德州儀器LM258DR運(yùn)算放大器中文資料

一、引言

德州儀器（Texas Instruments，簡(jiǎn)稱TI）是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體設(shè)計(jì)與制造公司，其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于通信、計(jì)算、消費(fèi)電子、汽車電子和工業(yè)控制等領(lǐng)域。LM258DR是TI公司推出的一款高性能、成本敏感的工業(yè)級(jí)雙路標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器。本文將從型號(hào)類型、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用以及詳細(xì)參數(shù)等方面對(duì)LM258DR進(jìn)行全面介紹。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：運(yùn)算放大器

　　中文描述： 運(yùn)算放大器，SOIC封裝雙通道，表面貼裝安裝，雙，單電源，精確，8引腳

　　英文描述： Dual standard，industrial-grade，operational amplifier

　　數(shù)據(jù)手冊(cè)：http://syqqgy.com/data/k01-270707-LM258DR.html

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　　LM258DR概述

　　LM258DR是工業(yè)級(jí)雙路標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器，該器件為成本敏感型應(yīng)用帶來(lái)了出色的價(jià)值，該器件的特性包括低失調(diào)電壓（300?V，典型值）、接地共模輸入范圍以及高差分輸入電壓能力。

　　LM258DR運(yùn)算放大器具有增強(qiáng)的功能，例如單位增益穩(wěn)定性、較低的3mV（室溫下的最大值）失調(diào)電壓和每個(gè)放大器300?A（典型值）的靜態(tài)電流，從而簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。高ESD（2kV，HBM）和集成EMI以及射頻濾波器可支持將LM358B和LM2904B器件用于最嚴(yán)苛、最具環(huán)境挑戰(zhàn)性的應(yīng)用。

　　LM258DR放大器采用行業(yè)通用封裝SOC，8引腳。

　　特性

　　3V至36V寬電源范圍（B版本）

　　靜態(tài)電流：每個(gè)放大器300?A（B版本，典型值）

　　單位增益帶寬為1.2MHz（B版本）

　　共模輸入電壓范圍包括接地，支持近地直接檢測(cè)

　　3mV（25°C時(shí)）的低輸入失調(diào)電壓（A和B版本，最大值）

　　內(nèi)部射頻和EMI濾波器（B版本）

　　對(duì)于符合MIL-PRF-38535標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，所有參數(shù)均經(jīng)過(guò)測(cè)試，除非另外注明。對(duì)于所有其他產(chǎn)品，生產(chǎn)流程不一定包含對(duì)所有參數(shù)的測(cè)試。

　　LM258DR中文參數(shù)

　　LM258DR引腳圖

二、型號(hào)類型

LM258DR是一款雙路標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器，其封裝形式為SOIC（Small Outline Integrated Circuit），具有8個(gè)引腳，便于表面貼裝安裝。該型號(hào)專為成本敏感型應(yīng)用設(shè)計(jì)，同時(shí)保持了高性能和可靠性，是工業(yè)級(jí)應(yīng)用的理想選擇。LM258DR的“DR”后綴可能代表其特定的封裝版本或性能優(yōu)化，但具體含義需根據(jù)TI的官方文檔確定。

三、工作原理

LM258DR內(nèi)部集成了兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、頻率補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器。每個(gè)放大器都能獨(dú)立工作，處理不同的信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)雙路放大功能。運(yùn)算放大器的基本工作原理是通過(guò)比較輸入信號(hào)與參考電壓（通常為地電位）的差異，產(chǎn)生與差異成比例的輸出電壓。LM258DR通過(guò)內(nèi)部電路的優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了低失調(diào)電壓、高差分輸入電壓能力和單位增益穩(wěn)定性等特性，從而提高了信號(hào)處理的精度和穩(wěn)定性。

四、特點(diǎn)

1. 雙路標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器：集成兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器，可同時(shí)處理兩個(gè)信號(hào)，提高了設(shè)計(jì)的靈活性和效率。

2. 寬電源電壓范圍：支持3V至32V的單電源電壓，以及±1.5V至±16V的雙電源電壓，適應(yīng)不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

3. 低失調(diào)電壓：失調(diào)電壓是運(yùn)算放大器的一個(gè)重要參數(shù)，它決定了放大器在零輸入時(shí)的輸出電壓偏移量。LM258DR具有較低的失調(diào)電壓（典型值為300μV），有助于提高信號(hào)處理的精度。

4. 高差分輸入電壓能力：允許較大的差分輸入電壓范圍，增強(qiáng)了放大器的穩(wěn)定性和可靠性。

5. 單位增益穩(wěn)定性：在單位增益配置下也能保持穩(wěn)定工作，無(wú)需外部補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)。

6. 低功耗：每個(gè)通道的功耗較低，有助于延長(zhǎng)電池壽命或降低系統(tǒng)能耗。

7. 小封裝：SOIC封裝形式緊湊，便于集成到各種應(yīng)用中，節(jié)省板卡空間。

五、應(yīng)用

LM258DR憑借其優(yōu)異的性能和成本效益，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用：

1. 商用網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器電源單元：在電源管理電路中，LM258DR可用于電壓監(jiān)控、電流限制和過(guò)壓保護(hù)等功能。

2. 多功能打印機(jī)：在打印頭驅(qū)動(dòng)和控制電路中，LM258DR可用于信號(hào)放大和調(diào)節(jié)，確保打印質(zhì)量。

3. 電源和移動(dòng)充電器：在電池管理系統(tǒng)中，LM258DR可用于電池電壓監(jiān)測(cè)、充電電流控制和過(guò)充保護(hù)等功能。

