电压比较器LM358

LM358工作原理分析

LM358是一种常用的双运放集成电路，广泛应用于模拟电路和信号处理领域。本文将详细分析LM358的工作原理，包括电路结构、内部引脚功能和工作方式。

一、LM358的电路结构

LM358是一种双运放集成电路，由两个独立的运放电路组成。每个运放电路都包含一个差分输入级、一个电压放大级和一个输出级。两个运放电路共享电源引脚，但具有独立的输入和输出引脚。

二、LM358的内部引脚功能

LM358一共有八个引脚，分别是VCC、GND、IN+、IN-、OUT、VCC、GND、OUT。下面对每个引脚的功能进行详细说明：

1. VCC和GND：VCC引脚为正电源引脚，GND引脚为地引脚，提供运放电路所需的电源电压。

2. IN+和IN-：IN+引脚为非反相输入端，IN-引脚为反相输入端，用于输入待放大的信号。

3. OUT：OUT引脚为输出端，输出经过放大的信号。

4. VCC和GND：这两个引脚与第一个VCC和GND引脚功能相同，用于供电第二个运放电路。

5. OUT：这个引脚与第一个OUT引脚功能相同，用于输出第二个运放电路的放大信号。

三、LM358的工作方式

LM358的工作方式可以分为两种情况：单电源供电和双电源供电。 1. 单电源供电

当LM358使用单电源供电时，VCC引脚连接到正电源，GND引脚连接到地。在这种情况下，IN-引脚需要接地，以确保输入信号的参考点与运放的参考点一致。IN+引脚接收待放大的信号。

LM358的输出电压范围由供电电压决定，一般为VCC-1.5V。当输入信号超过供电电压范围时，输出将饱和至最大或最小值。输出电压的饱和状态可以通过连接负载电阻和电源电压来确定。

2. 双电源供电

当LM358使用双电源供电时，VCC引脚连接到正电源，GND引脚连接到地，VCC引脚连接到负电源。在这种情况下，IN-引脚可以连接到地，也可以连接到负电源，具体取决于应用需求。

Lm358恒压恒流控制回路工作原理及参数计算

1. 精密恒压/恒流控制环的工作原理

精密恒压/恒流控制环的单元电路如图所示。IC2为低功耗双运放LM358，内部包括IC2A和IC2B两个运放。该电路具有以下特点：

① 利用IC2B、取样电阻R3和R4、IC3构成电压控制环，IC2A则组成电流控制环；

② 电压控制环与电流控制环按照逻辑“或门”的原理工作，即在任何时刻，输出为高电平的环路起控制作用。

IC2A为电流控制环中的电压比较器，其同相输入端接电流检测信号UR6，反相输入端接分压器电压UFY。分压器是由R9、R10和TL431构成的。IC2A将UR6与UFY进行比较后，输出误差信号Ur2，再通过D4和R1变成电流信号，流入光耦合器中的LED，进而控制PWM控制器的占空比，使电源输出电流IOH在恒流区内维持恒定。显然D3和D4就相当于一个“或门”。若电流控制环输出为高电平，电压控制环输出低电平，则电源工作在恒流输出状态；反之，电压控制环输出为高电平，电源就工作在恒压输出状态。

2.精密恒压/恒流控制环的电路设计

（1）电压控制环的设计。

该电源在恒压区内的输出电压依下式而定

UO=UREFR3+R4R4=2.5V×（1+R3R4）

R3与R4的串联总阻值应取得合适，阻值过大易产生噪声干扰，阻值过小会增加电路损耗。通常可取R=10.0kΩ，代入式中求出R=50.1kΩ。与之最接近的标准阻值为49.9kΩ。

（2）电流控制环的设计。该电源恒流输出的期望值IOH由下式而定

IOH=UREFR9R6R10

选择R9的阻值时，应当考虑负载对TL431的影响以及LM358输入偏流所产生的误差。一般取R9=2kΩ。当R6=0.1Ω、IOH=2A时，电流检测信号UR6=O.2V。将UREF=2.50V和R9、R6值一并代入式中计算出R10=25kΩ。

LM358功能--中文资料

LM358功能 中文资料

LM358是常用的双运放,这里我们介绍一下他的一些资料以及简单电路应用等.

