Описание характеристик микросхемы LM324N

Операционный усилитель (ОУ) может служить базой для создания различных электронных узлов. Если в схеме таких узлов несколько, удобно иметь несколько ОУ в одном корпусе. Микросхема LM324N содержит «на борту» четыре операционных усилителя.

Особенности микросхемы LM324N

Микросхема LM324N представляет собой счетверенный операционный усилитель с довольно ординарными характеристиками. Тем не менее, производители в datasheet на LM324N выделяют следующие особенности ОУ:

  • высокую граничную рабочую частоту;
  • диапазон входного напряжения в общем режиме – от уровня земли;
  • большой коэффициент усиления по напряжению;
  • низкий ток собственного потребления;
  • низкий входной ток смещения;
  • низкое входное напряжение смещения;
  • широкий диапазон питающих напряжений.

Конкретные цифры, подтверждающие эти особенности, приведены в следующем разделе.

К достоинствам микросхемы можно отнести и заявляемую возможность работать как с однополярным, так и с двухполярным напряжением питания, а также наличие внутренних цепей частотной коррекции.

Параметры операционного усилителя

Предельные параметры даны для температуры окружающей среды Ta=+25 град.С.

Предельные параметры
ХарактеристикаЗначениеРазмерность
Однополярное напряжение питания (Vсс)32вольт
Двухполярное напряжение питания (Vcc, Vee)±16вольт
Дифференциальное входное напряжение (Vidr)±32вольт
Входной ток (Iin)50миллиампер
Время работы в режиме короткого замыкания (Tsc)продолжительное
Предельная рассеиваемая мощность (Ptot)500милливатт
Эксплуатационные пределы температуры окружающей среды (Ta, Токр)0..+70 град.Сград.С
Температура перехода (Tj)+150град.С
Температура хранения (Tstg)-65..+150град.С
Уровень статического электричества (Vesd) HBM2000вольт

Электрические характеристики LM324N из datasheet соответствуют условиям измерения:

  • напряжение питания — однополярное +5 VDC;
  • температура окружающей среды — +25 град. С.

Если условия тестирования были иными, об этом делается оговорка.

Электрические характеристики
ПараметрЗначениеРазмерностьУсловия тестирования
Входное напряжение смещения (Vio)не более 7милливольтTa=+25 град.С
не более 9милливольтво всем диапазоне Ta
Входной ток смещения (Ios)не более 30наноамперTa=+25 град.С
не более 100наноамперво всем диапазоне Ta
Ток, потребляемый входами (Iib)не более 150наноамперTa=+25 град.С
не более 300наноамперво всем диапазоне Ta
не менее 26вольтVсс = `+15 В,

Rнагр =2 kΩ,

во всем диапазоне Ta

не менее 27вольтVсс = +15 В,

Rнагр =10 kΩ, во всем диапазоне Ta

не менее 3,5вольтTa=+25 град.СVсс = +5 В,

Rнагр =2 kΩ

не менее 3вольтво всем диапазоне Ta
Коэффициент усиления по напряжению (Avol)100 (типовое значение)вольт на милливольт входного напряженияTa=+25 град.С
не менее 25вольт на милливольт входного напряженияво всем диапазоне Ta
Коэффициент подавления синфазного сигнала (CMR)не менее 70децибелTa=+25 град.СRs ≤ 10kΩ
не менее 60децибелво всем диапазоне Ta
Ток нагрузки (Isource)20..70миллиамперVid = +1В,

Vсс = +15 В,

Vo = +2 В

Предельный выходной ток (Isink)не менее 10миллиамперVid = -1В,

Vсс = +15 В,

Vo = +2 В

не менее 12миллиамперVid = -1В,

Vсс = +15 В,

Vo = +0,2 В

Входное напряжение (Vicm)Vсс-1,5вольтTa=+25 град.С
Vсс-2вольтво всем диапазоне Ta
Потребляемый ток (Icc) в отсутствие нагрузкине более 1,2миллиамперVcc=+5 ВTa=+25 град.С
не более 3миллиамперVcc=+30 В
не более 1,2миллиамперVcc=+5 Вво всем диапазоне Ta
не более 3миллиамперVcc=+30 В
Рекомендуемое напряжение питания (Vcc)3..30

(±1,5.. ±15)

вольт
Предельная рабочая частота1,3мегагерц
Коэффициент подавления пульсаций напряжения питания (SVR)не менее 65 (тип. 110)децибелTa=+25 град.СRs ≤ 10kΩ, Vcc+ от 5 В to 30 В
не менее 65децибелво всем диапазоне Ta

Корпус и цоколевка

Микросхема LM324N выпускается в корпусе DIP-14. Цоколевка корпуса показана на рисунке, а назначение выводов приведено в таблице.