4. 電機(jī)控制：在交流感應(yīng)電機(jī)、有刷直流電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)等控制系統(tǒng)中，LM258DR可用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大和調(diào)節(jié)。

5. 臺(tái)式計(jì)算機(jī)和主板：在主板的電源管理、信號(hào)處理和接口電路中，LM258DR發(fā)揮著重要作用。

6. 家用電器：如空調(diào)、洗衣機(jī)、烘干機(jī)和冰箱等，LM258DR可用于溫度控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)和傳感器信號(hào)處理等電路。

7. 電源逆變器：在交流逆變器、串式逆變器、中央逆變器和變頻器等電力電子設(shè)備中，LM258DR可用于電源轉(zhuǎn)換和信號(hào)處理。

六、詳細(xì)參數(shù)

以下是LM258DR的主要參數(shù)列表：

• 品牌：Texas Instruments（德州儀器）

• 產(chǎn)品分類：通用放大器

• 封裝/外殼：SOIC8_150MIL

• 電源電壓（單/雙）：3V 32V，±1.5V ±16V

• 工作溫度：-25°C ~ +85°C

• 增益帶寬積（GBP）：700kHz

• 壓擺率（SR）：0.3V/μs

• 輸入偏置電流：

• 常模輸入偏置電流：20nA

• 差模輸入偏置電流：0.5nA

• 輸入偏置電壓：

• 常模輸入偏置電壓：1.2mV

• 差模輸入偏置電壓：1.3mV

• 通道數(shù)：2通道

• 工作電流：每個(gè)放大器約300μA（典型值）

• 輸入噪聲電壓：通常非常低，具體數(shù)值需參考TI的數(shù)據(jù)手冊(cè)，對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用而言，這一特性有助于保持信號(hào)的清晰度和準(zhǔn)確性。

• 共模抑制比（CMRR）：高共模抑制比是運(yùn)算放大器的一個(gè)重要特性，它衡量了放大器抑制共模信號(hào)（即同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)輸入端的信號(hào)）的能力。LM258DR具有較高的共模抑制比，有助于減少因共模信號(hào)引起的誤差。

• 電源電壓抑制比（PSRR）：這一參數(shù)反映了放大器輸出對(duì)電源電壓變化的敏感度。LM258DR具有良好的電源電壓抑制比，能夠減少電源電壓波動(dòng)對(duì)放大器性能的影響。

• 開(kāi)環(huán)增益：LM258DR的開(kāi)環(huán)增益非常高，通常達(dá)到幾萬(wàn)甚至更高，這使得它在閉環(huán)應(yīng)用中能夠提供非常精確的增益控制。

• 輸出短路保護(hù)：雖然LM258DR本身可能不直接提供輸出短路保護(hù)功能（這取決于具體應(yīng)用和電路設(shè)計(jì)），但其內(nèi)部電路通常設(shè)計(jì)得足夠穩(wěn)健，以在短時(shí)間內(nèi)承受輸出短路的條件而不損壞。然而，長(zhǎng)期短路可能會(huì)對(duì)放大器造成損害，因此在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施。

• 封裝類型與尺寸：SOIC（Small Outline Integrated Circuit）封裝是一種流行的表面貼裝封裝形式，LM258DR的SOIC8封裝具有緊湊的尺寸，便于在PCB上布局和布線。具體尺寸（如封裝寬度、長(zhǎng)度和引腳間距）需參考TI的數(shù)據(jù)手冊(cè)。

• 環(huán)境適應(yīng)性：LM258DR適用于廣泛的工業(yè)環(huán)境，具有良好的抗電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）能力。此外，其工作溫度范圍廣泛，適用于從寒冷到炎熱的各種氣候條件。

七、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 電源去耦：為了確保LM258DR的穩(wěn)定性和性能，應(yīng)在每個(gè)電源引腳附近放置適當(dāng)?shù)娜ヱ铍娙荩詼p小電源噪聲對(duì)放大器的影響。

2. 輸入保護(hù)：為了防止輸入端受到過(guò)電壓或靜電放電（ESD）的損害，建議在輸入端添加適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)電路，如限流電阻或瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）。

3. 負(fù)載匹配：在選擇負(fù)載電阻時(shí)，應(yīng)確保其與放大器的輸出特性相匹配，以獲得最佳的信號(hào)傳輸效果和穩(wěn)定性。

4. 散熱考慮：雖然LM258DR在大多數(shù)情況下無(wú)需外部散熱措施，但在高功耗或環(huán)境溫度較高的應(yīng)用中，可能需要考慮適當(dāng)?shù)纳嵩O(shè)計(jì)，以防止放大器過(guò)熱。

5. 布局與布線：在PCB布局和布線時(shí)，應(yīng)盡量避免在放大器輸入輸出端引入過(guò)長(zhǎng)的走線或形成環(huán)路，以減少噪聲和干擾。

八、總結(jié)

LM258DR作為德州儀器推出的一款高性能、成本敏感的雙路標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器，憑借其優(yōu)異的性能、廣泛的應(yīng)用范圍和合理的價(jià)格，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。本文詳細(xì)介紹了LM258DR的型號(hào)類型、工作原理、特點(diǎn)、應(yīng)用以及詳細(xì)參數(shù)，并提供了設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng)。希望這些信息能夠幫助讀者更好地了解和使用LM258DR，以優(yōu)化其電路設(shè)計(jì)并提升整體性能。