Lm358p схема включения как работает блок питания

Операционный усилитель в блоке питания

Обозначение ОУ на схеме

Продолжаем разговор о блоке питания с регулируемым током защиты, начало тут.

кратко о принципах работы операционного усилителя
включение операционного усилителя с отрицательной обратной связью

Мы подошли к операционному усилителю (ОУ), выполненному на микросхеме LM358. В своём составе она имеет два независимых ОУ, оба они задействованы в нашем блока питания.

Давайте обратимся вот к этому участку схемы:

Участок схемы с операционным усилителем

Эталонное напряжение, снятое с R2, попадает на прямой вход усилителя. А мы знаем, что коэффициент усиления подобных ОУ очень высок (сотни тысяч, а то и миллионы). Если ничего не предпринять, ОУ усилит это входное напряжение до максимума, то есть до напряжения питания.

В таком варианте от ОУ было бы мало толку, он совершенно не реагировал бы на поворот ручки R2. Поэтому, чтобы обуздать усилитель, в схему добавлена отрицательная обратная связь, ООС.

Включение ОУ с отрицательной обратной связью

Что такое обратная связь? Это когда сигнал с выхода поступает на вход, позволяя скорректировать режим работы усилителя. Почему она отрицательная? Потому что сигнал с выхода попадает на инвертирующий вход, то есть вычитается из входного сигнала.

В данной схеме ООС реализована через резисторы R11 и R7. На них собран делитель напряжения, так что на инвертирующий вход попадает только часть выходного напряжения. Это стандартная схема подключения ОУ, которая встречается повсеместно. В ней ОУ установит такое напряжение на выходе, чтобы напряжение на входах сравнялось.

Давайте посчитаем в цифрах. Напряжение мы снимаем с R7, значит, оно будет равно R7/(R7+R11)*Uвых, что даёт 0,38*Uвых при указанных номиналах. Другими словами, ООС позволила нам задать нужный нам коэффициент усиления (он равен 1/0,38 = 2.63) и «растянуть» диапазон входного напряжения. В предыдущей статье мы выяснили, что с R2 мы снимаем от 0.3 до 7.5 В. Нетрудно посчитать, что на выходе они превратятся в 0.8 .. 19.7 В.

Ещё может возникнуть вопрос, почему напряжение обратной связи снимается с положительного выхода блока питания, а не, скажем, с вывода 1 микросхемы… Потому что, нас интересует напряжение на выходе, именно оно является главным «продуктом» блока питания. А уж ОУ автоматически войдёт в такой режим, чтобы транзистор VT1 был открыт ровно на столько, чтобы на выходе получить нужное напряжение. Увеличится ток через нагрузку — ОУ побольше приоткроет выходной транзистор, чтобы удержать заданное напряжение. Уменьшится ток — ОУ тут же уменьшит смещение на базе, опять же удерживая выходное напряжение постоянным. Это и есть стабилизатор напряжения. ООС здесь охватывает и выходной транзистор и сам операционный усилитель.

А о выходном транзисторе VT2 мы как раз поговорим в следующей статье.

LM358 и LM358N datasheet, описание, схема включения

Самый популярный двухканальный операционный усилитель LM358, LM358N. Операционник относится к серии LM158, LM158A, LM258, LM258A, LM2904, LM2904V. Имеет множество схем включения, аналогов и datasheet.

Микросхемы LM358 и LM358N идентичны по параметрам и отличаются только корпусом.

Вам будут интересны даташиты и характеристики других ИМС LM317T, TL431, LM494. Они применяются совместно с импульсными стабилизаторами и блоках питания.

Характеристики, описание

Питание ИМС может быть однополярным от 3 до 32В. Операционный усилитель стабильно работает на стандартных 3,3В. Двухполярное питание от 1,5 до 16 Вольт. При указанной температуре 0° до 70° характеристики остаются в пределах нормы. Если количество градусов выйдет за эти пределы, то появится отклонение параметров.

Многих интересует описание на русском LM328N, но даташит большой, основная часть понятна и без перевода. Чтобы вы не искали LM358 datasheet на русском, составил таблицу основных параметров.

