LM324: Схемы, проекты, характеристики и распиновка — полное руководство

Характеристики LM324

Микросхема LM324 содержит четыре операционных усилителя в одном корпусе и пользуется популярностью благодаря возможности работы от однополярного питания. Вот ключевые параметры:

• Диапазон напряжения питания: от 3 В до 30 В (однополярное) или ±1,5 В … ±15 В (двухполярное)
• Потребляемый ток: всего 0,8 мА на все четыре усилителя
• Максимальный выходной ток: до 20 мА на канал (к земле), до 8 мА от положительного питания
• Коэффициент усиления по напряжению: до 100 000 (100 дБ)
• Единичное усиление настраивается резисторами обратной связи между инвертирующим входом и выходом

Распиновка LM324

Корпус DIP-14 / SOIC-14. Назначение выводов:

• 1 — Выход усилителя А
• 2 — Инвертирующий вход усилителя А (−)
• 3 — Неинвертирующий вход усилителя А (+)
• 4 — VCC (+ питание)
• 5 — Неинвертирующий вход усилителя В (+)
• 6 — Инвертирующий вход усилителя В (−)
• 7 — Выход усилителя В
• 8 — Выход усилителя С
• 9 — Инвертирующий вход усилителя С (−)
• 10 — Неинвертирующий вход усилителя С (+)
• 11 — GND (− питание / земля)
• 12 — Неинвертирующий вход усилителя D (+)
• 13 — Инвертирующий вход усилителя D (−)
• 14 — Выход усилителя D

Примечание: на схемах «+» означает неинвертирующий вход, «−» — инвертирующий.

Выходное напряжение

Размах выходного напряжения зависит от питания. При 30 В размах составляет ~26 В, при 5 В — только ~3,5 В. Выход не подходит к верхней шине питания (требуется ~1,5 В запаса).

Практические проекты на LM324

1. НЧ-усилитель (Bass Booster)

Фильтр нижних частот на двух усилителях LM324. Входной сигнал через 47 кОм на вывод 2, обратная связь 47 кОм между выводами 1 и 2. Питание ±9 В (двухполярное обязательно для работы с переменным сигналом). Регулятор RV1 (100 кОм) задаёт частоту среза. Выход подаётся на вход мощного усилителя.

2. Генератор звука «Сверчок»

Использует три усилителя: первый генерирует тон ~1,4–15 кГц, второй модулирует его ~50 Гц, третий создаёт паузы ~2,2 Гц. Результат — реалистичное щебетание. Нагрузка — пьезоизлучатель или динамик через транзистор.

3. Усилитель тока (до 85 мА)

Три усилителя соединяются параллельно для суммирования токов (каждый даёт 20–40 мА). Добавляется защита от перенапряжений. Подходит для промышленных и автоэлектронных задач.

4. Цифровой логический тестер

Потенциометр задаёт пороги. Три светодиода: зелёный — высокий уровень, жёлтый — средний, красный — низкий. Удобен для отладки TTL/CMOS схем.

5. Тестер батареек 1,5 В (AA/AAA)

Измеряет напряжение под нагрузкой. Индикация на светодиодах (шкала). Работает как с щелочными, так и с никель-металлгидридными элементами.

6. Двацветный мигающий светодиод

Генератор прямоугольных импульсов на одном усилителе переключает красный и зелёный светодиоды с периодом ~1 с.

LM324 vs LM358: в чём разница?

Внутренние усилители идентичны. Различия: LM358 — два усилителя в корпусе 8 выводов, LM324 — четыре в 14-выводном. Рассеиваемая мощность и терморежимы отличаются из-за корпуса.

Заключение

LM324 — универсальная, дешёвая и проверенная временем «рабочая лошадка» аналоговой электроники. Подходит для усилителей, генераторов, компараторов, тестеров и фильтров. Популярна у радиолюбителей, студентов и инженеров.