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        LM324典型應用電路圖詳細介紹 | 壹芯微

        返回列表來源:壹芯微 發布日期 2022-06-07 瀏覽:-

        LM324典型應用電路圖詳細介紹 | 壹芯微

        由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬,靜態功耗小,可單電源使用,價格低廉等優點,因此被廣泛應用在各種電路中。下面介紹其應用實例:

        1.LM324作反相交流放大器

        電路見附圖1。此放大器可代替晶體管進行交流放大,可用于擴音機前置放大等。電路無需調試。放大器采用單電源供電,由R1、R2組成1/2V+偏置,C1是消振電容。

        反相交流放大器

        圖1 反相交流放大器

        放大器電壓放大倍數Av僅由外接電阻Ri、Rf決定:Av=-Rf/Ri,負號表示輸出信號與輸入信號相位相反,按圖中所給數值,Av=-10,此電路輸入電阻為Ri,一般情況下先取Ri與信號源內阻相等,然后根據要求的放大倍數在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。

        2.LM324作同相交流放大器

        見附圖2,同相交流放大器的特點是輸入阻抗高,其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路,通過R3對運放進行偏置。

        電路的電壓放大倍數Av也僅由外接電阻決定:Av=1+Rf/R4,電路輸入電阻為R3,R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆。

        同相交流放大器圖

        圖2 同相交流放大器圖

        3.LM324作交流信號三分配放大器

        此電路可將輸入交流信號分成三路輸出,三路信號可分別用作指示、控制、分析等用途。而對信號源的影響極小。因運放Ai輸入電阻高,運放A1-A4均把輸出端直接接到負輸入端,信號輸入至正輸入端,相當于同相放大狀態時Rf=0的情況,故各放大器電壓放大倍數均為1,與分立元件組成的射極跟隨器作用相同。

        交流信號三分配放大器

        圖3 交流信號三分配放大器

        R1、R2組成1/2V+偏置,靜態時A1輸出端電壓為1/2V+,故運放A2-A4輸出端亦為1/2V+,通過輸入輸出電容的隔直作用,取出交流信號,形成三路分配輸出。

        4.LM324作有源帶通濾波器

        許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器,以選出各個不同頻段的信號,在顯示上利用發光二極管點亮的多少來指示出信號幅度的大小。這種有源帶通濾波器的中心頻率4.jpg,在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1,品質因5.jpg

        ,3dB帶寬B=1/(п*R3*C)也可根據設計確定的Q、fo、Ao值,去求出帶通濾波器的各元件參數值。

        R1=Q/(2пfoAoC),R2=Q/((2Q2-Ao)*2пfoC),R3=2Q/(2пfoC)。上式中,當fo=1KHz時,C取0.01Uf,此電路亦可用于一般的選頻放大。

        有源帶通濾波器電路圖

        圖4 有源帶通濾波器電路圖

        此電路亦可使用單電源,只需將運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正輸入端既可。

        5.LM324應用作測溫電路

        見附圖5,感溫探頭采用一只硅三極管3DG6,把它接成二極管形式,硅晶體管發射結電壓的溫度系數約為-2.5mV/℃,即溫度每上升1度,發射結電壓變會下降2.5mV。運放A1連接成同相直流放大形式,溫度越高,晶體管BG1壓降越小,運放A1同相輸入端的電壓就越低,輸出端的電壓也越低。

        測溫電路

        圖5 測溫電路

        這是一個線性放大過程。在A1輸出端接上測量或處理電路,便可對溫度進行指示或進行其它自動控制。

        6.LM324應用作比較器

        當去掉運放的反饋電阻時,或者說反饋電阻趨于無窮大時(即開環狀態),理論上認為運放的開環放大倍數也為無窮大(實際上是很大,如LM324運放開環放大倍數為100dB,既10萬倍)。此時運放便形成一個電壓比較器,其輸出如不是高電平(V+),就是低電平(V-或接地)。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時,運放輸出低電平。

        比較器電路圖

        圖6 比較器電路圖

        附圖6中使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器,電阻R1、R1ˊ組成分壓電路,為運放A1設定比較電平U1;電阻R2、R2ˊ組成分壓電路,為運放A2設定比較電平U2。輸入電壓U1同時加到A1的正輸入端和A2的負輸入端之間,當Ui>U1時,運放A1輸出高電平;當Ui<SPAN>時,運放A2輸出高電平。運放A1、A2只要有一個輸出高電平,晶體管BG1就會導通,發光二極管LED就會點亮。

