LM358中文資料

一、型號與封裝

LM358是一款由德州儀器（Texas Instruments）生產的雙運算放大器集成電路。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能夠廣泛應用于各種電子設備中，滿足不同設計需求。

二、工作原理

LM358內部包含兩個獨立的、高增益、內部頻率補償的運算放大器。這些運算放大器通過差分輸入、內部反饋、差分放大、輸出級驅動和反饋控制等機制，實現了信號的放大和輸出。

1. 差分輸入：LM358的引腳中有兩個輸入引腳IN+和IN-，它們構成了差分輸入。當IN+的電壓大于IN-時，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的噪聲干擾，提高信號的放大精度。

2. 內部反饋：LM358內部有一個電阻網絡，將輸出端口連接到IN-，形成了內部反饋。這種反饋機制使得放大器具有穩定性和可控性，避免了振蕩現象的發生。

3. 差分放大：輸入信號經過內部的差分放大電路進行放大。LM358采用了雙級共射放大器的電路結構，增益由內部的電阻和電容決定。這種差分放大方式能夠進一步提高信號的放大倍數和穩定性。

4. 輸出級驅動：放大后的信號經過輸出級驅動，通過輸出引腳提供給外部電路使用。輸出級通常需要較大的驅動能力，以確保輸出信號的準確性和穩定性。

5. 反饋控制：通過調整反饋電阻和輸入電阻，可以控制LM358的增益和輸入電阻。這樣可以根據不同的應用需求進行調節，實現所需的放大倍數和輸入電阻。

三、特點

LM358作為一款常用的低功耗雙運算放大器，具有多種顯著特點，使其在電子設計中得到了廣泛應用。

1. 內部頻率補償：芯片內部已經進行了頻率補償，確保了放大器的穩定性，避免了振蕩現象。這使得LM358能夠在各種閉環增益條件下保持穩定工作。

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極大地放大。這種高增益特性使得LM358在信號放大方面表現出色。

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。這使得LM358能夠適用于較高頻率的信號放大和處理。

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用。這減少了對電源的需求，延長了電池的使用壽命。

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

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了應用的靈活性，使得LM358能夠適用于各種輸入信號條件。

8. 大輸出電壓擺幅：LM358的輸出電壓擺幅大，最高可達到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合中表現出色。

四、應用

LM358因其卓越的性能和廣泛的應用場景而備受青睞。它常被用于傳感器信號處理、音頻放大、工業控制、直流增益模塊等領域。

1. 傳感器信號處理：傳感器通常會輸出微弱的信號，需要進行放大和濾波。LM358可以用于對傳感器信號進行處理，使其能夠被微控制器等其他設備讀取。例如，在溫度傳感器、壓力傳感器等應用中，LM358能夠放大微弱的傳感器信號，提高信號的精度和穩定性。

2. 音頻放大：LM358可以用于音頻放大，例如在音響系統中將微弱的音頻信號放大到足夠的級別，以便使揚聲器產生更大的聲音。這種音頻放大應用使得LM358在音頻設備中得到了廣泛應用。

3. 工業控制：在自動化系統中，LM358可以用于信號處理和控制信號放大。例如，在電機控制、溫度控制等應用中，LM358能夠實現對信號的精確放大和控制，提高系統的穩定性和可靠性。

4. 直流增益模塊：在需要精確電壓放大的場合，如電源管理或數據采集系統中，LM358可以作為直流增益模塊使用。它能夠提供穩定的電壓放大和精確的電壓輸出，滿足各種應用需求。

此外，LM358還可以用于穩壓電路、紅外探測報警器、電壓跟隨電路等應用中。例如，在穩壓電路中，LM358可以監測市電電壓，當電壓偏離預設范圍時，通過比較器調整電路，確保輸出電壓的穩定。在紅外探測報警器中，LM358可以作為信號放大器，將傳感器檢測到的紅外輻射信號放大并觸發報警電路。

五、參數

LM358的主要參數包括輸入偏置電流、輸入失調電流、輸入失調電壓、共模抑制比、電源抑制比、直流電壓增益、工作電壓范圍等。以下是對這些參數的詳細介紹：

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

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

3. 輸入失調電壓（Input Offset Voltage）：2.9mV。輸入失調電壓是運算放大器在沒有輸入信號時，輸出端存在的電壓偏移量。LM358的輸入失調電壓較小，使得放大器的輸出更加準確和穩定。

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

5. 電源抑制比（Power Supply Rejection Ratio, PSRR）：100dB。電源抑制比是運算放大器對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。直流電壓增益是運算放大器對直流信號的放大倍數。LM358具有較高的直流電壓增益，能夠將小信號極大地放大。

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算放大器，具有多種顯著特點和廣泛的應用場景。它能夠通過差分輸入、內部反饋、差分放大、輸出級驅動和反饋控制等機制實現信號的放大和輸出。同時，LM358具有內部頻率補償、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、寬共模和差模輸入電壓范圍以及大輸出電壓擺幅等特點。這些特點使得LM358在傳感器信號處理、音頻放大、工業控制、直流增益模塊等領域中得到了廣泛應用。通過對LM358主要參數的詳細了解，我們可以更好地理解和應用這款運算放大器，滿足各種應用需求。