低功耗雙運(yùn)算放大器LM158、LM258、LM358系列解析

在電子電路設(shè)計(jì)中，運(yùn)算放大器是一種非常重要的基礎(chǔ)元件。今天我們來詳細(xì)了解一下LM158、LM258、LM358及其A系列這些低功耗雙運(yùn)算放大器。

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產(chǎn)品概述

LM158、LM258、LM358、LM158A、LM258A、LM358A這些電路由兩個(gè)獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)算放大器組成。它們專門設(shè)計(jì)為能在寬電壓范圍內(nèi)由單電源供電工作，而且低功耗電源電流與電源電壓的大小無關(guān)。這就使得它們?cè)趩坞娫聪到y(tǒng)中應(yīng)用非常方便，比如可以直接用標(biāo)準(zhǔn)的5V電源供電，為邏輯系統(tǒng)提供所需的接口電子設(shè)備，而無需額外的電源。

產(chǎn)品特性

電氣性能

1. 內(nèi)部頻率補(bǔ)償：內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了頻率補(bǔ)償，簡(jiǎn)化了電路設(shè)計(jì)，減少了外部元件的使用。
2. 高直流電壓增益：具有高達(dá)100dB的大直流電壓增益，能夠?qū)ξ⑷?a target="_blank">信號(hào)進(jìn)行有效的放大。
3. 寬帶寬：在單位增益下帶寬達(dá)到1.1MHz，并且經(jīng)過了溫度補(bǔ)償，保證了在不同溫度環(huán)境下的性能穩(wěn)定。
4. 低功耗：每個(gè)通道的電源電流非常低，并且基本上與電源電壓無關(guān)，這對(duì)于需要低功耗設(shè)計(jì)的應(yīng)用來說非常重要。
5. 低輸入偏置電流和失調(diào)電壓：輸入偏置電流低至20nA（經(jīng)過溫度補(bǔ)償），輸入失調(diào)電壓低至2mV，輸入失調(diào)電流低至2nA，能夠提供更精確的信號(hào)處理。
6. 寬輸入電壓范圍：輸入共模電壓范圍包括負(fù)電源軌，差分輸入電壓范圍等于電源電壓，輸出電壓擺幅大，從0V到((V_{CC^{+}} - 1.5V))。

相關(guān)產(chǎn)品

如果需要增強(qiáng)ESD額定值，可以考慮LM158W；對(duì)于汽車級(jí)版本，可以選擇LM2904和LM2904W。

產(chǎn)品參數(shù)

絕對(duì)最大額定值

需要注意的是，當(dāng)(VCC > 15V)時(shí)，輸出到VCC的短路可能會(huì)導(dǎo)致過熱，最大輸出電流約為40mA，與(VCC)的大小無關(guān)。同時(shí)，輸入電流在特定情況下會(huì)有特殊表現(xiàn)，例如當(dāng)任何輸入引腳的電壓為負(fù)時(shí)，會(huì)由于輸入PNP晶體管的集電極 - 基極結(jié)正向偏置而產(chǎn)生輸入電流，這可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)算放大器的輸出電壓在輸入為負(fù)時(shí)出現(xiàn)異常，但當(dāng)輸入電壓高于 - 0.3V時(shí)，輸出會(huì)恢復(fù)正常。

工作條件

不同型號(hào)的工作溫度范圍有所不同，LM158的工作溫度范圍是 - 55°C到125°C，LM258是 - 40°C到105°C，LM358是0°C到70°C。電源電壓范圍為3V到30V，共模輸入電壓范圍也會(huì)根據(jù)溫度有所變化。

電氣特性

在(VCC+=5V)，(VCC - = Ground)，(Vo = 1.4V)，(Tamb = 25^{circ}C)的條件下，不同型號(hào)的輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電流、輸入偏置電流等參數(shù)有所差異。例如，LM158A的輸入失調(diào)電壓最大為2mV，而LM358的輸入失調(diào)電壓最大為7mV。

典型應(yīng)用

放大器電路

包括AC耦合反相放大器、非反相DC放大器、AC耦合非反相放大器等。這些放大器電路可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)不同的增益和功能。

求和放大器

如DC求和放大器，可以對(duì)多個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行求和運(yùn)算。

差分放大器

高輸入阻抗的DC差分放大器和可調(diào)增益DC儀器放大器，能夠?qū)Σ罘中盘?hào)進(jìn)行精確的放大和處理。

其他應(yīng)用

還有使用對(duì)稱放大器來減少輸入電流、低漂移峰值檢測(cè)器、有源帶通濾波器等應(yīng)用。

封裝信息

該系列產(chǎn)品提供了多種封裝形式，包括DFN8 2x2、MiniSO8、TSSOP8、SO8等。每種封裝都有其相應(yīng)的機(jī)械尺寸和推薦的焊盤尺寸，在設(shè)計(jì)電路板時(shí)需要根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行選擇。

訂購信息

不同的型號(hào)對(duì)應(yīng)不同的溫度范圍、封裝形式和包裝方式。例如，LM158QT采用DFN8 2x2封裝，工作溫度范圍是 - 55°C到125°C，包裝方式為卷帶包裝。

總結(jié)

LM158、LM258、LM358系列低功耗雙運(yùn)算放大器具有豐富的特性和廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景。在設(shè)計(jì)電子電路時(shí)，電子工程師可以根據(jù)具體的需求，如工作溫度范圍、電源電壓、增益要求等，選擇合適的型號(hào)和封裝形式。同時(shí)，在使用過程中要注意絕對(duì)最大額定值和工作條件，以確保產(chǎn)品的正常運(yùn)行和可靠性。大家在實(shí)際應(yīng)用中有沒有遇到過這些運(yùn)算放大器的特殊問題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。