того чтобы создать выход с открытым коллектором.

Читать также: Валик прижимной для чего

Ниже представлена логика работы компаратора имеющий выход с открытым коллектором:

Ток будет течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет ниже, чем напряжение на входе (-). И соответственно ток не будет протекать через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет выше, чем напряжение на входе (-).

Программирование и компаратор

Компоратор используется не только как часть электрической схемы ШИМ и т. д., его часто используют для создания отдельных программ или их компонентов. Например, устройство часто используется для создания java-коллекций.

Чтобы работать, Вам понадобится специальная программа Maven. Для начала Вам нужно создать проект, для полноценной работы необходимо подключение к интернету. Создаете новый проект, в структуре выберете два компонента: comparator и pojo. Наличие проверяется при помощи утилиты JUnit 4.11;
Установите pom.xml и создайте новый файл

Прерывание процесса недопустимо, поэтому очень важно на каждом этапе сохранять. После осуществляется создание и настройка POJO, где указываются нужные настройки

Параметры зависят от требований к конкретной библиотеке. Это могут быть даты рождения, общая информация по проживанию и т. д.;
И только после создается компаратор. Это класс, который используется для поверки данных и их распределения по нужным папкам. Использование данного класса необходимо, если нужно отсортировать определенную информацию по заданным параметрам (цвета, размеры, даты). Благодаря этому обеспечивается защита данных и их классификация по определенному принципу.

Купить готовый компаратор можно в любом магазине радиотехнических приборов и электротехники. Цена прибора варьируется в зависимости от его назначения и количества каналов.

50 шт. LM393 DIP Cдвоенный компаратор. US $2.00

В электронике, компаратор представляет собой устройство, которое сравнивает между собой два электрических сигнала и выводит цифровой сигнал, указывающий на увеличение одного входного сигнала над другим. Компаратор имеет два аналоговых входа и один цифровой выход.

Компаратор, как правило, построен на дифференциальном усилителе с высоким коэффициентом усиления. Компараторы широко используются в устройствах, которые измеряют и оцифровывают аналоговые сигналы, например, в аналого-цифровых преобразователях (АЦП)

Примеры работы компаратора приведены на основе микросхемы LM339 (счетверенный компаратора напряжений) и LM393 (сдвоенный компаратор напряжения). Эти две микросхемы по своему функционалу идентичны. Компаратор напряжения LM311 так же может быть использован в данных примерах, но он имеет ряд функциональных особенностей.

Обозначение и технические характеристики

Компаратор – это устройство, которое сравнивает два разных напряжения и силу тока, выдает конечный силовой сигнал, указывая на большее из них, одновременно производя расчет соотношения. У него есть две аналоговые вводные клеммы с положительным и отрицательным сигналом и один двоичный цифровой выход, как и у АЦП. Для отображения сигнала используется специальный индикатор.

УГО отображение компаратора выглядите следующим образом:

Фото – УГО компаратора

Изначально использовался только интегрированный компаратор напряжения (MAX 961ESA, PIC 16f628a), который известен как высокоскоростной. Он требует определенного дифференциального напряжения в определенном диапазоне, который существенно ниже, чем напряжение сети питания. Эти приборы не допускают никаких других внешних сигналов, которые находятся вне диапазона напряжения сети.

Сейчас гораздо чаще используется аналоговый цифровой компаратор (Attiny/ Atmega 2313), у которого транзисторный ввод. У него вводный потенциал сигнала находится в диапазоне менее 0,3 Вольт и не поднимается выше. Устройство может быть также ультра быстрого типа (стереокомпаратор), благодаря чему входной сигнал меньше обозначенного диапазона, к примеру, 0,2 Вольта. Как правило, используемый диапазон ограничивается только конкретным входным напряжением.

Фото – Компаратор

Помимо простого прибора, также существует видеоспектральный компаратор на ОУ (операционном усилителе). Это прибор, у которого очень тонко сбалансирована разница входа и высокого сопротивления сигнала. Благодаря такой характеристики, операционный компаратор используется в низкопроводимых схемах с небольшим вольтажем.

Фото – схема компаратора

В теории, частотный операционный усилитель работает в конфигурации с открытым контуром (без отрицательной обратной связи) и может быть использован в качестве компаратора низкой производительности. Но при этом, не инвертирующий вход (+ V) находится на более высоком напряжении, чем на инвертирующий (V-). Высокое усиление, выходящее из операционного усилителя, провоцирует выход низкого напряжения на входе в устройство.

Когда неинвертирующий вход падает ниже инвертирующего входа, выходной сигнал насыщается при отрицательном уровне питания, то он все равно может проводить импульсы. Выходное напряжение ОУ ограничивается только напряжением питания. Принципиальная электрическая схема ОУ работает в линейном режиме с отрицательной обратной связью, с помощью сбалансированного сплит-источника питания (питание от ± V S ). Многие приборы, работающие с компаратором, также имеют свойство фиксировать полученные данные при помощи видео-, фото- или документальной записи. Эти электронные принципы не работают в системах, где используются разомкнутые контуры и низкопроводящие элементы.

Фото – простой компаратор

Но у компараторного усилителя существует несколько существенных недостатков:

1. Операционные усилители предназначены для работы в линейном режиме с отрицательной обратной связью. Но при этом, ОУ имеет более длительный режим восстановления;
2. Почти все операционные усилители имеют конденсатор внутренней компенсации, который ограничивает скорость нарастания выходного напряжения для высокочастотных сигналов. Исходя из этого, данная схема немного задерживает импульс;
3. Компаратор не имеет внутреннего гистерезиса.

Из-за этих недостатков, компаратор для управления различными схемами, в большинстве случаев, используется без усилителя, исключением является генератор.

Компаратор предназначен для производственных процессов с ограниченным выходным напряжением, которое легко взаимодействует с цифровой логикой. Поэтому его часто используются в различных термических приборах (терморегулятор, реле температуры). Также его применяют для сравнения сигналов и сопротивлений таких устройств, как таймер, стабилизатор и прочая схемотехника.

Фото – аналоговый компаратор

Видео: компараторы

Индикатор переменного напряжения 220 В

Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:

Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.

Метка: LM317T

Предлагаемый несложный стабилизатор с регулируемым в широких пределах выходным напряжением и токовой защитой может быть использован как в одноканальных, так и в многока­нальных лабораторных источниках питания.

Выходное напряжение стабилизатора можно регулировать от 3 до 27 В, Наибольший ток нагрузки — 3А. Его прототипом послужил стабилизатор, описанный в статье А.

Уварова “Лабо­раторный источник питания” (“Радио­конструктор”, 2001, …

Читать далее

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/35226

В радиолюбительской практике в быту и на работе иногда возникает необходимость в резервировании питания различных устройств.

Речь не идет об источниках бесперебойного питания (НРБ), а об аварийном освещении, устройствах охранной сигнализации, любительских метеостанциях, рекламных щитах, радиолюбительских репитерах, туристических палатках, т.е.

в устройствах и системах, где в качестве резервного или основного питания применяется аккумулятор без преобразования …

Читать далее

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/23888

Здесь представлена схема регулируемого источника питания 1.2 – 36В, 5А  (Рис.1). Рис.1. Принципиальная схема Основные элементы – транзистор Дарлингтона TIP147 PNP (Рис.2 ) и линейный регулируемый стабилизатор положительного напряжения LM317 (Характеристики LM317 представлены в таблице 1). Рис.2. Цоколевка транзистор Дарлингтона TIP147

Читать далее

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/12584

Для управления напряжением используется потенциометр, который подключается к соответствующему разъему на плате. Напряжения поступает на диодный мост выпрямителя (напр.

4 шт 1N4007), конденсатор (1000 мкФ) и так далее, достаточно только подключить выход трансформатора источника переменного тока

Важно, входное напряжение не должно …. Читать далее

Читать далее

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/10314

Один из важных узлов радиоэлектронной аппаратуры – стабилизатор напряжения в блоке питания. Еще совсем недавно такие узлы строили на стабилитронах и транзисторах.

Общее число элементов стабилизатора было довольно значительным, особенно если от него требовались функции регулирования выходного напряжения, защиты от перегрузки и замыкания выхода, ограничения выходного тока на заданном уровне. С появлением специализированных микросхем ситуация …

Читать далее

Аналоги

Аналогами LM358 можно считать микросхемы в которых указываются идентичные характеристики. К таким относятся: LM158, LM258, LM2904, LM2409. Эти микросхемы незначительно отличаются от описываемой своими тепловыми параметрами и подойдут в качестве замены для большинства проектов.

Для ее замены можно использовать: GL 358, NE 532, OP 04, OP 221, OP 290, OP 295, OPA 2237, TA7 5358-P, UPC 358C, AN 6561, CA 358E, HA 17904. Отечественные аналоги lm358: КР 1401УД5, КР 1053УД2, КР 1040УД1.

Для замены также может подойти аналог по электрическим параметрам, но уже c четырьмя ОУ в одной микросхеме — LM324.

Принцип работы

Для того, чтобы продемонстрировать, как работает быстродействующий компаратор с гистерезисом, нужно взять схему с двумя выходами.

Фото – схема работы компаратора

Схема включения, по которой можно понять принцип работы компаратора, показана выше. Используя аналоговый сигнал во + входе, именуемым «неинвертируемым», и выходе, который называется под названием «инвертируемый», устройство использует два аналогичных разнополярных сигнала. При этом если аналоговый вход больше, чем аналоговый выход, то выход будет «1», и это включит открытый коллектор транзистора Q8 на эквивалентной схеме LM339, которую нужно включить. Но, если вход находится на отрицательном уровне, то сигнал будет равняться «0», из-за чего, коллектор будет находиться в закрытом виде.

Читать также: Какой karcher выбрать для дома

Практически всегда двухпороговый или фазовый компаратор (например, на транзисторах, без усилителя) воздействует на входы в логических цепях, соответственно, работает по уровню определенной сети питания. Это своеобразный элемент перехода между аналоговыми и цифровыми сигналами. Такой принцип действия позволяет не уточнять определенность или неопределенность выходов сигналов, т. к. компаратор всегда имеет некий захват петли гистерезиса (независимо от её уровня) или окончательный коэффициент усиления.

Схема эквивалента компаратора напряжения с двухполярным источником питания

Компараторы напряжения LM339, LM393 и LM311могут работать с одно- или двухполярным источником питания до 32 вольт максимум.

При работе с двухполярным питанием, режим сравнения напряжения остается таким же, за исключением того, что для большинства схем эмиттер выходного транзистора подключается к отрицательной шине питания, а не к общей цепи. Исключением из этого правила является операционный усилитель LM311, имеющий изолированный эмиттер, который можно подключить как к минусу однополярного источника питания, так или к общему проводу двухполярного.

При работе с двухполярным источником питания, входное напряжение может быть выше или ниже относительно общего провода блока питания. Кроме того, один из входов компаратора может быть подключен к общему проводу, таким образом создается детектор «пересечение нуля».

Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C. Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Вместе с LM358 выпускается большое количество похожих операционных усилителей. Например LM158, LM258, LM2409 имеют аналогичные характеристики, но разный температурный диапазон работы.

Тип	Минимальная температура, °C	Максимальная температура, °C	Диапазон питающих напряжений, В
LM158	-55	125	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM258	-25	85	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358		70	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358	-40	85	от 3(±1,5) до 26(±13)

Если диапазона 0..70 градусов не хватает, то стоит применить LM2409, однако следует учитывать что у неё диапазон питания уже:

Кстати если нужен только один операционный усилитель в компактном 5 выводном корпусе SOT23-5 то вполне можно применить LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337). Наоборот, если нужно большое количество рядом расположенных операционных усилителей, то можно применить счетверенные LM324 в 14 выводном корпусе. Можно вполне сэкономить пространство и конденсаторы по цепям питания.

Маркировка

Префикс LM сначала использовался при маркировке общего назначения компанией National Semiconductor. Цифры “358” это ее серийный номер. В 2011 году эта компания была приобретена другим производителем электроники Texas Instruments. С этого года префикс “LM” является кодом производителя Texas Instruments, но несмотря на это, этот код используют и другие производители при маркировке своей продукции. Микросхемы LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические параметры. У большинства компаний-производителей символами “-N” , “-P” обозначаются пластиковые корпуса PDIP.

В технических описания встречается такие виды: LM358A, LM358B, LM358BA. Так указывается версии следующего поколения промышленного стандарта LM358. Устройства «B» могут быть доступны в более современных микрокорпусах TSOT и WSON.