LM358中文資料

一、型號(hào)與封裝

LM358是一款由德州儀器（Texas Instruments）生產(chǎn)的雙運(yùn)算放大器集成電路。它的封裝形式多樣，主要包括塑封8引線雙列直插式（DIP8）和貼片式（SOP8）。這些封裝形式使得LM358能夠廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，滿足不同設(shè)計(jì)需求。

二、工作原理

LM358內(nèi)部包含兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器。這些運(yùn)算放大器通過(guò)差分輸入、內(nèi)部反饋、差分放大、輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)和反饋控制等機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的放大和輸出。

1. 差分輸入：LM358的引腳中有兩個(gè)輸入引腳IN+和IN-，它們構(gòu)成了差分輸入。當(dāng)IN+的電壓大于IN-時(shí)，輸出為高電平；反之，輸出為低電平。這種差分輸入方式能夠減小輸入信號(hào)的噪聲干擾，提高信號(hào)的放大精度。

2. 內(nèi)部反饋：LM358內(nèi)部有一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)，將輸出端口連接到IN-，形成了內(nèi)部反饋。這種反饋機(jī)制使得放大器具有穩(wěn)定性和可控性，避免了振蕩現(xiàn)象的發(fā)生。

3. 差分放大：輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)內(nèi)部的差分放大電路進(jìn)行放大。LM358采用了雙級(jí)共射放大器的電路結(jié)構(gòu)，增益由內(nèi)部的電阻和電容決定。這種差分放大方式能夠進(jìn)一步提高信號(hào)的放大倍數(shù)和穩(wěn)定性。

4. 輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)：放大后的信號(hào)經(jīng)過(guò)輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)，通過(guò)輸出引腳提供給外部電路使用。輸出級(jí)通常需要較大的驅(qū)動(dòng)能力，以確保輸出信號(hào)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

5. 反饋控制：通過(guò)調(diào)整反饋電阻和輸入電阻，可以控制LM358的增益和輸入電阻。這樣可以根據(jù)不同的應(yīng)用需求進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)所需的放大倍數(shù)和輸入電阻。

三、特點(diǎn)

LM358作為一款常用的低功耗雙運(yùn)算放大器，具有多種顯著特點(diǎn)，使其在電子設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。

1. 內(nèi)部頻率補(bǔ)償：芯片內(nèi)部已經(jīng)進(jìn)行了頻率補(bǔ)償，確保了放大器的穩(wěn)定性，避免了振蕩現(xiàn)象。這使得LM358能夠在各種閉環(huán)增益條件下保持穩(wěn)定工作。

2. 高直流電壓增益：LM358的直流電壓增益約為100dB，意味著它可以將小信號(hào)極大地放大。這種高增益特性使得LM358在信號(hào)放大方面表現(xiàn)出色。

3. 單位增益頻帶寬：LM358的單位增益頻帶寬約為1MHz，表明在單位增益配置下，它仍能保持良好的頻率響應(yīng)。這使得LM358能夠適用于較高頻率的信號(hào)放大和處理。

4. 電源電壓范圍寬：LM358適用于電源電壓范圍很寬的單電源和雙電源工作模式。單電源電壓范圍為330V，雙電源電壓范圍為±1.5±15V。這種寬電源電壓范圍使得LM358能夠適用于各種電源條件，提高了其應(yīng)用的靈活性。

5. 低功耗：LM358具有低功耗特性，適合于電池供電的應(yīng)用。這減少了對(duì)電源的需求，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。

6. 低輸入偏流和失調(diào)：LM358的輸入偏流為45nA，輸入失調(diào)電流為50nA，這使得在工作時(shí)不需要額外的偏置電流調(diào)整。同時(shí)，低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流也提高了放大器的精度和穩(wěn)定性。

7. 寬共模和差模輸入電壓范圍：LM358的共模輸入電壓范圍寬，包括接地；差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍。這種寬輸入電壓范圍增強(qiáng)了應(yīng)用的靈活性，使得LM358能夠適用于各種輸入信號(hào)條件。

8. 大輸出電壓擺幅：LM358的輸出電壓擺幅大，最高可達(dá)到Vcc-1.5V，能夠提供較大的輸出電壓變化范圍。這使得LM358在需要較大輸出電壓變化的場(chǎng)合中表現(xiàn)出色。

四、應(yīng)用

LM358因其卓越的性能和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景而備受青睞。它常被用于傳感器信號(hào)處理、音頻放大、工業(yè)控制、直流增益模塊等領(lǐng)域。

1. 傳感器信號(hào)處理：傳感器通常會(huì)輸出微弱的信號(hào)，需要進(jìn)行放大和濾波。LM358可以用于對(duì)傳感器信號(hào)進(jìn)行處理，使其能夠被微控制器等其他設(shè)備讀取。例如，在溫度傳感器、壓力傳感器等應(yīng)用中，LM358能夠放大微弱的傳感器信號(hào)，提高信號(hào)的精度和穩(wěn)定性。

