LM321应用

摘要：

LM324 四运放的应用

LM324 是四运放集成电路，它采用14 脚双列直插塑料封装，外形如图所示。它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器，除电源共用

外，四组运放相互。

每一组运算放大器可用图1 所示的符号来表示，它有5 个引出脚，其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端，“Vo”为输出端。两个信号输入端中，Vi-（-）为反相输入端，表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的相位相反；Vi+（+）为同相输入端，表示运放输出端Vo 的信号与该输入端的相位相同。LM324 的引脚排列见图2。

图 1 图 2

由于LM324 四运放电路具有电源电压范围宽，静态功耗小，可单电源使用，价格低廉等优点，因此被广泛应用在各种电路中。下面介绍其应用实例。 􀁺 反相交流放大器

电路见附图。此放大器可代替晶体管进行交流放大，可用于扩音机前置放大等。电路无需调试。放大器采用单电源供电，由R1、R2 组成1/2V+偏置，C1 是消振电容。

放大器电压放大倍数Av 仅由外接电阻Ri、Rf 决定：Av=-Rf/Ri。负号表示输出信号与输入信号相位相反。按图中所给数值，Av=-10。此电路输入电阻为Ri。一般情况下先取Ri 与信号源内阻相等，然后根据要求的放大倍数在选定Rf。Co 和Ci 为耦合电容。 􀁺 同相交流放大器

见附图同相交流放大器的特点是输入阻抗高其中的R1 R2 组成1/2V+分压电路通过R3 对运放进行偏置。

电路的电压放大倍数 Av 也仅由外接电阻决定：Av=1+Rf/R4，电路输入电阻为R3。R4 的阻值范围为几千欧姆到几十千欧姆。 􀁺 交流信号三分配放大器

此电路可将输入交流信号分成三路输出，三路信号可分别用作指示、控制、分析等用途。而对信号源的影响极小。因运放Ai 输入电阻高，运放A1-A4 均把输出端直接接到负输入端，信号输入至正输入端，相当于同相放大状态时Rf=0 的情况，故各放大器电压放大倍数均为1，与分立元件组成的射极跟随器作用相同。

R1、R2 组成1/2V+偏置，静态时A1 输出端电压为1/2V+，故运

放A2-A4 输出端亦为1/2V+，通过输入输出电容的隔直作用，取出交流信号，形成三路分配输出。 􀁺 有源带通滤波器

许多音响装置的频谱分析器均使用此电路作为带通滤波器，以选出各个不同频段的信号，在显示上利用发光二极管点亮的多少来指示出信号幅度的大小。这种有源带通滤波器的中心频率𝑓0=

在中心频率fo 处的电压增益Ao=B3/2B1，品质因数√(+𝑅)，2𝜋𝑐𝑅𝑅

3

1

2

1111

𝑓0=√𝑅3(+)，3dB带宽B=1/（п*R3*C）也可根据设计确定的2𝑅𝑅

1

2

111

Q、fo、Ao 值，去求出带通滤波器的各元件参数值。R1=Q/（2пfoAoC），R2=Q/（（2Q2-Ao）*2пfoC），R3=2Q/（2пfoC）。上式中，当fo=1KHz 时，C 取0.01Uf。此电路亦可用于一般的选频放大。

此电路亦可使用单电源，只需将运放正输入端偏置在1/2V+并将电阻R2 下端接到运放正输入端既可。 􀁺 比较器

当去掉运放的反馈电阻时,或者说反馈电阻趋于无穷大时(即开环状态),理论上认为运放的开环放大倍数也为无穷大(实际上是很大,如LM324 运放开环放大倍数为100dB，既10 万倍)。此时运放便形成一

个电压比较器，其输出如不是高电平（V+），就是低电平（V-或接地）。当正输入端电压高于负输入端电压时，运放输出低电平。

附图中使用两个运放组成一个电压上下限比较器，电阻 R1、R1ˊ组成分压电路，为运放A1 设定比较电平U1；电阻R2、R2ˊ组成分压电路，为运放A2 设定比较电平U2。输入电压U1 同时加到A1 的正输入端和A2 的负输入端之间，当Ui >U1 时，运放A1 输出高电平；当Ui 若选择 U1>U2，则当输入电压Ui 越出[U2，U1]区间范围时，LED 点亮，这便是一个电压双限指示器。

若选择 U2 > U1，则当输入电压在[U2，U1]区间范围时，LED 点亮，这是一个“窗口”电压指示器。

此电路与各类传感器配合使用，稍加变通，便可用于各种物理量的双限检测、短路、断路报警等。 􀁺 单稳态触发器

见附图 1。此电路可用在一些自动控制系统中。电阻R1、R2 组成分压电路，为运放A1 负输入端提供偏置电压U1，作为比较电压基准。静态时，电容C1 充电完毕，运放A1 正输入端电压U2 等于电源电压V+，故A1 输出高电平。当输入电压Ui 变为低电平时，二极管D1 导通，电容C1 通过D1 迅速放电，使U2 突然降至地电平，此时因为U1>U2，故运放A1 输出低电平。当输入电压变高时，二极管D1 截止，电源电压R3 给电容C1 充电，当C1 上充电电压大于U1时，既U2>U1，A1 输出又变为高电平，从而结束了一次单稳触发。显然，提高U1 或增大R2、C1 的数值，都会使单稳延时时间增长，反之则缩短。

如果将二极管D1 去掉，则此电路具有加电延时功能。刚加电时，U1>U2，运放A1 输出低电平，随着电容C1 不断充电，U2 不断升高，当U2>U1 时，A1 输出才变为高电平。参考图2。