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
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。
1> LM324 作反相交流放大器
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。
2> LM324 作同相交流放大器
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。
3>LM324 作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,形成三路分配输出。
4>LM324 应用作测温电路
见附图。感温探头采用一只硅三极管 3DG6,把它接成二极管形式。硅晶体管发射结电压的温度系数约为-2.5mV/℃,即温度每上升 1 度,发射结电压变会下降 2.5mV。运放A1 连接成同相直流放大形式,温度越高, 晶体管BG1 压降越小, 运放A1 同相输入端的电压就越低,输出端的电压也越低。
这是一个线性放大过程。在A1 输出端接上测量或处理电路,便可对温度进行指示或进行其它自动控制。
5>LM324 应用作比较器
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LM324 运放开环放大倍数为 100dB,既 10万倍)。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)。当正输入端电压高于负输入端电压时,运放输出低电平。
附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器,电阻R1、R1?组成分压电路,为运放A1 设定比较电平U1;电阻R2、R2?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,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