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LM324四运放的应用以及调零


LM324 四运放的应用
LM324 是四运放集成电路,它采用 14 脚双列直插塑料封装,外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的 运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。

每一组运算放大器可用图 1 所示的符号来表示,它有 5 个引出脚,其中“+”“-”为两个信号输入端, 、 “V+”“V-” 、 为正、负电源端, “Vo”为输出端。两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相反;Vi+

(+)为同相输入端,表示运放输出端 Vo 的信号与该输入端的相位相同。LM324 的引脚排列见图 2。

图 1

图 2

由于 LM324 四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。下面介 绍其应用实例。

反相交流放大器
电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大,可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电,由 R1、R2

组成 1/2V+偏置,C1 是消振电容。

放大器电压放大倍数 Av 仅由外接电阻 Ri、Rf 决定:Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值,Av=-10。

此电路输入电阻为 Ri。一般情况下先取 Ri 与信号源内阻相等,然后根据要求的放大倍数在选定 Rf。Co 和 Ci 为耦合电容。

同相交流放大器
见附图。同相交流放大器的特点是输入阻抗高。其中的 R1、R2 组成 1/2V+分压电路,通过 R3 对运放进行偏置。

电路的电压放大倍数 Av 也仅由外接电阻决定:Av=1+Rf/R4,电路输入电阻为 R3。R4 的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。

交流信号三分配放大器
此电路可将输入交流信号分成三路输出,三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。而对信号源的影响极小。因运放 Ai 输入电阻

高,运放 A1-A4 均把输出端直接接到负输入端,信号输入至正输入端,相当于同相放大状态时 Rf=0 的情况,故各放大器电压放大倍数均

为 1,与分立元件组成的射极跟随器作用相同。

R1、R2 组成 1/2V+偏置,静态时 A1 输出端电压为 1/2V+,故运放 A2-A4 输出端亦为 1/2V+,通过输入输出电容的隔直作用,取出交

流信号,形

有源带通滤波器
许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器,以选出各个不同频段的信号,在显示上利用发光二极管点亮的多少来指示 ,在中心频率 fo 处的电压增益 Ao=B3/2B1,品质因数

出信号幅度的大小。这种有源带通滤波器的中心频率

, 3dB 带宽 B=1/ п*R3*C) ( 也可根据设计确定的 Q、 Ao 值, fo、 去求出带通滤波器的各元件参数值。 R1=Q/ 2пfoAoC) ( , R2=Q/( (2Q2-Ao)*2пfoC) ,R3=2Q/(2пfoC) 。上式中,当 fo=1KHz 时,C 取 0.01Uf。此电路亦可用于一般的选频放大。

此电路亦可使用单电源,只需将运放正输入端偏置在 1/2V+并将电阻 R2 下端接到运放正输入端既可。

比较器
当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如 当正输入端电压高于负输入端电压时,运放输出低电平。

LM324 运放开环放大倍数为 100dB, 10 万倍)。 既 此时运放便形成一个电压比较器, 其输出如不是高电平 (V+) 就是低电平 , (V-或接地) 。

附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器,电阻 R1、R1ˊ组成分压电路,为运放 A1 设定比较电平 U1;电阻 R2、R2ˊ组成

分压电路,为运放 A2 设定比较电平 U2。输入电压 U1 同时加到 A1 的正输入端和 A2 的负输入端之间,当 Ui >U1 时,运放 A1 输出高电

平;当 Ui <U2 时,运放 A2 输出高电平。运放 A1、A2 只要有一个输出高电平,晶体管 BG1 就会导通,发光二极管 LED 就会点亮。 若选择 U1>U2,则当输入电压 Ui 越出[U2,U1]区间范围时,LED 点亮,这便是一个电压双限指示器。 若选择 U2 > U1,则当输入电压在[U2,U1]区间范围时,LED 点亮,这是一个“窗口”电压指示器。 此电路与各类传感器配合使用,稍加变通,便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。

单稳态触发器
见附图 1。此电路可用在一些自动控制系统中。电阻 R1、R2 组成分压电路,为运放 A1 负输入端提供偏置电压 U1,作为比较电压基

准。静态时,电容 C1 充电完毕,运放 A1 正输入端电压 U2 等于电源电压 V+,故 A1 输出高电平。当输入电压 Ui 变为低电平时,二极管

D1 导通,电容 C1 通过 D1 迅速放电,使 U2 突然降至地电平,此时因为 U1>U2,故运放 A1 输出低电平。当输入电压变高时,二极管

D1 截止,电源电压 R3 给电容 C1 充电,当 C1 上充电电压大于 U1 时,既 U2>U1,A1 输出又变为高电平,从而结束了一次单稳触发。

显然,提高 U1 或增大 R2、C1 的数值,都会使单稳延时时间增长,反之则缩短。

图 1

图 2

如果将二极管 D1 去掉,则此电路具有加电延时功能。刚加电时,U1>U2,运放 A1 输出低电平,随着电容 C1 不断充电,U2 不断升 高,当 U2>U1 时,A1 输出才变为高电平。参考图 2。

运算放大器调零电路图
默认分类 2008-10-28 14:03:38 阅读 1111 评论 1 字号:大中小 订阅

调零电路图

算放大器制造工艺等原因,当运算放大器输入端短路,为零输入时,输出端并不为零。为了解决这一问题,在设计集成运算放大器时专门留有外接调零电 可以使输出端调为零了。

调零电路如图所示。

大器调零电路

中,电位器 RP,接在内部输入差动放大级集电极,用改变集电极电压差的方法调整零点;也可以在集成运算放大器的输大端接上电位器 RP2,让偏流流过 ,以此来实现调零。

些低漂移和输人电流很小的运算放大器,可根据偏零点的极性在输入放大级的集电极并上一个高阻值电位器,使集电极电阻不平衡,而改变输入级的电位

个集成运算放大器的输大失调电压 UIo 过大,甚至无法调零,可以采用辅助调零电路,如图所示。

零电路采用引入电流帮助平衡,在图(a)所示电路中由反相输入端引入电流,在图(b)所示电路中由同相输入端引人电流。这种辅助引入电流调零电路的优点

是将使电位器产生的温漂、噪声及电源波动引人运算放大器,便有些指标下降。


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