LM358 Guía completa del amplificador operacional Dual: Pinuts, diagramas de circuito, equivalentes, ejemplos útiles
2023-12-07 107965

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El LM358 El chip es una solución versátil para aplicaciones donde no existe un requisito estricto para voltajes de suministro de alta velocidad, energía y suministro no estándar.Sus circuitos de conmutación directos son adecuados para los dispositivos más populares, ofreciendo los beneficios del bajo costo y la eliminación de componentes de compensación de frecuencia adicional.Con la capacidad de operar en voltajes de suministro estándar (hasta +32 V) y bajo consumo de corriente, es una opción principal para proyectos electrónicos que utilizan amplificadores operativos. En este artículo técnico, analizaremos el amplificador operacional Dual LM358 LM358, cubriendo sus equivalentes, hoja de datos, pinouts, diagramas de circuito y otros detalles clave.

¿Qué es el LM358?

Figura 1: LM358

El amplificador operacional LM358 es un amplificador operacional dual de baja potencia compuesto por dos amplificadores operativos independientes de alta ganancia, con frecuencia internamente compensada.Está diseñado para una amplia gama de voltajes de suministro único y también es capaz de operación de doble suministro.En condiciones de funcionamiento recomendadas, la corriente de suministro es independiente del voltaje de suministro.

El amplificador operacional LM358 presenta un bajo consumo de energía y un rango extendido de voltaje de entrada en modo común a tierra/VEE, adecuado para operaciones de suministro simple y doble.En comparación con los tipos de amplificadores operativos estándar en aplicaciones de suministro único, ofrece varias ventajas distintas.

Este amplificador es capaz de funcionar con voltajes de suministro tan bajos como 3.0 V o tan alto como 32 V. El rango de entrada en modo común incluye el suministro negativo, eliminando la necesidad de componentes de sesgo externos en muchas aplicaciones.Además, el rango de voltaje de salida también incluye el voltaje de suministro negativo.

Disposición de PIN de LM358

El LM 358 tiene un total de 8 pines, cada uno con una función individual diferente, y el Pinout LM 358 se muestra a continuación:

Figura 2: LM358 Pinout

Descripción del pin:

Principio de trabajo de LM358

En el LM358, el PIN 8 juega un papel crucial como la entrada principal de la fuente de alimentación.Cuando se usa como comparador, el LM358 puede manejar un amplio rango de voltaje de entrada de 3V a 32 V.Sin embargo, al funcionar como un amplificador operativo, este rango debe mantenerse entre ± 1.5V a ± 16V.

El LM358 está equipado con dos amplificadores operativos, identificados como A y B en el diagrama de PIN.El amplificador A recibe señales a través de los pines 2 y 3 y emite el resultado en el pin 1. El amplificador B, por otro lado, acepta la entrada a través de los pines 5 y 6, con su salida apareciendo en el pin 7.

Para comparar dos modelos, se puede conectar una señal al pin 2 y otra con el pin 3. El voltaje en el pin 3 se usa para evaluar el voltaje en el pin 2. De manera similar, el voltaje en el pin 6 se compara conDos salidas independientes: salida A y salida B.

Cuando el voltaje en la entrada no inversa A (+) en el pin 3 excede la entrada de inversión A (-) en el pin 2, el amplificador operacional A emite un nivel alto.Una lógica similar se aplica al amplificador B: si el voltaje en la entrada no inversor B (+) en el pin 5 es mayor que la entrada B (-) en el pin 6, la salida también es alta.

Por el contrario, si el voltaje en la entrada no invertida A (+) en el pin 3 es menor que la entrada de inversión A (-) en el pin 2, la salida del amplificador operacional A será baja.Del mismo modo, cuando el voltaje en la entrada no invertida B (+) en el pin 5 es menor que el del pin 6, la salida del amplificador operacional B caerá a un estado bajo.

Es especialmente notable que la salida del LM358 puede funcionar correctamente sin la necesidad de resistencias de pull-up adicionales.

Diagrama de circuito LM358 y circuito de aplicación

Diagrama de circuito LM358:

Figura 3: diagrama de circuito LM358

Circuito de aplicación:

Circuito de sensor oscuro basado en LM358 IC

Este circuito de sensor oscuro que usa el IC LM358 está diseñado para probar fotorresistores, fotodiodos y fototransistores.Sin embargo, deberá reemplazar el fotodiodo y el fototransistor en lugar de la LDR.El circuito del sensor oscuro con LDR y LM358 IC es como se muestra a continuación.Los componentes requeridos para construir el siguiente circuito son un LDR, LM358 IC, batería de 9V, resistencias R1-330R, R2-1K, R3-10K, resistencia variable VR1-10K y Transistor Q1-C547.

Figura 4: Circuito de aplicación LM358 1

Descripción del circuito:

En el simple circuito del sensor oscuro a continuación, si bloquea la luz que cae sobre la resistencia dependiente de la luz, el IC LM358 iluminará instantáneamente el LED.

Cuando se coloca un fotodiodo en la posición del LDR, funciona de inmediato.Dependiendo de la intensidad de la luz de la habitación, debe ajustar la resistencia variable para establecer la sensibilidad del circuito.

Cuando se coloca un fototransistor en la posición del LDR, funciona de inmediato.Dependiendo de la intensidad de la luz de la habitación, debe ajustar la resistencia variable para establecer la sensibilidad del circuito.

Circuito de alarma de impacto basado en el circuito integrado LM358

El siguiente circuito es un circuito de alarma de vibración utilizado para hogares y automóviles.Este circuito se aplica principalmente en las alarmas antirrobo del automóvil.En este circuito, se usa un sensor piezoeléctrico, que debe arreglarse a la puerta que desea proteger.Aquí, el LM358 está conectado como un gatillo Schmitt invertido.El voltaje umbral del circuito se puede establecer a través del puerto 1. La resistencia R1 se usa como resistencia de retroalimentación.

Figura 5: Circuito de aplicación LM358 2

Descripción del diagrama del circuito:

Cuando no se activa el sensor piezoeléctrico, la salida del sensor será baja.Cuando se activa el sensor piezoeléctrico, la salida del sensor se eleva y activa el disparador Schmitt.Luego emite el sonido del timbre.Incluso si la vibración está aislada, el sonido del timbre a veces puede alertar al zumbido.Esto se debe a que, cuando la entrada invertida aumenta, el efecto es mínimo cuando se activa el circuito integrado LM358 y el estado no se invierte fácilmente.

Cómo usar LM358

El esquema de inclusión del LM358 es indistinguible de los circuitos de amplificador operacional tradicional cuando se considera varios parámetros, pero ofrece dos características clave:

Tiene dos amplificadores operativos.

Funciona en una sola fuente de alimentación.

Veamos dos ejemplos de uso.

Figura 6: Circuito LM358 Ejemplo 1

El primer circuito es un circuito de fuente de voltaje de muestra de polaridad positiva, cuyo nivel de salida se puede establecer de forma independiente.El circuito estándar utiliza un estabilizador integrado MC1403 de 2.5 voltios.En la práctica, se puede utilizar cualquier fuente de voltaje de referencia con un nivel de salida de UI (como un regulador de voltaje de parámetros TL431).Al mismo tiempo, se puede establecer un voltaje no menos que UI en la salida del amplificador operativo en función de la relación VO = UI (+R1/R2).

Figura 7: Circuito LM358 Ejemplo 2

El segundo ejemplo es un generador de onda sinusoidal con un puente Wien como retroalimentación.Este oscilador se caracteriza por una buena forma de onda sinusoidal y estabilidad de frecuencia.El período de oscilación está definido por los componentes (resistencias y condensadores) que constituyen el puente Wien.El diagrama muestra los valores calificados para componentes pasivos a una frecuencia de 1 kHz;Para otras frecuencias, los parámetros deben ser recalculados.

