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LM324是四運放集成電路,,它采用14腳雙列直插塑料封裝,,外形如圖所示。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器,, 除電源共用外,,四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示,,它有5個引出腳,,其中“+”、“-”為兩 個信號輸入端,,“V+”,、“V-”為正、負電源端,,“Vo”為輸出端,。兩個信號輸入端中,,Vi-(-)為反相輸入端,,表示運放 輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+(+)為同相輸入端,,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同,。LM324的 引腳排列見圖2。
圖 1 圖 2
由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬,,靜態(tài)功耗小,,可單電源使用,,價格低廉等優(yōu)點,因此被廣泛應用在各種電路中,。 下面介紹其應用實例,。
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電路見附圖。此放大器可代替晶體管進行交流放大,,可用于擴音機前置放大等,。電路無需調(diào)試。放大器采用單電源供電,, 由R1,、R2組成1/2V+偏置,C1是消振電容,。
放大器電壓放大倍數(shù)Av僅由外接電阻Ri,、Rf決定:Av=-Rf/Ri。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反,。按圖中所給數(shù)值,, Av=-10。此電路輸入電阻為Ri,。一般情況下先取Ri與信號源內(nèi)阻相等,,然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定Rf。Co和Ci為耦合電容,。
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見附圖,。同相交流放大器的特點是輸入阻抗高。其中的R1,、R2組成1/2V+分壓電路,,通過R3對運放進行偏置。
電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定:Av=1+Rf/R4,,電路輸入電阻為R3,。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。
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此電路可將輸入交流信號分成三路輸出,,三路信號可分別用作指示,、控制、分析等用途,。而對信號源的影響極小,。因運放 Ai輸入電阻高,運放A1-A4均把輸出端直接接到負輸入端,,信號輸入至正輸入端,,相當于同相放大狀態(tài)時Rf=0的情況,故各 放大器電 壓放大倍數(shù)均為1,,與分立元件組成的射極跟隨器作用相同,。
R1,、R2組成1/2V+偏置,靜態(tài)時A1輸出端電壓為1/2V+,,故運放A2-A4輸出端亦為1/2V+,,通過輸入輸出電容的隔直作用,取出 交流信號,,形
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許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器,,以選出各個不同頻段的信號,在顯示上利用發(fā)光二極管點亮的多 少來指示出信號幅度的大小,。這種有源帶通濾波器的中心頻率 ,,在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1,品質(zhì)因數(shù) ,,3dB帶 寬B=1/(п*R3*C)也可根據(jù)設計確定的Q,、fo、Ao值,,去求出帶通濾波器的各元件參數(shù)值,。 R1=Q/(2пfoAoC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),,R3=2Q/(2пfoC),。上式中,當fo=1KHz時,,C取0.01Uf,。此電路亦可用 于一般的選頻放大。
此電路亦可使用單電源,,只需將運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正輸入端既可,。
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當去掉運放的反饋電阻時,或者說反饋電阻趨于無窮大時(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認為運放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實際上是 很大,如LM324運放開環(huán)放大倍數(shù)為100dB,既10萬倍),。此時運放便形成一個電壓比較器,,其輸出如不是高電平(V+),就是 低電平(V-或接地),。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時,,運放輸出低電平。
附圖中使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器,,電阻R1,、R1ˊ組成分壓電路,為運放A1設定比較電平U1,;電阻R2,、R2ˊ組 成分壓電路,,為運放A2設定比較電平U2,。輸入電壓U1同時加到A1的正輸入端和A2的負輸入端之間,,當Ui >U1時,運放A1輸 出高電平,;當Ui <U2時,,運放A2輸出高電平。運放A1,、A2只要有一個輸出高電平,,晶體管BG1就會導通,發(fā)光二極管LED就 會點亮,。
若選擇U1>U2,,則當輸入電壓Ui越出[U2,U1]區(qū)間范圍時,,LED點亮,,這便是一個電壓雙限指示器。
若選擇U2 > U1,,則當輸入電壓在[U2,,U1]區(qū)間范圍時,LED點亮,,這是一個“窗口”電壓指示器,。
此電路與各類傳感器配合使用,稍加變通,,便可用于各種物理量的雙限檢測,、短路、斷路報警等,。
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見附圖1,。此電路可用在一些自動控制系統(tǒng)中,。電阻R1,、R2組成分壓電路,,為運放A1負輸入端提供偏置電壓U1,作為比較電壓 基準,。靜態(tài)時,,電容C1充電完畢,,運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+,故A1輸出高電平,。當輸入電壓Ui變?yōu)榈碗娖綍r,, 二極管D1導通,,電容C1通過D1迅速放電,使U2突然降至地電平,此時因為U1>U2,,故運放A1輸出低電平,。當輸入電壓變高時,, 二極管D1截止,電源電壓R3給電容C1充電,,當C1上充電電壓大于U1時,,既U2>U1,A1輸出又變?yōu)楦唠娖?,從而結(jié)束了一次單 穩(wěn)觸發(fā),。顯然,提高U1或增大R2,、C1的數(shù)值,都會使單穩(wěn)延時時間增長,反之則縮短,。
圖 1 圖 2
如果將二極管D1去掉,則此電路具有加電延時功能,。剛加電時,,U1>U2,運放A1輸出低電平,,隨著電容C1不斷充電,,U2不斷升 高,當U2>U1時,,A1輸出才變?yōu)楦唠娖健⒖紙D2,。
