LM358运放的常用电路

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文章目录

  • 前言
  • 一、电压跟随器
  • 二、电压比较器
  • 滞回比较器(施密特触发器)

  • 四、差分放大电路
  • 总结

前言

本文主要学习LM358的几种外围电路设计,适用于各种运放,希望能帮助大家更进一步的了解和使用运算放大器


一、电压跟随器

1、笔者这里用LM358的A通道简易搭建了一个电压跟随器电路

LM358运放的常用电路

LM358的输出端电压范围为:0 - (VCC-1.5)V,这里VCC为芯片供电电压,图中为VDC3

根据虚断:V+ = VDC4 = 3.3V

根据虚短:V- = V+ = 3.3V

所以Vout = (V-) - I*R5,因为电压跟随器具有高输入阻抗的特性,所以电流I特别小可忽略不计,

 Vout = (V-) = 3.3V

图中R5作为阻抗匹配的作用,一般和电压源内阻阻值一样,用于提高精度;R4为限流电阻

当芯片供电电压为12V时

LM358运放的常用电路

根据上图仿真可知,Vout满足 0 - (VCC-1.5)V这个范围

二、电压比较器

当V+大于V-时,Vout输出高电平,约为(VCC-1.5)V

LM358运放的常用电路

当V+小于V-时,Vout输出低电平

 LM358运放的常用电路

三、滞回比较器(施密特触发器)

为系统增加滞回控制,可以让系统对于微小变化不那么敏感,增强系统的抗干扰能力。

LM358运放的常用电路

        当LM358负相输入端 小于正向输入端电压LM358运放的常用电路=Vref 时,输出端Uo = (5 - 1.5)V,此时LM358负相输入端 逐渐增大且微大于正向输入端电压LM358运放的常用电路 时,输出端Uo = 0V,此时通过1MΩ电阻形成的正反馈回路使得LM358运放的常用电路被拉低,这时候若有微小的波动,由于LM358运放的常用电路被瞬间拉低,所以还是大于LM358运放的常用电路,因此输出端Uo还是为0V。

        当LM358负相输入端 大于正向输入端电压LM358运放的常用电路=Vref 时,输出端Uo = 0V, 此时LM358负相输入端 逐渐减小且微小于正向输入端电压LM358运放的常用电路 时,输出端Uo =(5 - 1.5)V,此时通过1MΩ电阻形成的正反馈回路使得LM358运放的常用电路被拉高,这时候若有微小的波动,由于LM358运放的常用电路被瞬间拉高,所以还是小于LM358运放的常用电路,因此输出端Uo还是为(5 - 1.5)V。

         通过以上分析,我们可以发现,加入正反馈回路的比较器具有施密特特性,因此滞回比较器也叫施密特触发器,其具有很强的抗干扰性,能过滤掉一些微小波动造成的影响。

四、差分放大电路

差分放大一般用于电流检测,通过采集采样电阻两端的微弱电压值,再进差分放放大后得到可观的电压值,如果对电流采集精度要求不高的话可以采样此方法。下图为电流采集电路的一种实现方法,这里差分放大倍数为100倍

LM358运放的常用电路

我们根据此电路图来进行分析 

LM358运放的常用电路

最终计算结果和仿真相似 


总结

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