Como utilizar efetivamente LM324N em circuitos analógicos: Aplicativos e configuração da fonte de alimentação
O LM324N é um amplificador de tensão de alto ganho com entrada diferencial e saída única.Possui alto desempenho e uma ampla faixa de tensão de alimentação e também possui recursos como proteção contra fonte de alimentação anti-reversa e proteção de tensão.Esses recursos melhoram efetivamente a confiabilidade do circuito.Este artigo apresentará as informações específicas do LM324N em detalhes, incluindo sua estrutura interna, princípio de trabalho, etc., e anexar um diagrama de pinos para referência.Catálogo
Visão geral do LM324N
O LM324N é um chip amplificador operacional de uso geral amplamente utilizado nos circuitos de processamento e amplificação de sinal analógico.Possui quatro amplificadores operacionais independentes capazes de ampliar e processar vários sinais analógicos.O chip possui um total de 14 pinos, sua faixa de temperatura de operação é de -40 ° C a +85 ° C e o tipo de embalagem é mergulhado.A principal função do LM324N é amplificar, filtrar, comparar e operar sinais de entrada.Os resultados da saída podem ser processados ainda mais conforme necessário ou usado para direcionar outros circuitos.O LM324N encontra uma aplicação generalizada em equipamentos eletrônicos, fins de serviço que variam da construção de comparadores, filtros e circuitos de condicionamento de sinal do sensor para facilitar a amplificação de áudio e a funcionalidade do oscilador.
Alternativas e equivalentes
• CA0324E
• LM2902NG
• LM324NE3
Estrutura interna e princípio de trabalho do LM324N
O LM324N usa o transistor bipolar e a tecnologia de transistor de efeito de campo.Sua estrutura interna inclui principalmente módulos, como amplificadores diferenciais de vários estágios, amplificadores de modo comum em cascata, fontes de referência de tensão, fontes de corrente e estágios de saída.Esses módulos cooperam entre si para realizar as complexas funções de amplificação e condicionamento de sinal de LM324N.
O LM324N atinge a amplificação e o ajuste de ganho dos sinais de entrada por transistores em vários estágios.Ao mesmo tempo, ele também possui uma fonte de referência de tensão interna e um circuito de limitação de corrente, permitindo operar em uma ampla faixa de tensão de alimentação e fornecer operação de alta estabilidade.
Características de desempenho típicas do LM324N
Como configurar a fonte de alimentação para LM324N?
O LM339N pode ser conectado a uma única fonte de alimentação (3 a 30V) ou a uma fonte de alimentação dupla (± 1,5 a ± 15V).Possui baixo consumo de energia de acionamento e é compatível com os circuitos lógicos TTL.
Fonte de alimentação de suprimento único: você pode fornecer ao LM324N uma fonte de alimentação CC entre 3V e 30V.Nesse caso, você precisa conectar o terminal negativo da fonte de alimentação ao pino do solo (GND) do IC.
Fonte de alimentação dupla: Outra maneira de fornecer energia é usar uma fonte de alimentação dupla com uma tensão de alimentação que varia de ± 1,5V a ± 15V.Nesse tipo de fonte de alimentação, requer duas fontes de alimentação, uma positiva e uma negativa, e os dois precisam ser conectados ao pino do solo (GND) do IC.
Ao configurar a fonte de alimentação, precisamos prestar atenção aos seguintes pontos:
• Proteção de sobrecarga: para evitar a sobrecarga da fonte de alimentação, devemos garantir que a capacidade de saída atual da fonte de alimentação atenda às necessidades do LM324N.
• Estabilidade da fonte de alimentação: para garantir a operação normal do LM324N, a fonte de alimentação fornecida deve ser mantida estável para evitar flutuações excessivas de tensão.
• Ripple da fonte de alimentação: a onda excessiva na fonte de alimentação pode afetar adversamente o desempenho do LM324N.Portanto, se as condições permitirem, devemos minimizar a ondulação da fonte de alimentação o máximo possível.
Descrição do pino do LM324N
O LM324N possui um total de 14 pinos, o arranjo específico de pinos é o seguinte.
• VCC+: este é o pino de fonte de alimentação positivo, geralmente acessando a tensão positiva, geralmente 5V ou 9V.
• VCC-: este é o pino de fonte de alimentação negativo, geralmente acessa a tensão negativa, geralmente -5V ou -9V.
