一、lm324簡介

　　LM324系列器件帶有真差動輸入的四運算放大器，具有真正的差分輸入。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態電流為MC1741的靜態電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。

　　LM324的特點：

　　1.短跑保護輸出

　　2.真差動輸入級

　　3.可單電源工作：3V-32V

　　4.低偏置電流：最大100nA（LM324A）

　　5.每封裝含四個運算放大器。

　　6.具有內部補償的功能。

　　7.共模范圍擴展到負電源

　　8.行業標準的引腳排列

　　9.輸入端具有靜電保護功能

　　二、lm324引腳圖功能

　　LM324是四運放集成電路，它采用14管腳雙列直插塑料（陶瓷）封裝，外形如圖所示。它的內部包含四組形 式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸 入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相 反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列 見圖2。

　　圖一?lm324符號 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?圖二 lm324功能引腳圖

　　圖3 LM324集成電路內部電路圖

　　三、特性參數

　　由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態功耗小，可單電源使用，價格低廉等優點，因此被廣泛應用在各種電路中。下面介紹其應用實例。

　　四、應用電路

　　1、反相交流放大器
電路見附圖。此放大器可代替晶體管進行交流放大，可用于擴音機前置放大等。電路 無需調試。放大器采用單電源供電，由R1、R2組成1/2V+偏置，C1是消振電容。Rf如改為可變電阻，可任意調整電壓放大的倍數。

　　圖4

　　放大器電壓放大倍數Av僅由外接電阻Ri、Rf決定：Av=-Rf/Ri。負號表示輸出信號與輸入信號相位相反。按圖中所給數 值，Av=-10。此電路輸入電阻為Ri。一般情況下先取Ri與信號源內阻相等，然后根據要求的放大倍數在選定Rf。Co和Ci為耦合電容。

　　2、同相交流放大器
見附圖。同相交流放大器的特點是輸入阻抗高。其中的R1、R2組成1/2V+分壓電路，通過R3對運放進行偏置。

　　圖5

　　電路的電壓放大倍數Av也僅由外接電阻決定：Av=1+Rf/R4，電路輸入電阻為R3。R4的阻值范圍為幾千歐姆到幾十千歐姆

　　3、交流信號三分配放大器
此電路可將輸入交流信號分成三路輸出，三路信號可分別用 作指示、控制、分析等用途。而對信號源的影響極小。因運放Ai輸入電阻高，運放A1-A4均把輸出端直接接到負輸入端，信號輸入至正輸入端，相當于同相放 大狀態時Rf=0的情況，故各放大器電壓放大倍數均為1，與分立元件組成的射極跟隨器作用相同

　　圖6

　　R1、R2組成1/2V+偏置，靜態時A1輸出端電壓為1/2V+，故運放A2-A4輸 出端亦為1/2V+，通過輸入輸出電容的隔直作用，取出交流信號，形成三路分配輸出。

　　4、測 溫電路
見附圖。感溫探頭采用一只硅三極管3DG6，把它接成二極管形式。硅晶體管發射結電壓的溫度系數約為-2.5mV/℃，即溫度每上升1度，發射結電壓變 會下降2.5mV。運放A1連接成同相直流放大形式，溫度越高，晶體管BG1壓降越小，運放A1同相輸入端的電壓就越低，輸出端的電壓也越低。這是一個線 性放大過程。在A1輸出端接上測量或處理電路，便可對溫度進行指示或進行其它自動控制。

　　圖7

　　5、有源帶通濾波器
許多音響裝置的頻譜分析器均使用此電路作為帶通濾波器，以選出各個不同頻段的信號，在顯示上利用發光二極管點亮的多少來指示出信號幅度的大小。這種有源帶 通濾波器的中心頻率，在中心頻率fo處的電壓增益Ao=B3/2B1，品質因數 ，3dB帶寬B=1/（п*R3*C）也可根據設計確定的Q、fo、Ao 值，去求出帶通濾波器的各元件參數值。R1=Q/（2пfoAoC），R2=Q/（（2Q2-Ao）*2пfoC），R3=2Q/（2пfoC）。上式 中，當fo=1KHz時，C取0.01Uf。此電路亦可用于一般的選頻放大。

　　圖8

　　此電路亦可使用單電源，只需將運放正輸入端偏置在1/2V+并將電阻R2下端接到運放正輸入端既可。

　　6、比較器
當去掉運放的反饋電阻時，或者說反饋電阻趨于無窮大時（即開環狀態），理論上認為運放的 開環放大倍數也為無窮大（實際上是很大，如LM324運放開環放大倍數為100dB，既10萬倍）。此時運放便形成一個電壓比較器，其輸出如不是高電平 （V+），就是低電平（V-或接地）。當正輸入端電壓高于負輸入端電壓時，運放輸出低電平。

　　圖9

　　附圖中使用兩個運放組成一個電壓上下限比較器，電阻R1、R1ˊ組成分壓電路，為運放A1設定比較電平U1；電阻R2、R2ˊ組成分 壓電路，為運放A2設定比較電平U2。輸入電壓U1同時加到A1的正輸入端和A2的負輸入端之間，當Ui >U1時，運放A1輸出高電平；當Ui 《U2時，運放A2輸出高電平。運放A1、A2只要有一個輸出高電平，晶體管BG1就會導通，發光二極管LED就會點亮。若選擇U1》U2， 則當輸入電壓Ui越出［U2，U1］區間范圍時，LED點亮，這便是一個電壓雙限指示器。若選擇U2 》 U1，則當輸入電壓在［U2，U1］區間范圍時，LED點亮，這是一個“窗口”電壓指示器。

　　此電路與各類傳感器配合使用，稍加變通，便可用于各種物理量的雙限檢測、短路、斷路報警等。

　　7、單穩態觸發器
見附圖10。此電路可用在一些自動控制系統中。電阻R1、R2組成分壓電路，為運放A1負輸入端提供偏置電壓U1，作為比較電壓基準。靜態時，電容C1充 電完畢，運放A1正輸入端電壓U2等于電源電壓V+，故A1輸出高電平。當輸入電壓Ui變為低電平時，二極管D1導通，電容C1通過D1迅速放電，使U2 突然降至地電平，此時因為U1》U2，故運放A1輸出低電平。當輸入電壓變高時，二極管D1截止，電源電壓R3給電容C1充電，當C1上充電電壓大 于U1時，既U2》U1，A1輸出又變為高電平，從而結束了一次單穩觸發。顯然，提高U1或增大R2、C1的數值，都會使單穩延時時間增長，反之則 縮短。

　　圖10 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖11

　　圖三如果將二極管D1去掉，則此電路具有加電延時功能。剛加電 時，U1》U2，運放A1輸出低電平，隨著電容C1不斷充電，U2不斷升高，當U2》U1時，A1輸出才變為高電平。參考圖四。