LM324集成芯片內(nèi)部電路分析與典型應(yīng)用

1、LM324集成芯片內(nèi)部電路分析與典型運(yùn)用模擬電子技術(shù)專題研討報告 LM324集成芯片內(nèi)部電路分析與典型應(yīng)用目錄1.摘要 32.關(guān)鍵詞33.LM324集成芯片的內(nèi)部工作原理 54.LM324集成芯片單元電路分析 55.LM324集成芯片典型應(yīng)用電路設(shè)計及設(shè)計要求5.1低通濾波器55.2高通濾波器55.3帶通濾波器56.參數(shù)運(yùn)算及設(shè)計電路圖87.電路仿真驗(yàn)證98.心得體會以及收獲101.摘要 LM324集成芯片內(nèi)部構(gòu)造由四運(yùn)放構(gòu)成。其優(yōu)點(diǎn)相較于標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器而言,電源電壓工作范圍更寬，靜態(tài)功耗更小，因此在生活中有著極為廣泛的應(yīng)用。LM324的四組運(yùn)算放大器完全相同，除了共用工作電源外四組器件完全獨(dú)

2、立。以其中一組運(yùn)算放大器為例分析，其內(nèi)部電路共由兩級電路構(gòu)成，其耦合方式為電容耦合。這使得兩級電路的直流工作狀態(tài)相互獨(dú)立互不影響。 LM324的典型應(yīng)用有濾波器的制作。帶通濾波器可由一高通濾波器與一低通濾波器級聯(lián)而成。為了使電壓放大倍數(shù)達(dá)到設(shè)計要求，可以改變接入電路電阻阻值。2.關(guān)鍵詞 LM324集成芯片，濾波器，集成負(fù)反饋電路3.LM324集成芯片的內(nèi)部工作原理LM324系列集成芯片為四個完全相同的運(yùn)算放大器封裝在一起的集成電路。該集成電路外部具有十四個管腳分別包含八個輸入端口、四個輸出端口以及兩個電壓端口。如圖1 所示LM324常用的封裝方式有兩種，雙列直插所料封裝DIP封裝方式以及雙列貼

3、片式封裝SOP封裝方式。 圖2為LM324的管腳連接圖。除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。由圖可知，第1、7、8、14號管腳為輸出管腳，分別對應(yīng)四個運(yùn)算放大器的輸出端。第2、6、9、13號管腳為負(fù)輸入端。第4、11兩管腳連接工作電壓。 使用時，在4、11號管腳處分別接入正負(fù)工作電源，一般為12V或15V。將輸入端高點(diǎn)平輸入至正輸入端，低電平輸入至負(fù)輸入端。此時在輸出端便可得到經(jīng)過同相放大的電壓。若將正負(fù)端反接，則可在輸出端得到經(jīng)過反響放大的電壓。與標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器相比，LM324這種差動輸入方式的器件具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。它的優(yōu)點(diǎn)在于電源電壓范圍寬、靜態(tài)功耗小、可采用單雙電源方式使用，價格低廉。因此LM

4、324的應(yīng)用在各種電路中。 （圖1）（圖2）4.LM324集成芯片單元電路分析 LM 324是四運(yùn)放集成電路。它的內(nèi)部包含四組形式完壘相同的運(yùn)算放大器， 除電源共用外，四組運(yùn)放相互獨(dú)立。 每一組運(yùn)算放大器可用圖 3來表示，它有五個引出端。其中 “+”、 “一”為兩個信號輸入端，“V+” 、“V-”為正、負(fù)電源端，“ Vo”為輸出端 。兩個信號輸入端中，為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端的信號與該輸入端信號的相位相反;為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號與該輸入端信號的相位相同。運(yùn)算放大器內(nèi)部的電路圖如圖.&#

5、160; （圖3） 5.LM324集成芯片典型應(yīng)用電路設(shè)計及設(shè)計要求 5.1低通濾波器低通濾波器的模型如下圖所示R3UoUiR11C11C21R21R4設(shè)計要求： Au=1，fH=3000HZ5.2高通濾波器高通濾波器的模型如下圖所示R6UoUiR12C12C22R22R5設(shè)計要求： Au=1，fL=300HZ5.3帶通濾波器帶通濾波器的模型如下圖所示設(shè)計要求： Au=1，BW=fH-fL=3000HZ-300HZ=2700HZ6.參數(shù)運(yùn)算及設(shè)計電路圖 6.1低通濾波器 參數(shù)運(yùn)算： 因?yàn)?為了滿足，應(yīng)盡可能小。這里取為了簡化計算，??；。則：530.5設(shè)計好的電路圖為1kUoUi5300.1uf

6、0.1uf530100k6.2高通濾波器 參數(shù)運(yùn)算：因?yàn)?為了滿足，應(yīng)盡可能小。這里取為了簡化計算，?。?。則：300Hz5.3k設(shè)計好的電路圖為1kUoUi5.3k0.1uf0.1uf5.3k100k6.3帶通濾波器參數(shù)計算：帶通濾波器的相關(guān)參數(shù)與低通濾波器與高通濾波器的參數(shù)相同，為低通濾波器與高通濾波器的串聯(lián)。設(shè)計好的電路圖為7.電路仿真驗(yàn)證 7.1低通濾波器仿真 仿真電路圖頻率=1000HZ時頻率=3000HZ時頻率=1000HZ時的信號幅值為頻率=3000HZ時的信號幅值的1.42倍?？傻贸鼋Y(jié)論：fH=3000HZ。 7.2高通濾波器仿真 仿真電路圖頻率=1000HZ時頻率=300HZ時

7、頻率=1000HZ時的信號幅值為頻率=300HZ時的信號幅值的1.42倍?？傻贸鼋Y(jié)論：fL=300HZ。7.3帶通濾波器 仿真電路圖頻率=1000HZ時頻率=300HZ時頻率=3000HZ時 頻率=1000HZ時的信號幅值為頻率=300HZ時的信號幅值的1.42倍。可得出結(jié)論：fL=300HZ。頻率=1000HZ時的信號幅值為頻率=3000HZ時的信號幅值的1.42倍?？傻贸鼋Y(jié)論：fH=3000HZ。8.心得體會與收獲 通過本次對LM324芯片內(nèi)部的電路工作的原理，還有對LM324芯片里面單個放大電路的研究，我真正的了解了LM324這個芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及它的使用方法。 LM324內(nèi)部的4個獨(dú)立的放大電路，我們可以選用其中的一個放大電路做一個單級的負(fù)反饋，同時也可以運(yùn)用LM324芯片之中的多個放大電路，通過不同的管腳接出不同的導(dǎo)線，從而形成復(fù)雜的電路。例如RC有源的帶通濾波器，或者是電壓比較器等。 但是，使用LM324芯片也有要注意的地方，例如