LM324集成芯片内部电路分析与典型应用.docx

LM324集成芯片内部电路分析与典型应用.docx

《LM324集成芯片内部电路分析与典型应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《LM324集成芯片内部电路分析与典型应用.docx（14页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

LM324集成芯片内部电路分析与典型应用

《模拟电子技术》专题研讨报告

LM324集成芯片内部电路分析与典型应用

1.摘要……………………………………………………3

2.关键词……………………………………………………3

3.LM324集成芯片的内部工作原理……………………5

4.LM324集成芯片单元电路分析………………………5

5.LM324集成芯片典型应用电路设计及设计要求

5.1低通滤波器……………………………………5

5.2高通滤波器……………………………………5

5.3带通滤波器……………………………………5

6.参数运算及设计电路图…………………………………8

7.电路仿真验证……………………………………………9

8.心得体会以及收获………………………………………10

1.摘要

LM324集成芯片内部构造由四运放构成。

其优点相较于标准运算放大器而言,电源电压工作范围更宽，静态功耗更小，因此在生活中有着极为广泛的应用。

LM324的四组运算放大器完全相同，除了共用工作电源外四组器件完全独立。

以其中一组运算放大器为例分析，其内部电路共由两级电路构成，其耦合方式为电容耦合。

这使得两级电路的直流工作状态相互独立互不影响。

LM324的典型应用有滤波器的制作。

带通滤波器可由一高通滤波器与一低通滤波器级联而成。

为了使电压放大倍数达到设计要求，可以改变接入电路电阻阻值。

2.关键词

LM324集成芯片，滤波器，集成负反馈电路

3.LM324集成芯片的内部工作原理

LM324系列集成芯片为四个完全相同的运算放大器封装在一起的集成电路。

该集成电路外部具有十四个管脚分别包含八个输入端口、四个输出端口以及两个电压端口。

如图1所示LM324常用的封装方式有两种，双列直插所料封装DIP封装方式以及双列贴片式封装SOP封装方式。

图2为LM324的管脚连接图。

除电源共用外，四组运放相互独立。

由图可知，第1、7、8、14号管脚为输出管脚，分别对应四个运算放大器的输出端。

第2、6、9、13号管脚为负输入端。

第4、11两管脚连接工作电压。

使用时，在4、11号管脚处分别接入正负工作电源，一般为12V或15V。

将输入端高点平输入至正输入端，低电平输入至负输入端。

此时在输出端便可得到经过同相放大的电压。

若将正负端反接，则可在输出端得到经过反响放大的电压。

与标准运算放大器相比，LM324这种差动输入方式的器件具有显著的优点。

它的优点在于电源电压范围宽、静态功耗小、可采用单双电源方式使用，价格低廉。

因此LM324的应用在各种电路中。

（图1）

（图2）

4.LM324集成芯片单元电路分析

LM 324是四运放集成电路。

它的内部包含四组形式完垒相同的运算放大器， 除电源共用外，四组运放相互独立。

每一组运算放大器可用图 3来表示，它有五个引出端。

其中 “+”、 “一”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，为反相输入端，表示运放输出端的信号与该输入端信号的相位相反;为同相输入端，表示运放输出端Vo的信号与该输入端信号的相位相同。

运算放大器内部的电路图如图. 

（图3）

5.LM324集成芯片典型应用电路设计及设计要求

5.1低通滤波器

低通滤波器的模型如下图所示

设计要求：

Au=1，fH=3000HZ

5.2高通滤波器

高通滤波器的模型如下图所示

设计要求：

Au=1，fL=300HZ

5.3带通滤波器

带通滤波器的模型如下图所示

设计要求：

Au=1，BW=fH-fL=3000HZ-300HZ=2700HZ

6.参数运算及设计电路图

6.1低通滤波器

参数运算：

因为

为了满足

，

应尽可能小。

这里取

为了简化计算，取

；

。

则：

530.5

设计好的电路图为

6.2高通滤波器

参数运算：

因为

为了满足

，

应尽可能小。

这里取

为了简化计算，取

；

。

则：

300Hz

5.3k

设计好的电路图为

6.3带通滤波器

参数计算：

带通滤波器的相关参数与低通滤波器与高通滤波器的参数相同，为低通滤波器与高通滤波器的串联。

设计好的电路图为

7.电路仿真验证

7.1低通滤波器仿真

仿真电路图

频率=1000HZ时

频率=3000HZ时

频率=1000HZ时的信号幅值为频率=3000HZ时的信号幅值的1.42倍。

可得出结论：

fH=3000HZ。

7.2高通滤波器仿真

仿真电路图

频率=1000HZ时

频率=300HZ时

频率=1000HZ时的信号幅值为频率=300HZ时的信号幅值的1.42倍。

可得出结论：

fL=300HZ。

7.3带通滤波器

仿真电路图

频率=1000HZ时

频率=300HZ时

频率=3000HZ时

频率=1000HZ时的信号幅值为频率=300HZ时的信号幅值的1.42倍。

可得出结论：

fL=300HZ。

频率=1000HZ时的信号幅值为频率=3000HZ时的信号幅值的1.42倍。

可得出结论：

fH=3000HZ。

8.心得体会与收获

通过本次对LM324芯片内部的电路工作的原理，还有对LM324芯片里面单个放大电路的研究，我真正的了解了LM324这个芯片的内部结构以及它的使用方法。

LM324内部的4个独立的放大电路，我们可以选用其中的一个放大电路做一个单级的负反馈，同时也可以运用LM324芯片之中的多个放大电路，通过不同的管脚接出不同的导线，从而形成复杂的电路。

例如RC有源的带通滤波器，或者是电压比较器等。

但是，使用LM324芯片也有要注意的地方，例如LM324芯片在下端一定要连接+12V，在上端则要连电压-12V。

如果一旦连接错误，极有可能烧了LM324芯片。

所以在使用时一定要小心。

而且LM324芯片的管脚所对应的不同的输入输出端也要对应正确，否则一样可能烧了LM324芯片。