LM358芯片简介及应用

ElectricalEngineeringCollegeLeonNiu------------牛新闻呼吸灯电路讲解各个厂家的型号命名规则各不相同，TI的LM358P是DIP封装（双列直插）的，在ST的产品中LM358P则代表TSSOP封装，而LM358N是ST、Philips、ON、NS等厂家DIP封装产品的型号。无论什么封装外形，各厂家的LM358各项指标都是基本相同的。运放以LM开头的，基本上都是美国国家半导体最先设计、开发并申请专利的。一、运算放大器LM3581、基本结构与工作原理运放（a）国家标准规定的符号（b）国内外常用符号反相输入端----u-增加时，输出uO减小。同相输入端----u+增加时，输出uO增加。若u-和u+同时存在信号，或者同时变化时，输出uO如何变化？1、u-=u+=uC时，uo=AOC*uCuC-----共模信号；AOC---共模放大倍数或者共模增益2、u-=-u+时，uo=AOD*(u+-u-)u-和u+-------差模信号AOD--------差模放大倍数或者差模增益3、u-≠±u+，任意信号取uC=½（u-+u+），uD=½（u+-u-）u+=uC+uD，u_=uC-uD可视为两个在输入端同时加了共模信号和差模信号。uO=AOC·uC+AOD·（u+-u-）LM358的AOD≈105，AOC≈15运放抑制共模输入信号，但是不能完全消除。运放放大差模信号，而且放大倍数非常大。故uO≈AOD·（u+-u-）=AOD·ud其中，ud=u+-u--------差分信号分析问题时，常将运放视为理想运放，即AOD=∞，AOC=0。例1:u+=10mV,u-=6mVU-=8mV－2mV例2:u+=20mV,u-=16mV可分解成:u+=18mV+2mVu-=18mV－2mV可分解成:u+=8mV+2mV共模信号差模信号理想情况下，同一个差分电路在分别输入上述两组信号时，将会得到同样的输出信号。2.运放的传输特性uo=f(u+-u-)线性区：uo=Aod(u+–u–)非线性区：u+u–时，uo=+Uomu+u–时，uo=–Uom+Uomu+–u–uo–Uom线性区理想特性实际特性饱和区O由于Aod高达几十万倍，所以集成运放工作在线性区时的最大输入电压(u+－u-)的数值仅为几十～一百多微伏。Aod是开环差模放大倍数。(uP－uN)的数值大于一定值时，集成运放的输出不是＋UOM,就是－UOM，即集成运放工作在非线性区。如果运放不加外电路限制，那么运放的输出只有两种电压，即变成了比较u+和u-的大小。----比较器3、运算放大器的电路模型运算放大器的电路模型通常：开环电压增益Avo的≥105（很高）输入电阻ri≥106Ω（很大）输出电阻ro≤100Ω（很小）vO＝Avo(vP－vN)（V－＜vO＜V＋）注意ri很大，所以两个管脚的输入电流约等于0------虚断注意ro很小，所以运放的输出端可视为理想电压源。二、呼吸灯电路VCC100KR2100KR31MR4100KR847KR547KR730KR9D1LED0D6LED0D5LED0D3LED0D2LED0D7LED0D4LED0D8LED01uFC1GNDVCCVCCGNDGNDGNDVCC231A84U1ALM358AN567B84U1BLM358ANQ19013100KR1Q1：整个电路是单电源的通常情况下，运放是需要双电源，+Vcc和-Vss，而不是+Vcc和Gnd双电源时，若u+、u-皆为0v时，uo=0v，即输出不含有直流电压。采用单电源供电时，若u+、u-皆为0v时，uo≠0v，uo=½Vcc，即输出包含了有直流电压。为了弥补这种状况，才有了R5和R7的串联分压加在两个运放的输入端。***双电源时的三角波发生电路代入，求出，将令UomuuuuRRRuRRRuO1N1P1O212O1211P10OM21TURRU)()(11O12O13OtuttuCRu)(21TOM3TUTUCRU2314RCRRT***双电源时的三角波发生电路VCC100KR2100KR31MR4100KR847KR547KR730KR9D1LED0D6LED0D5LED0D3LED0D2LED0D7LED0D4LED0D8LED01uFC1GNDVCCVCCGNDGNDGNDVCC231A84U1ALM358AN567B84U1BLM358ANQ19013100KR1密集管脚的焊接：①取一段多股铜线，去掉一定长度的塑料皮，将露出的多股细铜丝拧在一起。用加热好的烙铁压着铜丝在松香里过一下，然后给这段铜丝用烙铁上锡，这里的上锡量有一定的讲究。②将上好锡的铜丝股压在集成块排脚的右端，将铬铁压放在铜丝股上，待焊锡融化时，铜丝牵引带着铬铁从右向左轻轻拖过集成块的排脚。由于焊锡的液态流动性，这时集成块的各脚就和印刷电路板上的脚焊接好了。到这里你会发现，在第1步中，若铜丝股上锡含量合适的话，焊接出来的集成块脚又整齐又干净，不会发生焊锡连脚现象。③若发生焊锡连脚现象，重复第1步，但这时不给铜丝股上锡，将上了松香的铜丝股放在锡连脚位罝，用铬铁压在铜丝股上在该位置加热，铜丝股即可将锡连脚位置多余的焊锡吸附干净。（或者撒一些松香沫在管脚上，然后加热。）④用放大镜仔细观察集成块四周的脚位焊接情况，并进行修整即可。⑤可用酒精清理松香留下的烧灼痕迹。由于电路没有预留测试点，所以焊好后，用作测试的元件管脚视情况确定剪得长度。测试点：1.测量LM358的3号电位波形，若不变，测量电位大小。2.管脚三极管的基极电位（LM358的1号管脚）大小和波形，上升时间和下降时间。3.LM358的7号管脚电位如何变化？用示波器观察波形。与1号管脚的波形做对比。4.LM358的5号管脚电压波形，分别与6号和7号管脚波形作对比。5.LM358的2号管脚电位波形，分别与1号和3号管脚波形作对比。6.串联后LED灯的电压如何变化？7.与LED串联的100K电阻两端的电压如何变化？推论通过LED灯的电流波形。8.三极管的Ube是如何变化的？与Vb的波形对比。9.三极管的Uce如何变化？与Vb的波形作对比。