Описание характеристик микросхемы LM324N
Расположение выводов микросхемы LM324N в корпусе DIP-14
Номер выводаФункциональное назначение
1Выход ОУ1
2Инвертирующий вход ОУ1
3Неинвертирующий вход ОУ1
4Напряжение питания +
5Неинвертирующий вход ОУ2
6Инвертирующий вход ОУ2
7Выход ОУ2
8Выход ОУ3
9Инвертирующий вход ОУ3
10Неинвертирующий вход ОУ3
11Напряжение питания-
12Неинвертирующий вход ОУ4
13Инвертирующий вход ОУ4
14Выход ОУ4

Аналоги

Описание характеристик микросхемы LM324N
Варианты исполнения LM324В и LM324P в корпусах для поверхностного монтажа

В первую очередь аналог LM324N можно поискать в линейке LM324. Эта серия содержит и другие элементы серии 324 с иным буквенным индексом. В большинстве случаев отличием является корпус, например:

  • LM324D выпускается в корпусе для поверхностного монтажа SO-14;
  • LM324P в SMD-исполнении в корпусе TSSOP-14.

Электрические параметры этих микросхем практически не различаются. Проблемы с монтажом можно решить с помощью плат-переходников.

Описание характеристик микросхемы LM324N
Платы-переходники от корпуса DIP-14 к SMD-корпусам

Различные производители могут добавлять и другие буквы к основному индексу, например, LM324M или LM324W. Эти литеры могут означать как иное исполнение, так и незначительные отличия в характеристиках.

Из микросхем других серий на замену подойдут:

  • ULN4336N;
  • MB3614;
  • LA6324;
  • IR3702;
  • TA75902P.
  • HA17324;
  • NJM2902D;
  • TDB0124.

Эти электронные компоненты представляют собой счетверенные ОУ и имеют близкие электрические параметры.

Из отечественных микросхем наиболее близким аналогом является счетверенный ОУ К1401УД2. В некоторых случаях подойдут и К1401УД2А, К1401УД2Б, К1401УД1, но эти элементы имеют более жесткие ограничения по напряжению питания. В каждом конкретном случае решение надо принимать индивидуально.

Хотя указанные отечественные электронные компоненты выпускаются в аналогичном корпусе, их распиновка полностью не совпадает. Отличие в выводах питания — они расположены наоборот (4 вывод – минус питания, 11 – плюс питания). Это надо учитывать при замене и корректировать цепи подключения.

Описание характеристик микросхемы LM324N
К1401УД2 – отечественный аналог LM324N

Практическая схема включения

Микросхема LM324N позволяет реализовывать схемы включения, характерные для операционных усилителей:

  • инвертирующий усилитель;
  • неинвертирующий усилитель;
  • дифференциальный усилитель;
  • компаратор;
  • интегратор;
  • другие электронные узлы, которые удобно выполнять на ОУ.

Чтобы полностью использовать возможности микросхемы, ее лучше применять в тех изделиях, где требуются несколько операционных усилителя.

Описание характеристик микросхемы LM324N
Ступенчатый индикатор температуры воды

В качестве характерного примера можно привести четырехступенчатый индикатор температуры воды. На каждом из 4 операционных усилителей выполнен независимый компаратор со своим термодатчиком и своим порогом срабатывания.

Описание характеристик микросхемы LM324N
Устройство поиска слабых сигналов

На другой схеме один элемент (U1A) выполняет функцию дифференциального усилителя, усиливающего сигнал рассогласования моста. На остальных трех элементах выполнен трёхуровневый компаратор, отслеживающий попадание сигнала в установленное «окно».

На практике область применения LM324N настолько широка, насколько широка область применения ОУ в целом. А размещение 4 элементов в одном корпусе позволяет снижать стоимость и габаритные показатели готового устройства.

Фото аватара
Становой Алексей

Инженер-электроник. Работаю в мастерской по ремонту бытовых приборов. Увлекаюсь схемотехникой.

Оцените автора
( Пока оценок нет )
Запитка
Добавить комментарий