Además, en el LM358, puede crear un amplificador diferencial con alta impedancia de entrada.El voltaje de salida depende de la diferencia de voltaje entre las entradas.El nivel de salida se puede ajustar mediante la resistencia de retroalimentación negativa del amplificador de entrada y la resistencia entre su salida y la entrada del amplificador terminal diferencial.

Figura 8: Circuito LM358 Ejemplo 3

Características y especificaciones del LM358

Características de LM358:

Compensación de frecuencia interna

Alta ganancia de voltaje de CC (aproximadamente 100dB)

Ancho de banda de ganancia de unidad (aproximadamente 1 mHz)

Amplio rango de suministro de alimentación: suministro único (3-30V);Suministro dual (± 1.5 a ± 15V)

Corriente de bajo consumo de energía, adecuado para aplicaciones con batería

Corriente de sesgo de entrada baja

Voltaje de compensación de entrada baja y corriente de desplazamiento

Amplio rango de voltaje de entrada en modo común, incluido el suelo

Rango de voltaje de entrada diferencial amplio, igual al rango de voltaje de la fuente de alimentación

Swing de voltaje de salida grande (0 a VCC-1.5V)

Especificaciones de LM358:

Suministro único: 3V a 32V

Suministro dual: ± 1.5 a ± 16V

Consumo actual: 0.7 Ma

Voltaje de compensación de entrada: 3 MV

Voltaje de entrada diferencial: 32V

Corriente de entrada en modo común: 20NA

Corriente de sesgo de entrada: 2NA

Ganancia diferencial de voltaje: 100 dB

Voltaje de salida Pico a pico: 0V a VCC-1.5V

Distorsión armónica total: 0.02%

Tasa de tensión de salida máxima: 0.6V/µs

Frecuencia de ganancia de unidad (temperatura compensada): 1.0 MHz

Disipación máxima de potencia: 830MW

Rango de temperatura de funcionamiento: 0 ... 70 ° C

Aplicaciones de LM358

Generadores de pulso y oscilación (para dispositivos tipo baliza);

Fuentes de alimentación y cargadores;

Sistemas divididos para uso interior y exterior;

Placas base;

Electrodomésticos;

Amplificadores simétricos;

Amplificadores de corriente del puente;

Circuitos de control del motor;

Fuentes ininterrumpibles de suministros;

Unidades de refrigeración, lavavajillas y lavadoras;

Varios tipos de inversores;

Controladores, y más.

LM358 equivalente

El LM358 viene con una gran cantidad de amplificadores operativos similares.Por ejemplo, el LM158, LM258 y LM2409 tienen características similares pero diferentes rangos de temperatura.

Si el rango de 0..70 grados no es suficiente, vale la pena usar el LM2409, pero debe tenerse en cuenta que tiene un rango de potencia más bajo:

Por cierto, si solo necesita un amplificador operacional en un paquete compacto de 5 pines SOT23-5, use el LM321, LMV321 (análogos del AD8541, OP191, OPA337).Por el contrario, si necesita una gran cantidad de amplificadores operacionales colocados uno al lado del otro, use el LM14 de cuatro canales en un paquete de 324 pines.Ahorre espacio y condensadores en el circuito de fuente de alimentación.

Paquete y dimensiones LM358

Los amplificadores operativos LM358 están disponibles en una variedad de tipos de paquetes para adaptarse a diferentes aplicaciones y requisitos de ensamblaje.Los tipos de paquetes comunes incluyen: DSBGA, PDIP, TO-CAN y SOT-25 (5).Consulte la tabla a continuación para obtener detalles más relevantes.

Figura 9: tamaño y paquete LM358

Hoja de datos LM358

Descargue la hoja de datos IC 4017 PDF aquí: LM358 (Texas Instruments)

Este es todo el contenido de este artículo, espero que pueda ayudar a su vida y a trabajar, si tiene preguntas, bienvenidos a visitar ARIAT Tech, puede obtener más información sobre los amplificadores operativos aquí.