Несколько популярных datasheet для скачивания:

LM358 datasheet PDF №1;
LM358 datasheet PDF №2;
LM358 datasheet PDF №3;
LM358N datasheet PDF№4.

Таблица характеристик.

Параметр	LM358, LM358N
Питание, вольт	3-32В
Биполярное питание	±1,5В до ±16В
Потребляемый ток	0,7мА
Напряжение смещения по входу	3мВ
Ток смещения компенсации по входу	2нА
Входной ток смещение	20нА
Скорость нарастания на выходе	0,3 В/мсек
Ток на выходе	30 — 40мА
Максимальная частота	0,7 до 1,1 МГц
Коэффициент дифференциального усиления	100дБ
Рабочая температура	0° до 70°

Микросхемы различных производителей могут иметь разные параметры, но всё в пределах нормы. Единственное может сильно отличаться максимальная частота у одних она 0,7МГц, у других до 1,1МГц. Вариантов использования ИМС накопилось очень много, только в документации их около 20 штук. Радиолюбители расширили это количество более 70 схем.

Типовой функционал из datasheet на русском:

компараторы;
активные RC фильтры;
светодиодный драйвер;
суммирующий усилитель постоянного тока;
генератор импульсов и пульсаций;
низковольтный детектор пикового напряжения;
полосовой активный фильтр;
для усиливания с фотодиода ;
инвертирующий и не инвертирующий усилитель;
симметричный усилитель;
стабилизатор тока;
инвертирующий усилитель переменного тока;
дифференциальный усилитель постоянного тока;
мостовой усилитель тока.

Цоколёвка, распиновка

Аналог

Большая популярность определяет и большое количество аналогов LM358 LM358N. В зависимости от производителя характеристики могут немного меняться, но всё в пределах допуска. Перед заменой проверьте электрические характеристики у изготовителя, вдруг вам не подойдёт. Схемы включения аналогичны. Аналогов более 30 штук, покажу первую дюжину полностью схожих:по параметрам:

КР1040УД1
КР1053УД2
КР1401УД5
GL358
NE532
OP295
OP290
OP221
OPA2237
TA75358P
UPC1251C
UPC358C

Типовые схемы включения

Пришлось просмотреть несколько спецификаций от разных фабрик, чтобы найти самый полноценный. Большинство короткие и малоинформативные. Чтобы было максимально понятно, как работают схемы включения LM358 и LM358N, ознакомитесь с типовым включением.

Светодиодный драйвер для светодиода

Datasheet, даташит LM358 LM358N

Сфера применения, указанная производителями:

блюрэй плееры и домашние кинотеатры;
химические и газовые сенсоры;
ДВД рекордеры и плееры;
цифровые мультиметры;
сенсор температуры;
системы управления двигателями;
осциллографы;
генераторы;
системы определения массы.

Описание характеристик LM358N

Если вам понравилась моя статья,
то добавьте её к себе на страницу Вконтакте
Оцените статью звёздочками

(голосов: 110, в среднем: 4,68 из 5)

Добавить комментарий Отменить ответ

Автор сайта, эксперт

1.Написание обзоров
2.Бесплатное тестирование
3.Информация о себе
4.Реклама на сайте
5.Для воров моих статей
6.Контакты

Самые популярные записи

LM317 и LM317T схемы включения, datasheet
Расчет резистора для светодиода, калькулятор
Подключение светодиодов к 12 вольт и к сети 220В
Стабилизатор тока для светодиодов, схемы
Преобразователь с 12 на 220 своими руками
Стабилизатор тока на LM317 для светодиодов
TL431 datasheet, TL431 схема включения

Контакты
Информация для рекламодателей
Информация для воров моего контента
© 2014-2018 LED Obzor. Все права защищены. Использование материалов с сайта запрещено в любом виде, рерайт и копипаст нельзя.
Карта сайта Политика конфиденциальности

Lm358p схема включения как работает блок питания

Простая доработка импульсного БП

Автор: Vanyap1
Опубликовано 14.02.2013
Создано при помощи КотоРед.

Собствено — назрело желание сделать что то полезное. Купил пару светолиодов мощных, но к сожалению не присмотрел драйвера к ним. А когда присмотрел, то не сильно обрадовала стоимость этого удовольствия.

Пришлось гуглить, но ничего толкового и полезного для себя я не нашел. И тут возникла идея.

Суть в том, чтобы сделать не слишком сложное устройство, позволяющее быстро и легко медернизировать практически любой извесный кЕтайский и не только импульсный источник питания для последующей возможности регулировки параметров исходящего из него тока и напряжения. И чтобы это не было сильно дорого.

В схеме применены следующие кмпоненты —

1: всеми любимый операционный усилитель — LM358

2: в качестве ИОНа применен TL431

3: по несколько штук конденсаторов и резисторов, а также пара переменніх резисторов.

Мне удалось выдрать все детали из одной материнской платы от ПК, в т.ч. и шунт.

Все дискретные элементы применены SMD, типоразмера — 0508.

Устройство сделано по следующей схеме —

На делителе R2 — IC1 собран источник опорного напряжения на 2,5 вольт. R3 служит для регулировки выхдного напряжения, R5 (многооборотный) — оегулировка тока, R1 — шунт, VD1 и VD2 развязывают выходы ОУ. R6-C1, R7-C2 — компенсация обратной связи, чтобы небыло свиста трансформатора.

Как подлючать вроде понятно со схемы, но все же.

К входу схемы подключить БП, к выходу — нагрузку. И выход оптопары подключить к штатной оптопаре на БП, при этом отключть ее от того, к чему она подключена в БП.

Переменными резимторами установить требуемые параметры тока и напряжения.

После правильной сбоки схема должна заработать сразу.

Что касается пациента на модернизацию — тут все просто: Все что до трансформатора трогать не следует. То что после трансформатора трогать не надо если не надо получать от ИИП болше напряжения чем он расчитан, если все же надо, то заменить конденсаторы на напряжение побольше за желаемое. Например: БП с номинальным напряжением 12В — спокойно даст 19 Вольт, конденсаторы надо заменить на 25 вольтовые. Все что касается стабилизации напряжения на данном БП надо демонтировать.

Сейчас эта схема питает светодиод на 10 Вт.

Вот что получилось у меня, так сказать пробный вариант —

И печатная плата в .LAY

LM358 схема включения

Так как LM358 имеет в своем составе два операционных усилителя, у каждого по два входа и один выход (6 — выводов) и два контакта нужны для питания, то всего получается 8 контактов.

lm358_cokolevka

LM358 корпусируются как в корпуса для объемного монтажа (LM358N — DIP8), так и в корпуса для поверхностного монтажа (LM358D — SO8). Есть и металлокерамическое исполнение для особо тяжелых условий работы.
Я применял LM358 только для поверхностного монтажа – просто и удобно паять.

pattern2

Аналоги LM358

Полные аналоги LM358 от разных производителей NE532, OP04, OP221, OP290, OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C.
Для LM358D — KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G.

Вместе с LM358 выпускается большое количество похожих операционных усилителей. Например LM158, LM258, LM2409 имеют аналогичные характеристики, но разный температурный диапазон работы.

Тип	Минимальная температура, °C	Максимальная температура, °C	Диапазон питающих напряжений, В
LM158	-55	125	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM258	-25	85	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358	0	70	от 3(±1,5) до 32(±16)
LM358	-40	85	от 3(±1,5) до 26(±13)

Если диапазона 0..70 градусов не хватает, то стоит применить LM2409, однако следует учитывать что у неё диапазон питания уже:

Кстати если нужен только один операционный усилитель в компактном 5 выводном корпусе SOT23-5 то вполне можно применить LM321, LMV321 (аналоги AD8541, OP191, OPA337).
Наоборот, если нужно большое количество рядом расположенных операционных усилителей, то можно применить счетверенные LM324 в 14 выводном корпусе. Можно вполне сэкономить пространство и конденсаторы по цепям питания.

LM358 схема включения: неинвертирующий усилитель

ou_ni

Коэффициент усиления этой схемы равен (1+R2/R1).
Зная сопротивления резисторов и входное напряжение можно посчитать выходное:
Uвых=Uвх*(1+R2/R1).
При следующих значениях резисторов коэффициент усиления будет равен 101.

DA1 – LM358;
R1 – 10 кОм;
R2 – 1 MОм.

LM358 схема включения: мощный неинвертирующий усилитель

ou_pa

DA1 – LM358;
R1 – 910 кОм;
R2 – 100 кОм;
R3 – 91 кОм.

Для этой схемы коэффициент усиления по напряжению равен 10, в общем случае коэффициент усиления этой схемы равен (1+R1/R2).
Коэффициент усиления по току определяется соответствующим коэффициентом транзистора VT1.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение — ток

ou_u2i

Выходной ток этой схемы будет прямо пропорционален входному напряжению и обратно пропорционален значению сопротивления R1.
I=Uвх/R, [А]=[В]/[Ом].
Для сопротивления резистора R1 равного 1 Ом, каждый Вольт входного напряжения будет давать, один Ампер выходного напряжения.

LM358 схема включения: преобразователь ток — напряжение

ou_i2u

А эта схема нужна для преобразования малых токов в напряжение.
Uвых = I * R1, [В]= [А]*[Ом].
Например при R1 = 1 МОм, ток через 1 мкА, превратиться в напряжение 1В на выходе DA1.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель

ou_hi

Эта схема дифференциального усилителя с высоким входным сопротивление, может применятся для измерения напряжении источников с высоким внутренним сопротивлением.
При условии, что R1/R2=R4/R3, выходное напряжение можно рассчитать как:
Uвых = (1+R4/R3)(Uвх1 – Uвх2).
Коэффициент усиления соответственно будет равен: (1+R4/R3).
Для R1 = R2 = R3 = R4 = 100 кОм, коэффициент усиления будет равен 2.

LM358 схема включения: дифференциальный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления

ou_hia

Стоит отметить, что предыдущая схема не позволяет подстраивать коэффициент усиления, так как требует одновременного изменения двух резисторов. Если необходимо иметь возможность регулировки коэффициента усиления в дифференциальном усилителе, то можно воспользоваться схемой на трех операционных усилителях.
В данной схеме подстройка коэффициента усиления осуществляется за счет регулировки резистора R2.
Для этой схемы нужно соблюсти условия равенства значений сопротивлений резисторов: R1 = R3 и R4 = R5 = R6 = R7.
Тогда коэффициент усиления будет равен: (1+2*R1/R2).
Uвых = (1+2*R1/R2)(Uвх1 – Uвх2).

LM358 схема включения: монитор тока

ou_cm

Еще одна интересная схема позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя npn – транзистора и двух резисторов.

DA1 – LM358;
R1 – 0,1 Ом;
R2 – 100 Ом;
R3 – 1 кОм.

Напряжение питания операционного усилителя должно быть минимум на 2 В, выше напряжения нагрузки.

LM358 схема включения: преобразователь напряжение – частота

ou_u2f

И напоследок схема которую можно использовать в качестве аналого-цифрового преобразователя. Нужно только подсчитать период или частоту выходных сигналов.

C1 – 0,047 мкФ;
DA1 – LM358;
R1 – 100 кОм;
R2 – 50 кОм;
R3,R4,R5 – 51 кОм;
R6 — 100 кОм;
R7 — 10 кОм.

Запись опубликована 12.02.2016 автором в рубрике Электроника для начинающих.

28 thoughts on “ LM358 схема включения ”

Greg

Root03.04.2016 в 07:40 Востребованной ее делает крайне низкая цена, я их брал по 3,5 руб. Взял сотню, теперь леплю эти «семечки» куда только можно. Кроме звукоусиливающей аппаратуры, конечно, где посредственные частотные и скоростные параметры накладывают серьезные ограничения на использование LM358. Что любопытно, у этого простенького ОУ довольно большое допустимое синфазное напряжение, что позволяет использовать его в качестве усилителя напряжения с шунта в «горячем» проводе источника питания с выходным напряжением до 27 вольт. Как на девятом рисунке в публикации. Только с напряжением смещения у него не очень, поэтому приходится сопротивление шунтов выбирать побольше, компенсируя низкую точность операционного усилителя. Но что тут поделать? Инструментальный усилитель за 3 рубля не купишь…

