LM358 схема включения. Lm358p описание на русском принцип работы.

Допустимые предельные значения условий эксплуатации для диапазона рабочих температур окружающей среды T_A От 0 до +70 °C, если не указано иное.

Содержание

Микросхема LM358: datasheet на русском, применение, аналоги, назначение выводов

Зачем нужен компаратор и как его можно использовать без усилителя? В большинстве случаев это устройство используется в простых компьютерных схемах, где необходимо сравнить входящие сигналы напряжения. Примерами могут служить зарядное устройство для ноутбука или мобильного телефона, весы (определение массы), датчик сетевого напряжения AVR, таймер (компаратор типа lm 358, микроконтроллер и т.д.). Он также используется различными интегральными схемами для управления входными импульсами и устанавливает связь между источником сигнала и его целевым центром.

Наиболее известным примером является триггерный компаратор (контроллер). Он работает в многоканальном режиме и поэтому может сравнивать большое количество сигналов. В частности, этот триггер используется для восстановления цифрового сигнала, который был искажен уровнем напряжения и расстоянием между источниками питания.

Он эквивалентен стандартному компаратору, но имеет расширенные возможности, позволяющие измерять несколько входящих сигналов.

Имеется также компаратор шероховатости. Это устройство, позволяющее визуально определить состояние уже обработанной поверхности. Использование этого прибора оправдано необходимостью определения допусков ранее обработанных поверхностей.

Описание микросхемы LM358

Большая популярность чипа отражается в его технических характеристиках, которые позволяют разрабатывать множество различных устройств. Ниже перечислены некоторые ключевые особенности устройства.

Приемлемые параметры производительности: Микросхема имеет одно- и биполярное питание, широкий диапазон напряжения питания от 3 до 32 В и приемлемую скорость сдвига выходного сигнала — всего 0,6 В/мкс. Кроме того, чип потребляет всего 0,7 мА, а напряжение смещения составляет всего 0,2 мВ.

В каких корпусах выпускаются микросхемы

Корпус может быть либо DIP8, обозначаемый LM358N, либо SO8, обозначаемый LM358D. Первый предназначен для объемного монтажа, второй — для поверхностного. Свойства компонента не зависят от типа упаковки — они всегда одинаковы. Однако существует множество аналогов этого чипа с несколько иными параметрами. Всегда есть преимущества и недостатки. Например, если компонент имеет широкий диапазон рабочего напряжения, то обычно страдает другое свойство.

Существует также керметный пакет, но такие чипы используются, когда устройство должно работать в суровых условиях. Для радиолюбительских приложений лучше всего использовать корпуса для поверхностного монтажа. У них очень хорошая связь, что очень важно при работе с ними. Гораздо легче работать с предметами, имеющими длинные ножки.

LM358 состоит из двух операционных усилителей, каждый из которых имеет 4 вывода, служащих для различных целей. Таким образом, всего имеется 8 контактов. Они изготавливаются в различных типах корпусов, как для монтажа DIP, так и для поверхностного монтажа в SO. Он также может поставляться в современных корпусах SOIC, VSSOP и TSSOP.

LM358 цоколевка

Поскольку LM358 имеет два операционных усилителя, каждый из которых имеет два входа и один выход (6 контактов), два контакта необходимы для питания, что в общей сложности составляет 8 контактов.

LM358 выпускается в объемных (LM358N — DIP8) и поверхностных (LM358D — SO8) корпусах. Существует также версия с керметом для очень тяжелых условий эксплуатации. Я использовал LM358 только для поверхностного монтажа — просто и легко паять.

Аналоги LM358

Полными аналогами LM358 от различных производителей являются NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C. Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Кроме LM358, существует большое количество усилителей с аналогичными функциями. Например, LM158, LM258 и LM2409 имеют схожие характеристики, но разные температурные диапазоны.

Тип	Минимальная температура, °C	Максимальная температура, °C	Диапазон напряжения питания, В
LM158	-55	125	3(±1.5) — 32(±16)
LM258	-25	85	3(±1.5) — 32(±16)
LM358	0	70	3(±1.5) — 32(±16)
LM358	-40	85	от 3(±1,5) до 26(±13)

Если диапазон 0…70 градусов недостаточен, следует использовать LM2409, но учтите, что у него более узкий диапазон питания:

Кстати, если вам нужен только функциональный усилитель в компактном 5-контактном корпусе SOT23-5, можно использовать LM321, LMV321 (в зависимости от AD8541, OP191, OPA337). И наоборот, если вам необходимо большое количество расположенных рядом функциональных усилителей, вы можете использовать LM324 в 14-контактном корпусе. Вы можете сэкономить место и конденсаторы в цепях питания.

LM358 схема включения: неинвертирующий усилитель

Коэффициент усиления этой схемы равен (1+R2/R1). Если вы знаете сопротивление резисторов и входное напряжение, вы можете рассчитать выходное напряжение: Uout=Uin*(1+R2/R1). При следующих значениях резисторов коэффициент усиления будет равен 101.

DA1 IS LM358,
R1 составляет 10 кОм,
R2 — 1 МОм.

На печатной плате расположены 3 светодиода. Один светодиод горит постоянно, пока подключен аккумулятор. Другой светодиод мигает во время зарядки, а последний светодиод загорается, когда аккумулятор полностью заряжен.

Характеристики LM358

Это уникальное изобретение с множеством интересных функций.

Наше устройство имеет сразу два независимых усилителя, которые предназначены для работы от сети оригинального генератора в широком диапазоне напряжений. «Действие» отдельных батарей также возможно, если разница между ними находится в пределах интервала давления.

Низкое энергопотребление не зависит от уровня напряжения питания, поскольку усилители мощности и все схемы обычных операционных усилителей, которые легко реализовать в системах с питанием 1 мк, могут работать непосредственно от стандартного источника 5 вольт.

В отношении технических характеристик следует отметить следующее:

Широкий диапазон питания от 3 В до 36 В,
Его ток покоя составляет 300 мА,
Полоса пропускания устройства составляет 1,2 МГц,
Расширенный вход фазного напряжения способен обнаруживать близость к земле, поэтому он может играть роль «контактора» в цепи,
Низкое начальное напряжение в 3 мВ при 25°C подходит для максимальной производительности,
Наличие внутренних фильтров «RF2» и «EMI» обеспечивает безопасность устройства при работе в однополярных структурах.

Чтобы добиться максимальной производительности устройства, используйте следующие методы:

● Используйте шунтирующие конденсаторы для уменьшения связанного шума (путем обеспечения низкоомных источников питания),

Подключите керамические аварийные конденсаторы малой величины (до 0,1 мкФ) между каждой клеммой и землей, как можно ближе к устройству,

Убедитесь, что вы «физически» разделили цифровую и аналоговую землю, обратив внимание на протекание тока,

● Уменьшите «паразитную связь».

Зарядное устройство LM358 также заслуживает упоминания. Нередко операционный усилитель работает как зарядное устройство и имеет постоянный уровень стабилизации и контроля давления на клеммах.

Кремниевый диод также можно считать примечательной особенностью, обеспечивающей точность при включении резистора.

Основные параметры LM358

Датчик имеет одновременно несколько ключевых параметров. Они будут рассмотрены в данном разделе.

Начнем, пожалуй, с «ограниченного усиления», которое обозначается как: gopen. Это своего рода индикатор, который показывает, во сколько раз «опус» развил частоту исходного сигнала.

Теперь давайте рассмотрим второй по важности элемент — vout. — Напряжение на выходе. vout. не может быть бесконечным, поскольку оно гарантируется равенством фаз перехода.

Наконец, rres. — результирующее сопротивление, которое указывает на максимальное «номинальное» значение резисторов, используемых в схеме.

Виды LM358

Существуют различные типы операционных усилителей, о которых мы здесь говорим. Прежде всего, следует отметить, что существует не один, а три различных типа классификации.

Начать «систематизацию» следует с такого признака, как область применения.

Поэтому существуют программируемые и альтернативные типы. Относительно первых следует сказать, что они очень дешевы и легко доступны, так как обычно «в ходу» только измерительные режимы. А второй, напротив, характеризуется высокой ценой, поскольку в его конструкциях установлены мощные модули, способные минимизировать потребление внешней нагрузки, что обеспечивает стопроцентную безопасность от короткого замыкания всей электрической системы.

Теперь перейдем к делению на «базы»: Существуют электронные (1) и полярные (2). 1 — работают, сильно контролируя поток частиц, движущихся между катодом и анодом, т.е. минус и плюс. 2 — работают, устанавливая и контролируя сопротивление в проводах, которое определяет направление исходного сигнала.

Затем, конечно, проводится третий отбор. Она определяется скоростью действия электрического устройства. Мы, конечно, рассмотрим быстрое действие и среднее действие.

«CU» характеризуются самой высокой скоростью компенсации, поскольку содержат много дифференциальных выходов. «ТС» является противоположностью — в ней отсутствуют вышеперечисленные элементы, а также наблюдается низкий уровень эмиссии в однополярном процессе.

Полными аналогами LM358 от различных производителей являются NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C. Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Схемы подключения

Вот несколько простых схем lm358, которые могут быть вам полезны. Они являются кавычками, поэтому перед использованием в производственной среде следует проверить их все.

Схема неинвертирующего усилителя высокой мощности.

Преобразователь напряжения в ток.

Принципиальная схема дифференциального усилителя.

Неинвертирующий усилитель средней мощности.

Аналоги

Аналоговые схемы LM358 можно считать идентичными. К ним относятся. Эти чипы незначительно отличаются по своим тепловым параметрам от описанных чипов и подходят в качестве замены для большинства проектов.

Для их замены можно использовать следующее: 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 1401ÓÄ5, КР 1053ÓÄ2, КР 1040ÓÄ1.

В качестве замены можно использовать и электрический аналог, но с четырьмя операционными усилителями на одной микросхеме — LM324.

Маркировка

Префикс LM был первоначально использован компанией National Semiconductor для маркировки общего назначения. Число «358» было его серийным номером. В 2011 году эта компания была поглощена другим производителем электроники, Texas Instruments. С этого года префикс «LM» стал сокращением производителя Texas Instruments, но другие производители по-прежнему используют это сокращение при маркировке своей продукции. LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические характеристики. Большинство производителей используют «-N», «-P» относится к пластиковым корпусам PDIP.

См. технические описания этих типов: LM358A, LM358B, LM358BA. Это промышленный стандарт нового поколения LM358. Компоненты «B» могут быть доступны в новейших корпусах TSOT и WSON.

LM358 выпускается в объемных (LM358N — DIP8) и поверхностных (LM358D — SO8) корпусах. Существует также версия с керметом для очень тяжелых условий эксплуатации. Я использовал LM358 только для поверхностного монтажа — просто и легко паять.

Маркировка

Префикс LM был впервые использован компанией National Semiconductor для общей идентификации. Цифры «358» — это его серийный номер. В 2011 году эта компания была поглощена другим производителем электроники, Texas Instruments. С этого года префикс «LM» стал сокращением производителя Texas Instruments, но другие производители по-прежнему используют это сокращение при маркировке своей продукции. LM358, LM358-N и LM358-P имеют одинаковые технические характеристики. Большинство производителей используют «-N», «-P» относится к пластиковым корпусам PDIP.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель

Эта схема дифференциального усилителя с высоким сопротивлением может использоваться для измерения напряжения источников с высоким внутренним сопротивлением. Предполагая, что R1/R2=R4/R3, выходное напряжение может быть рассчитано как Uv = (1+R4/R3)(Uinx1 — Uinx2). Таким образом, усиление равно: (1+R4/R3). Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм усиление равно 2.

— Однополярное питание: от 3 В до 32 В (26 В для LM2904)

— Биполярный: от ±1,5 В до ±16 В (±13 В для LM2904)

Минимальный ток потребления, не зависящий от напряжения питания:
Единичный коэффициент усиления во всей полосе пропускания: 0,7 МГц
Низкий входной ток смещения и параметры смещения

— Напряжение смещения входной компенсации: 3 мВ

Для версии с буквой A: 2 мВ

— Ток компенсации входного смещения: 2 нА

— Входной ток смещения: 20 нА

Для исполнения с буквой A: 15 нА

Диапазон входного дифференциального напряжения, равный максимальному номинальному напряжению питания: 32 В (26 В для LM2904)
Коэффициент усиления дифференциального напряжения холостого хода: 100 дБ
Внутренняя компенсация частоты
Все изделия соответствуют стандарту MIL-PRF-38535

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

Следует отметить, что предыдущая схема не позволяет регулировать усиление, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо отрегулировать коэффициент усиления дифференциального усилителя, можно использовать схему трехлампового операционного усилителя. В этой схеме усиление регулируется установкой резистора R2. Для этой цепи должны выполняться условия равенства значений сопротивлений резисторов R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7. Тогда усиление равно: (1+2*R1/R2). U out = (1+2*R1/R2)(Uinx1 — Uinx2).

Еще одна интересная схема для измерения тока в кабеле питания и состоит из шунта R1, операционного усилителя на npn — транзисторе и двух резисторов.

Применение

Lm358 широко используется в:

Устройства типа мигающего света,
источники питания и зарядные устройства,
схемы управления двигателями,
материнские платы,
Сплит-системы для внутреннего и наружного применения,
бытовая техника: посудомоечные и стиральные машины, холодильники,
различные типы инверторов,
Источники бесперебойного питания,
блоки управления и т.д.

Возможные области применения микросхем обычно указываются производителями в технических характеристиках их устройств.

Когда я говорю о функциональных усилителях, я часто имею в виду LM358. Если у вас нет особых требований к быстрому отклику, очень широкому диапазону напряжений или высокой рассеиваемой мощности, LM358 будет хорошим выбором.

Какие особенности LM358 сделали его таким популярным?

Низкая стоимость,
Никаких дополнительных компенсационных схем,
Без дополнительного источника питания,
Нет необходимости в однофазном или одностороннем источнике питания,
Максимальная скорость изменения выходного сигнала: 0,6 В/мс,
Потребляемый ток: 0,7 мА,
Низкое входное напряжение компенсации: 0,2 мВ.

LM358 цоколевка

Аналоги LM358

Тип	Минимальная температура, °C	Максимальная температура, °C	Диапазон напряжения питания, В
LM158	-55	125	3(±1.5) — 32(±16)
LM258	-25	85	3(±1.5) — 32(±16)
LM358	70	3(±1.5) — 32(±16)
LM358	-40	85	от 3(±1,5) до 26(±13)

Если в конструкции используется резистор сопротивлением 1 мегаом и через цепь протекает ток силой 1 мкА, на выходе элемента появится напряжение 1 В.

Аналоги

Маркировка

Применение

Lm358 широко используется в:

Устройства типа мигающего света,
источники питания и зарядные устройства,
схемы управления двигателями,
материнские платы,
Сплит-системы для внутреннего и наружного применения,
бытовая техника: посудомоечные и стиральные машины, холодильники,
различные типы инверторов,
Источники бесперебойного питания,
блоки управления и т.д.