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LM324是四運放集成電路,,它采用14腳雙列直插塑料封裝,,外形如圖所示,。它的內(nèi)部包含四組形式完全相同的運算放大器, 除電源共用外,,四組運放相互獨立,。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示,它有5個引出腳,,其中“+”,、“-”為兩 個信號輸入端,“V+”,、“V-”為正,、負電源端,“Vo”為輸出端,。兩個信號輸入端中,,Vi-(-)為反相輸入端,表示運放 輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反,;Vi+(+)為同相輸入端,,表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的 引腳排列見圖2,。
圖 1 圖 2
由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬,,靜態(tài)功耗小,,可單電源使用,價格低廉等優(yōu)點,,因此被廣泛應用在各種電路中,。 下面介紹其應用實例。
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電路見附圖,。此放大器可代替晶體管進行交流放大,,可用于擴音機前置放大等。電路無需調(diào)試,。放大器采用單電源供電,, 由R1、R2組成1/2V+偏置,,C1是消振電容,。
放大器電壓放大倍數(shù)Av僅由外接電阻Ri、Rf決定:Av=-Rf/Ri,。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反,。按圖中所給數(shù)值, Av=-10,。此電路輸入電阻為Ri,。一般情況下先取Ri與信號源內(nèi)阻相等,,然后根據(jù)要求的放大倍數(shù)在選定Rf,。Co和Ci為耦合電容。
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見附圖,。同相交流放大器的特點是輸入阻抗高,。其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路,,通過R3對運放進行偏置,。
電路的電壓放大倍數(shù)Av也僅由外接電阻決定:Av=1+Rf/R4,電路輸入電阻為R3,。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆,。
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此電路可將輸入交流信號分成三路輸出,三路信號可分別用作指示,、控制,、分析等用途。而對信號源的影響極小,。因運放 Ai輸入電阻高,,運放A1-A4均把輸出端直接接到負輸入端,信號輸入至正輸入端,,相當于同相放大狀態(tài)時Rf=0的情況,,故各 放大器電 壓放大倍數(shù)均為1,,與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。
R1,、R2組成1/2V+偏置,,靜態(tài)時A1輸出端電壓為1/2V+,故運放A2-A4輸出端亦為1/2V+,,通過輸入輸出電容的隔直作用,,取出 交流信號,形
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許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器,,以選出各個不同頻段的信號,,在顯示上利用發(fā)光二極管點亮的多 少來指示出信號幅度的大小。這種有源帶通濾波器的中心頻率 ,,在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1,,品質(zhì)因數(shù) ,3dB帶 寬B=1/(п*R3*C)也可根據(jù)設計確定的Q,、fo,、Ao值,去求出帶通濾波器的各元件參數(shù)值,。 R1=Q/(2пfoAoC),,R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),R3=2Q/(2пfoC),。上式中,,當fo=1KHz時,C取0.01Uf,。此電路亦可用 于一般的選頻放大,。
此電路亦可使用單電源,只需將運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正輸入端既可,。
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當去掉運放的反饋電阻時,或者說反饋電阻趨于無窮大時(即開環(huán)狀態(tài)),理論上認為運放的開環(huán)放大倍數(shù)也為無窮大(實際上是 很大,如LM324運放開環(huán)放大倍數(shù)為100dB,,既10萬倍)。此時運放便形成一個電壓比較器,,其輸出如不是高電平(V+),,就是 低電平(V-或接地)。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時,,運放輸出低電平,。
附圖中使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器,電阻R1,、R1ˊ組成分壓電路,,為運放A1設定比較電平U1;電阻R2,、R2ˊ組 成分壓電路,,為運放A2設定比較電平U2,。輸入電壓U1同時加到A1的正輸入端和A2的負輸入端之間,當Ui >U1時,,運放A1輸 出高電平,;當Ui <U2時,運放A2輸出高電平,。運放A1,、A2只要有一個輸出高電平,晶體管BG1就會導通,,發(fā)光二極管LED就 會點亮,。
若選擇U1>U2,則當輸入電壓Ui越出[U2,,U1]區(qū)間范圍時,,LED點亮,這便是一個電壓雙限指示器,。
若選擇U2 > U1,,則當輸入電壓在[U2,U1]區(qū)間范圍時,,LED點亮,,這是一個“窗口”電壓指示器。
此電路與各類傳感器配合使用,,稍加變通,,便可用于各種物理量的雙限檢測、短路,、斷路報警等,。
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見附圖1。此電路可用在一些自動控制系統(tǒng)中,。電阻R1、R2組成分壓電路,,為運放A1負輸入端提供偏置電壓U1,,作為比較電壓 基準。靜態(tài)時,,電容C1充電完畢,,運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+,故A1輸出高電平,。當輸入電壓Ui變?yōu)榈碗娖綍r,, 二極管D1導通,電容C1通過D1迅速放電,,使U2突然降至地電平,,此時因為U1>U2,,故運放A1輸出低電平。當輸入電壓變高時,, 二極管D1截止,,電源電壓R3給電容C1充電,當C1上充電電壓大于U1時,,既U2>U1,,A1輸出又變?yōu)楦唠娖剑瑥亩Y(jié)束了一次單 穩(wěn)觸發(fā),。顯然,,提高U1或增大R2、C1的數(shù)值,,都會使單穩(wěn)延時時間增長,,反之則縮短。
圖 1 圖 2
如果將二極管D1去掉,,則此電路具有加電延時功能,。剛加電時,U1>U2,,運放A1輸出低電平,,隨著電容C1不斷充電,U2不斷升 高,,當U2>U1時,,A1輸出才變?yōu)楦唠娖健⒖紙D2,。
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