简介:

LM358里面包括有两个高增益、独立的、内部频率补偿的双运放，适用于电压范围很宽的单电源，而且也适用于双电源工作方式，它的应用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运放的地方使用。

〈LM358引脚图及引脚功能〉

LM358封装有塑封8引线双列直插式和贴片式两种。

LM358的特点:

. 内部频率补偿

. 低输入偏流

. 低输入失调电压和失调电流

. 共模输入电压范围宽，包括接地

. 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围

. 直流电压增益高(约100dB)

. 单位增益频带宽(约1MHz)

. 电源电压范围宽：单电源(3—30V)；

. 双电源(±1.5 一±15V)

. 低功耗电流，适合于电池供电

. 输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)

LM358稳压电路制作

电路原理：本稳压器的核心器件采用LM358。电路原理如下图所示。它主要由供电、基准电压、电压取样比较等组成。

由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1 探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1 的②引脚输出微弱的电信号，经三极管VT1 等组成第一级放大电路放大，

再通过C2 输入到运放IC2 （lm358）中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①引脚输出的信号已足够强。IC3 （lm358）作电压比较器，它

的第⑤引脚由R10、VD1 提供基准电压，当IC2①引脚输出的信号电压到达IC3 的⑥引脚时， 两个输入端的电压进行比较，此时IC3

的⑦引脚由原来的高电平变为低电平。IC4（lm358） 为报警延时电路，R14 和C6 组成延时电路，其时间约为1 分钟。当IC3 的⑦引脚变为

低电平时，C6 通过VD2 放电，此时IC4 的②引脚变为低电平， 它与IC4 的③引脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，

LM358双运算放大器电路的典型应用 脚位排列图 概述(Description): LM358内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。 LM358的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。 特性(Features): • 内部频率补偿 • 直流电压增益高(约100dB) • 单位增益频带宽(约1MHz) • 电源电压范围宽：单电源(3—30V)； 双电源(±1.5一±15V) • 低功耗电流，适合于电池供电 • 低输入偏流 • 低输入失调电压和失调电流 • 共模输入电压范围宽，包括接地 • 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围 • 输出电压摆幅大(0至Vcc-1.5V) 下载资料(英文 PDF-477K)

红外线探测报警器 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 工作原理

该装置电路原理见图1。由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1等组成第一级放大电路放大，再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器，它的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较，此时IC3的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4为报警延时电路，R14和C6组成延时电路，其时间约为1分钟。当IC3的⑦脚变为低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4的②脚变为低电平，它与IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，IC4的①脚变为高电平，VT2导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC3的⑦脚又恢复高电平输出，此时VD2截止。由于C6两端的电压不能突变，故通过R14向C6缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①脚才变为低电平，时间约为1分钟，即持续1分钟报警。 由VT3、R20、C8组成开机延时电路，时间也约为1分钟，它的设置主要是防止使用者开机后立即报警，好让使用者有足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。 该装置采用9－12V直流电源供电，由T降压，全桥U整流，C10滤波，检测电路采用IC5 78L06供电。本装置交直流两用，自动无间断转换。 元器件选择与制作 元器件清单见下表。 编 号 名 称 型 号 数 量 编 号 名 称 型 号 数 量 R1 电阻 47K 1 C10 电解电容 470u/25V 1 R2 电阻 1M 1 C11 涤纶电容 0.1u 1 R3 电阻 1K 1 VD1－VD5 整流二极管 IN4001 5 R4 电阻 4.7K 1 U 全桥 2A/50V 1 R5、R6、R9、R12、R13、R15、 电阻 100K (R12为线性微调电阻) 6 VT1 晶体三极管 9014 1 R7、R10、R11、R17 电阻 10K 4 VT2 晶体三极管 MPSA13 0.5A 30V 1 R8、R16 电阻 300K 2 VT3 晶体三极管 8050 1 R14 电阻 470K 1 IC1 红外线传感器 Q74 1 R18 电阻 2.4K 1 IC2 运算放大器 LM358 1 R19 电阻 220Ω 1 IC3 比较器 LM393 1 R20 电阻 560K 1 IC4 三端稳压器 78L06 1 C1、C2、C6、C8、C9 电解电容 47u/16V (C2、C5用钽电解） 5 BL 电磁讯响器 U=12V 1 C3、C5 电解电容 22u/16V 2 T 电源变压器 12V 5W 1 C4 涤纶电容 0.01u 1 S 钮子开关 1 C7 电解电容 220u/16V 1 IC1采用进口器件Q74，波长为9－10um。IC2采用运放LM358，具有高增益、低功耗。IC3、IC4为双电压比较器LM393，低功耗、低失调电压。其中C2、C5一定要用漏电极小的钽电容，否则调试会受到影响。R12是调整灵敏度的关键元件，应选用线性高精度密封型。 制作时，在IC1传感器的端面前安装菲涅尔透镜，因为人体的活动频率范围为0.1－10Hz，需要用菲涅尔透镜对人体活动频率倍增。 安装无误，接上电源进行调试，让一个人在探测器前方7－10m处走动，调整电路中的R12，使讯响器报警即可。其它部分只要元器件质量良好且焊接无误，几乎不用调试即可正常工作。 本机静态工作电流约10mA，接通电源约1分钟后进入守候状态，只要有人进入监视区便会报警，人离开后约1分钟停止报警。如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控制用。