• IN1, IN2, IN3, IN4: Estes são pinos de entrada para que os sinais sejam amplificados.Eles podem aceitar uma série de tensões, desde o fornecimento negativo ao positivo.
• out1, out2, out3, out4: estes são pinos de saída para a saída do sinal amplificado.
• GND: Estes são pinos moídos e são usados para conectar o solo no circuito.
Como usar o LM324N para amplificar a tensão CC?
Primeiro, precisa ser esclarecido que o intervalo de amplificação do LM324N está entre 25000 (mínimo) e 100000 (Typ).Portanto, não pode operar diretamente em tensão excessiva.Para trabalhar nesse tipo de circuito, precisamos definir certas condições (como um determinado limite de tensão).Quando essas condições são atendidas, podemos controlar o relé ou o componente tiristor para ativar a tensão de 220V;Quando as condições não são atendidas, podemos controlar o relé para cortar a tensão de 220V.Esse processo pode ser concluído através de comparadores para julgamento condicional completo.Como a corrente de saída do comparador ou LM324N não é suficiente para controlar diretamente a ação do relé, precisamos usar sua saída para acionar o transistor e, em seguida, o transistor controla a comutação do relé.
Ao usar um sinal DC de amplificador operacional, devido às características do sinal DC e às características do próprio amplificador operacional, o circuito e o amplificador operacional têm os seguintes requisitos:
O amplificador OP não pode ser alimentado por uma única fonte de alimentação.Ele deve usar fontes de alimentação dupla e a tensão deve ser estabilizada.
Como o amplificador operacional possui sua própria tensão de deslocamento, devemos adicionar um circuito de ajuste zero e um circuito de compensação de desvio de temperatura durante a amplificação de CC.
Ao amplificar os sinais de CC, a tensão desviada e desequilibrada do próprio amplificador operacional não podem ser ignorados; portanto, é melhor usar um amplificador operacional de alta precisão (como o UA741).
Qual é a diferença entre LM324 e LM324N?
O LM324 e o LM324N são funcionalmente idênticos.O LM324 não é especificado explicitamente em termos de pacote, enquanto o LM324N vem em um pacote de plástico duplo em linha.O LM324 é uma grande classe de amplificadores operacionais quad.O LM324N é um dos muitos subtipos (especificações) que existem dependendo de seus sufixos.Se não for especificado, uma única referência ao LM324 geralmente é considerada equivalente ao LM324N, que é o LM324 no pacote DIP14 (o tipo mais comum).
Os dispositivos da série LM324 são amplificadores operacionais quad com entradas diferenciais verdadeiras.Eles oferecem algumas vantagens significativas sobre os amplificadores operacionais padrão para aplicativos de suprimento único.Esses amplificadores de quadrilátero podem ser operados a partir de suprimentos tão baixos quanto 3,0 volts ou até 32 volts com um quinto, a corrente quiescente do MC1741.O intervalo de entrada do modo comum inclui suprimentos negativos e eliminam a necessidade de componentes de polarização externa em muitas aplicações.
Perguntas frequentes [FAQ]
1. O que é a taxa de gabarito de LM324N?
A taxa de galho de acordo com a folha de dados LM324 é de 400 mV/µs quando os parâmetros fornecidos são implementados.
2. Qual é a faixa de tensão de entrada de LM324N?
O LM324N possui uma faixa de tensão de entrada de 0 a V+-1,5 V. Portanto, o limite superior das entradas com fornecimento de 5 V é de 3,5 V. Suas entradas 4.3 e 5 V estão acima desse limite, para que o amplificador OP não funcione como vocêpretende.
3. Qual é a tensão de deslocamento do LM324N?
Por fim, a tensão de deslocamento é um bom parâmetro de design a saber.Para o LM324, o valor típico é de 2 mV, enquanto o máximo é de 9 mV a temperaturas extremas.Para o design, o valor de 9MV deve ser usado para incluir os pior cenários.
4. Qual é a função do LM324N?
Os aplicativos de amplificador operacional convencional podem ser facilmente implementados com o LM324N.Possui quatro amplificadores operacionais independentes compensados em um único pacote de mergulho de 14 pinos que pode ser usado como amplificadores, comparadores, osciladores, retificadores, etc. Nós os usamos em nossos kits interativos de painel de LED.