2. 音頻放大：LM358可以用于音頻放大，例如在音響系統(tǒng)中將微弱的音頻信號(hào)放大到足夠的級(jí)別，以便使揚(yáng)聲器產(chǎn)生更大的聲音。這種音頻放大應(yīng)用使得LM358在音頻設(shè)備中得到了廣泛應(yīng)用。

3. 工業(yè)控制：在自動(dòng)化系統(tǒng)中，LM358可以用于信號(hào)處理和控制信號(hào)放大。例如，在電機(jī)控制、溫度控制等應(yīng)用中，LM358能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信號(hào)的精確放大和控制，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4. 直流增益模塊：在需要精確電壓放大的場(chǎng)合，如電源管理或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，LM358可以作為直流增益模塊使用。它能夠提供穩(wěn)定的電壓放大和精確的電壓輸出，滿足各種應(yīng)用需求。

此外，LM358還可以用于穩(wěn)壓電路、紅外探測(cè)報(bào)警器、電壓跟隨電路等應(yīng)用中。例如，在穩(wěn)壓電路中，LM358可以監(jiān)測(cè)市電電壓，當(dāng)電壓偏離預(yù)設(shè)范圍時(shí)，通過(guò)比較器調(diào)整電路，確保輸出電壓的穩(wěn)定。在紅外探測(cè)報(bào)警器中，LM358可以作為信號(hào)放大器，將傳感器檢測(cè)到的紅外輻射信號(hào)放大并觸發(fā)報(bào)警電路。

五、參數(shù)

LM358的主要參數(shù)包括輸入偏置電流、輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電壓、共模抑制比、電源抑制比、直流電壓增益、工作電壓范圍等。以下是對(duì)這些參數(shù)的詳細(xì)介紹：

1. 輸入偏置電流（Input Bias Current）：45nA。輸入偏置電流是運(yùn)算放大器輸入端所需的靜態(tài)電流。LM358的輸入偏置電流較小，使得在工作時(shí)不需要額外的偏置電流調(diào)整。

2. 輸入失調(diào)電流（Input Offset Current）：50nA。輸入失調(diào)電流是運(yùn)算放大器兩個(gè)輸入端之間的電流差。LM358的輸入失調(diào)電流較小，提高了放大器的精度和穩(wěn)定性。

3. 輸入失調(diào)電壓（Input Offset Voltage）：2.9mV。輸入失調(diào)電壓是運(yùn)算放大器在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)，輸出端存在的電壓偏移量。LM358的輸入失調(diào)電壓較小，使得放大器的輸出更加準(zhǔn)確和穩(wěn)定。

4. 共模抑制比（Common Mode Rejection Ratio, CMRR）：80dB。共模抑制比是運(yùn)算放大器對(duì)共模信號(hào)的抑制能力。LM358具有較高的共模抑制比，能夠減小共模信號(hào)對(duì)放大器性能的影響。

5. 電源抑制比（Power Supply Rejection Ratio, PSRR）：100dB。電源抑制比是運(yùn)算放大器對(duì)電源電壓變化的抑制能力。LM358具有較高的電源抑制比，能夠減小電源電壓變化對(duì)放大器性能的影響。

6. 直流電壓增益（DC Voltage Gain）：100dB。直流電壓增益是運(yùn)算放大器對(duì)直流信號(hào)的放大倍數(shù)。LM358具有較高的直流電壓增益，能夠?qū)⑿⌒盘?hào)極大地放大。

7. 工作電壓范圍（Operating Voltage Range）：3~32V。LM358適用于電源電壓范圍很寬的單電源和雙電源工作模式。這種寬電源電壓范圍使得LM358能夠適用于各種電源條件。

LM358作為一款常用的低功耗雙運(yùn)算放大器，具有多種顯著特點(diǎn)和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。它能夠通過(guò)差分輸入、內(nèi)部反饋、差分放大、輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)和反饋控制等機(jī)制實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大和輸出。同時(shí)，LM358具有內(nèi)部頻率補(bǔ)償、高直流電壓增益、寬單位增益頻帶寬、寬電源電壓范圍、低功耗、低輸入偏流和失調(diào)、寬共模和差模輸入電壓范圍以及大輸出電壓擺幅等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)使得LM358在傳感器信號(hào)處理、音頻放大、工業(yè)控制、直流增益模塊等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。通過(guò)對(duì)LM358主要參數(shù)的詳細(xì)了解，我們可以更好地理解和應(yīng)用這款運(yùn)算放大器，滿足各種應(yīng)用需求。