lm324放大电路图实验,lm324运算放大器电路原理图
chanong
|LM324是带有四个运算放大器的集成电路,采用14引脚双列直插塑料封装,如图所示。内部有四组相同的运放,四组运放除了共用一个电源外都是相互独立的。每组运算放大器可以用图1所示的符号来表示。有五个引脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正极端子,“V-”为信号输入端。负电源端子“Vo”是输出端子。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo处的信号与输入端的位反相,Vi+(+)为同相输入端。这是指示运算放大器输出端子Vo的信号的输入端子,并且与该输入同相。图2 显示了LM324 的引脚排列。
LM324四运放电路以其电源电压范围宽、静态功耗低、单电源供电、价格低廉等优点,广泛应用于各种电路中。下面介绍其应用实例。
LM324 作为反相交流放大器
电路见附图。可作为交流放大晶体管的替代品,可用于放大器的前置放大等。该电路无需调试。该放大器由一个由R1 和R2 组成的单电源供电,提供1/2V+ 偏置。 C1是消振电容器。
放大器的电压放大系数Av仅由外部电阻Ri和Rf决定(Av=-Rf/Ri)。负号表示输出信号与输入信号异相。根据图中所示数值,Av=-10。该电路的输入电阻为Ri。一般情况下,Ri等于信号源的内阻,Rf根据所需的放大倍数选择。 Co和Ci是耦合电容器。
LM324 作为同相交流放大器
请参阅附件。同相交流放大器的特点是高输入阻抗。其中,R1和R2组成1/2V+分压电路,运放通过R3偏置。电路的电压放大倍数Av也仅由外部电阻决定,Av=1+Rf/R4,电路的输入电阻为R3。 R4的阻值范围为几千欧姆到几万欧姆。
LM324作为交流信号3分配放大器
这是一个将输入交流信号分配到三个输出的电路,每个输出可用于显示、控制、分析等。对信号源的影响很小。由于运算放大器Ai的输入电阻较高,因此运算放大器A1A4的输出端直接连接到负输入端,信号输入到正输入端,相当于Rf的状态。由于在无相放大状态下0,所以各放大器的电压放大倍数相同,变为1,与分立元件构成的射极跟随器的效果相同。
R1和R2形成1/2V+偏压。由于静态条件下A1输出端的电压为1/2V+,因此运放A2至A4的输出端也为1/2V+。输入和输出电容器接收交流信号并形成3通道分配输出。
LM324 作为有源带通滤波器
许多音频设备的频谱分析仪都使用该电路作为带通滤波器来选择不同频段的信号,并使用显示屏上点亮的发光二极管的数量来指示信号幅度。该有源带通滤波器的中心频率、中心频率fo处的电压增益Ao=B3/2B1、品质因数、3dB带宽B=1/(*R3*C)也可以根据设计Q确定。使用fo 和Ao 的值来查找带通滤波器每个组件的参数值。 R1=Q/(2foC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2foC),R3=2Q/(2foC)。在上式中,如果fo=1KHz,则C将为0.01Uf。该电路也可用于一般的选频放大。
该电路也可以使用单电源。只需用1/2V+ 偏置运放的正输入端,并将电阻器R2 的下端连接到运放的正输入端。
LM324必须用作温度测量电路
请参阅附件。温度探头采用硅三极管3DG6,并以二极管的形式连接。硅晶体管发射结电压的温度系数约为-2.5mV/C。也就是说,温度每升高一度,发射结电压就会降低2.5mV。运算放大器A1以同相直流放大的形式连接,随着温度升高,晶体管BG1两端的压降变小,运算放大器A1同相输入端的电压变低,输出端电压下降。
这是一个线性放大过程。通过将测量电路或处理电路连接到A1输出端子,可以实现温度显示等自动控制。
需要使用LM324作为比较器
如果去掉运放的反馈电阻,或者趋于无穷大(即开环条件),那么理论上运放的开环增益也将是无穷大(实际上,LM324运放开路)环路放大倍数为100dB,即10万倍。此时运算放大器构成电压比较器,其输出为高电平(V+)或低电平(V-或地)。正输入端如果t处的电压高于负输入端的电压,运算放大器将输出低电平。
图中,采用两个运算放大器来配置上下限电压比较器,电阻R1、R1ˊ构成分压电路,用于设置运算放大器A1的比较电平U1,电阻R2、R2ˊ为分压电路。上电路。设置运算放大器A2的分压电路,在设置比较电平U2的同时,在A1的正输入端和A2的负输入端之间施加输入电压U1,当Ui>U1时,运放A1输出高电平,但当Ui时,运放A1输出高电平。
如果选择U2>>U1,则当输入电压在[U2,U1]范围内时LED会亮起,这是一个“窗口”电压指示。
该电路与各种传感器配合使用,稍作修改即可用于各种物理量的双限检测、短路、断线报警等。
LM324必须用作单稳态触发器
参见附图1。该电路可用于一些自动控制系统中。电阻R1和R2形成分压电路,将偏置电压U1作为比较参考电压提供给运算放大器A1的负输入端。静态时,电容C1充满电,运算放大器A1正输入端电压U2等于电源电压V+,因此A1输出高电平。当输入电压Ui变低时,二极管D1导通,电容器C1通过D1快速放电,U2快速下降至地电平。此时,U1>U2,所以运算放大器A1输出。低级。当输入电压升高时,二极管D1截止,电源电压R3对电容C1充电,当C1的充电电压高于U1时,U2>U1,A1输出再次变为高电平,结束。单稳态触发器。显然,增加U1或增加R2和C1的值会增加单稳态延迟时间,反之亦然。
如果去掉二极管D1,该电路就具有上电延时功能。当电源接通时,当U1>>U2时,运算放大器A1的输出为低电平,但随着电容C1的继续充电,U2继续增大,当U2>>U1时,A1的输出变为高电平。
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