        若選擇U1>U2,則當輸入電壓Ui越出[U2,U1]區間范圍時,LED點亮,這便是一個電壓雙限指示器。

        若選擇U2>U1,則當輸入電壓在[U2,U1]區間范圍時,LED點亮,這是一個“窗口”電壓指示器。

        此電路與各類傳感器配合使用,稍加變通,便可用于各種物理量的雙限檢測、短路、斷路報警等。

        7.LM324應用作單穩態觸發器

        見附圖7,此電路可用在一些自動控制系統中,電阻R1、R2組成分壓電路,為運放A1負輸入端提供偏置電壓U1,作為比較電壓基準。靜態時,電容C1充電完畢,運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+,故A1輸出高電平。當輸入電壓Ui變為低電平時,二極管D1導通,電容C1通過D1迅速放電,使U2突然降至地電平,此時因為U1>U2,故運放A1輸出低電平。當輸入電壓變高時,二極管D1截止,電源電壓R3給電容C1充電,當C1上充電電壓大于U1時,既U2>U1,A1輸出又變為高電平,從而結束了一次單穩觸發。顯然,提高U1或增大R2、C1的數值,都會使單穩延時時間增長,反之則縮短。

        單穩態觸發器電路圖

        電壓圖

        圖7 單穩態觸發器電路圖

        如果將二極管D1去掉,則此電路具有加電延時功能。剛加電時,U1>U2,運放A1輸出低電平,隨著電容C1不斷充電,U2不斷升高,當U2>U1時,A1輸出才變為高電平。

        8.階梯波發生器

        電路圖如下:

        階梯波發生器電路圖

        圖8 階梯波發生器電路圖

        圖8是一種用電流型運放組成的階梯波發生器實用電路。運放A1及外圍元件構成矩形波發生電路,輸出脈沖串。運放A2及其外圍元件是積分-保持電路,其積分電容對輸入的脈沖積分,并保持信輸入脈沖的階躍,在輸出端得到的是各次階躍的積累,即是階梯波。運放A3是電壓比較器。當階梯波電壓上升到電源電壓的80%左右時,A3發生翻轉。運放A4及其外圍元件是單穩態電路,A3的翻轉使其輸出一個脈沖(約100UFS),用來作為復位脈沖,使A2復位,從而完成一個階梯循環。

        9.高靈敏度探聽器

        利用本裝置,可以聽到遠處極微弱的聲音,它的極強的指向性和極高的靈敏度,能將運動場上運動員和教練員的低聲細語盡收耳底,使用起來十分有趣。

        高靈敏度探聽器電路圖

        圖9 高靈敏度探聽器電路圖

        工作原理:

        電路見圖9,裝在特制筒子里的話筒,將一定方向上的聲音接收下來(其他方向的聲音被抑制),送入放大器放大。放大器由兩級組成,第一級由LM324四運放中的一運放構成,有110倍增益的放大量,第二級由另一運放構成,有500倍增益的放大量。這樣高的放大能力,足以將極微弱的聲音信號放大,由耳機輸出。利用它就能聽到很遠處人耳無法直接聽到的微弱聲音。

        注意事項:

        (1)LM324內集成了四個運放,這里只用了A和D,接線方法可參照上圖;

        (2)R1=R2,取值范圍在10K---100K間;

        (3)供電+6V---9V,可將兩個(或三個)電池夾串聯起來使用;

        (4)本機靈敏度極高,試機時不要靠近MIC講話。

        10.搶答器電路

        根據“線路簡單,成本低廉,元件易得”的原則,利用運放LM324設計并制作成功的搶答器電路如圖所示。

        搶答器電路圖

        圖10 搶答器電路圖

        電路原理:接通電源,調整RP使各運放的反相輸入端有一定的電壓,由于各運放的同相端分別通過R1~R4以及R5、BG的be結接地,因此各運放都輸出低電平;當按下AN1時,R6和Rl分壓(因C的電壓不能突變,BG還沒有導通),使運放IC-1的同相輸入端產生一定電壓,此電壓高于反相輸入端電壓,運放IC-1輸出高電平,經LED1反饋到同相輸人端而自鎖,同時電流經Rl、R5、BC的be結到地,一方面使LED1保持點亮;另一方面為BG提供基極電流。C的延時作用結束后,BG飽和導通,其他按鈕即使再按下,相應運放的同相輸入端因無較高電壓而不會輸出高電平,從而保證了先按按鈕搶答成功的唯一性。按AN復位后,方可進行第二輪搶答。

        本電路調試前先用較大容量的電容C.調整RP使各運放反相輸入端電壓在4V左右,然后在各路能可靠觸發的情況下再盡量減小C的容量。

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