Greg04.04.2016 в 21:07 Можно и в звуковых усилителях использовать, но, не в виде предварительного каскада усиления, конечно, тут полностью поддерживаю. Ресиверы, вообще одно из немногих устройств, в каскады усиления которых, современные технологии не добрались. Понимаю, что сейчас кругом МП3, но после качественного ЦАП, микросхемам делать уже нечего. Если мы говорим о верном Hi-Fi (High-Fidelity) стерео-звуке, конечно. В аппаратуре такого уровня, даже применение вакуумных радиоламп до сих пор актуально и востребовано.

Анатолий12.04.2016 в 08:18 Не подскажете пару радиосхем на вакуумных лампах. Лампы есть, а вот схем не могу найти, даже в интернете. Помню, в детстве, был у меня катушечный магнитофон «Астра», так в нём целых три лампы стояло, звук был громкий, но качество конечно оставляло желать лучшего.

Greg13.04.2016 в 15:54 Качество звука было неважным — из-за плохого качества магнитных носителей и звукоснимателей, а не из-за усиления НЧ! Усилитель только подчеркивал эти недостатки. Плюс «звукоизлучатели» вносили свою лепту. Да и усилитель-усилителю рознь, несмотря на использованные в нем элементы. Многие старые магнитофоны, по вышеуказанной причине, оснащались изначально некачественным, упрощенным выходным каскадом.
А какие у вас лампы? Их разнообразие побольше, чем у транзисторов, особенно биполярных. Схемы найти трудно, но не невозможно, сложнее — под определенные лампы, особенно, если это две ГУ-50.

Greg07.04.2016 в 00:54 Стандартизация — основа взаимозаменяемости, не следовать ей — свернуть на путь ведущий к невостребованности. Позволить себе такое, может далеко не каждый, к чему это приведет, можно представить на примере бывшего СССР. И соответствие однотипных устройств должно быть максимальным: схематично, параметрично и метрично. Это закон, причем, закон не джунглей, а цивилизации.

Антон13.10.2017 в 14:05 Greg, сколько Вам лет? Что Вы знаете о стандартизации в СССР и до него?

TSB24.11.2019 в 02:45 А что знаете Вы?Весьма интересно …

Root26.05.2016 в 02:25 Максимальное синфазное напряжение для LM358 составляет 28 вольт при напряжении питания ОУ 30 вольт. Синфазное напряжение — напряжение приложенное одновременно к обоим входам ОУ относительно общего провода. В данной схеме входное синфазное напряжение это и есть +Uнагр, которое прикладывается к входам LM358 через резисторы R2 и R1. Т.е. Uнагр может быть величиной до 28 вольт. Я LM358 использовал для усиления напряжения с шунта в импульсном стабилизаторе тока и напряжения. Схема самая банальная — операционный усилитель в дифференциальном включении с двуполярным питанием. Работает прекрасно, напряжение на выходе практически не зависит от напряжения на выходе блока питания, и строго пропорционально напряжению на шунте. Напряжение с выхода подавал на микроамперметр (индикатор тока) и на один из управляющих выводов TL494.

FYNJY27.07.2018 в 22:26 «операционный усилитель в дифференциальном включении с двуполярным питанием» Здравствуйте, а можно попросить у вас схемку. Я собирал аналогично, но где то ошибки, не могу найти, не работает. вернее с однополярным работает, с двухполярным нет.

Greg01.10.2016 в 18:49 В эквалайзерах, особенно графических, данная микросхема демонстрирует тоже довольно неплохие параметры, как и в параметрических, в принципе. Тут есть один, небольшой, нюанс. Если использовать квадратичный фильтр, то как раз получается один корпус на полосу. Если же фильтр биквадратный, то придется ставить уже два корпуса. Тут есть смысл задуматься над применением счетверенной LM324. Но LM358, на мой взгляд, предпочтительней из-за большей чувствительности. Да и вдруг вам захочется кубических фильтров.

Я26.01.2023 в 20:54 Поставь с автомобиля реле регулятор напряжения…

Thero20.10.2018 в 01:50 Да, можно. Даже нужно.