К операционным усилителям бюджетного спектра относятся микросхемы LM324. Они отличаются прямым дифференциальным входом, компенсацией внутренних частот при разовом усилении и невозможностью короткого замыкания.
Один корпус микросхемы состоит из 4 не связанных друг с другом усилителей. Они отличаются своими преимуществами относительно типовых вариантов устройств, которые используются в конструкциях однополярного питания. Работа ОУ LM324 возможна в спектре напряжения источника электроэнергии 3-32 В. Есть 2 вида корпусов для выпуска этой микросхемы — SOIC и DIP.
Какими характеристиками обладает операционный усилитель LM324
Источник электропитания устройства должен иметь напряжение:
- при наличии одного поля — от 3 до 32 В;
- 2 поля — 1,5 — 16 В.
Другие параметры:
- усиление неизменного напряжения — 100 Дб ;
- внутренняя сила потребляемого тока — 700 мкА;
- сила тока смещения на входе при компенсации температур — 45 нА;
- напряжение смещения на входе — 2 мВ;
- разброс синфазных напряжений входа ключает “землю”;
- напряжение выхода — 1,5 В.
Показатели lm324 от различных производителей — чуть разнятся, так что, если вы планируете разрабатывать свои схемы, лучше внимательно прочитать технические документы на используемый прибор.
Характерные черты устройства lm324
Дифференциал напряжения на входе может достичь напряжения электропитания. У прибора нижний показатель спектра синфазного сигнала входа — меньше на 0,3 В. У входа и выхода предельный показатель равен 1,5 В.
Как работает устройство lm324n
Микросхема lm324n функционирует, благодаря находящимся внутри нее сразу 4 ОУ. У этих усилителей — общий источник электропитания. Они оснащены инвертирующими и не неинвертирующими входами, одним выходом. Возможно использование 1-полярного и 2-полярного источника.
Обратите внимание, как выглядит внутренняя схема операционного усилителя с однополярным. Она приведена в даташит к lm324n.
Обычно, в состав ОУ входит дифкаскад, промежуточные и выходные каскады.
Дифкаскад усиливает разность напряжений, поступающих на вход, и нейтрализует синфазные сигналы. Таким образом обеспечивается большое входное сопротивление .
Каскад выхода позволяет добиться небольшого выходного сопротивления, необходимой нагрузочной мощности, ограничить силу тока и предотвратить короткое замыкание .
Маркировка lm324n
Основу серии LM составляют интегральные микросхемы от производителя National Semiconductor. Эти две буквы обозначают линейность и монолитность (linear monolithic). Ими обозначают общие усилители без предъявления особых требований.
Число 324 обозначает номер серии микросхемы, буква “n” в конце свидетельствует о том, что производителем является National Semiconductor. Эта компания сохранила префикс LM для обозначения линеек своих изделий. Также она широко применяется другими изготовителями, выпускающими аналоги устройства.
У микросхем LM324 и lm324n — одни и те же физические электропараметры. Ряд производителей заканчивает маркировку буквой “n”, для обозначения корпусного материала. Им является пластик.
Основу прибора составляет температурный датчик. В данном случае, он является стабилитроном LM113. Его подключают к плечу моста измерения с определенным сопротивлением.
Микросхема состоит из двух операционных усилителей. Они обеспечивают стабилитрон-измеритель постоянной силой тока. Это нужно для того, чтобы напряжение стабилитрона зависело только от температурных колебаний.
Выходное напряжение ОУ является опорным. Смена напряжения диода после применения ОУ приводит к появлению пропорционального потенциала выхода устройства.
Потенциометр помогает задать минимальную температуру. Ее индикатором является амперметр, где стрелка полностью отклоняется на 1 мА., отклонение резисторов составляет максимуму 1%, температур — 0, 1 градус.
Как изготовить простой металлоискатель на lm324n своими руками
Предлагаем вашему вниманию схему элементарного металлического детектора, который может собрать даже школьник. Отметим, что у него — довольно высокие показатели.
В основе конструкции — одна микросхема с 4-мя операционными усилителями. У нее — довольно высокая чувствительность за счет колебательного генераторного контура. Он, в свою очередь, собран по типовой схеме на основе транзистора (VT1).
Резистор (R1) напрямую влияет на глубину обратной связи. Генератор находится в особом режиме быстрой реакции на прочность контура колебаний. Он, в свою очередь, влияет на глубину обнаружения металлических предметов устройством.
Металлы не различаются по магнитным характеристикам, но и серьезных требований к катушкам в плане жесткости — нет. Главное — собрать ее правильно. Стабильное напряжение, которое снимается с точки “А”, идет на 2-каскадный усилитель, состоящий из 2 ОУ. Они, в свою очередь, находятся в составе микросхемы. Подключите конденсатор не к основному проводу, а к “+” питания, чтобы избежать связи в обратном направлении с этим знаком.
В конструкции нужно использовать 2 диода из кремния, где протекает небольшой обратный ток. Они помогают быстро восстанавливать режимы усилителя, если найдены крупные предметы из металла.
Металлоискатель необходимо настроить. Для этого нужно использовать не постоянный резистор, а переменный, сопротивление которого равно 10 кОм. Положение его движка должно соответствовать наибольшему сопротивлению. Если оно уменьшается, то же самое происходит с напряжением в точке “А”. В определенное время этот процесс остановится, начнется, наоборот, увеличение. Нужно запомнить, когда будет достигнут минимум напряжения в этой точки, узнать, какое при этом сопротивление у переменного резистора и в обязательном порядке установить постоянный, с таким же показателем.
Генератор должен находиться на обособленной плате, рядом с катушкой и состоять только из прецизионных деталей. Не важно, каково устройство транзистора, он может быть германиевый с небольшим усилением, либо иметь переходы p-n-p. Подберите конденсатор, согласно уровню чувствительности контура, с емкостью от 5 до 20 нФ. Возможен положительный результат при подключении одного из конденсаторов к основному проводу, а не обмотке.
Приобрести операционный усилитель LM324 можно по ссылке на AliExpress.
И еще классное видео в котором показывается как сделать блок питания на LM324 и КТ825 с регулятором тока:
