如何用LM324N放大直流電壓 LM324N在電路中的應用解析

LM324的主要功能是運放，這是眾所周知的。那么怎么用LM324放大直流電壓你知道怎么做嗎？本文主要探討的是怎么用LM324放大直流電壓，以及LM324在電路中應用解析。

LM324

LM324系列器件帶有真差動輸入的四運算放大器。與單電源應用場合的標準運算放大器相比，它們有一些顯著優(yōu)點。該四放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的電源下，靜態(tài)電流為MC1741的靜態(tài)電流的五分之一。共模輸入范圍包括負電源，因而消除了在許多應用場合中采用外部偏置元件的必要性。每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的位相反;Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。

LM324系列由四個獨立的，高增益，內部頻率補償運算放大器，其中專為從單電源供電的電壓范圍經營。從分裂電源的操作也有可能和低電源電流消耗是獨立的電源電壓的幅度。

應用領域包括傳感器放大器，直流增益模塊和所有傳統(tǒng)的運算放大器現(xiàn)在可以更容易地在單電源系統(tǒng)中實現(xiàn)的電路。例如，可直接操作的LM324系列，這是用來在數(shù)字系統(tǒng)中，輕松地將提供所需的接口電路，而無需額外的±15V電源標準的5V電源電壓。

LM324是四運放集成電路，它采用14腳雙列直插塑料封裝，外形如圖所示。它的內部包含四組形式完全相同的運算放大器，除電源共用外，四組運放相互獨立。

每一組運算放大器可用圖1所示的符號來表示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端，“Vo”為輸出端。兩個信號輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相反;Vi+（+）為同相輸入端，表示運放輸出端Vo的信號與該輸入端的相位相同。LM324的引腳排列見下圖：

由于LM324四運放電路具有電源電壓范圍寬，靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉等優(yōu)點，因此被廣泛應用在各種電路中。

如何用LM324N放大直流電壓

首先闡明一點，即LM324的放大倍數(shù)是25000（最小值）~100000（典型值）。因此它既不能在太高2的電壓下工作，若想在那種電路中工作，只能是設定條件（比如某個電壓門限），滿足條件時控制繼電器或可控硅元件接通220V，不滿足條件時控制繼電器切斷220V。這可以用比較器（用LM324也行）完成條件判斷，用比較器或LM324的輸出驅動三極管控制繼電器（因為比較器或LM324的輸出電流不足以控制繼電器的動作）。

在使用運用放大直流信號時，因直流信號的特點及運放自身的特點，對電路及運放有以下要求：

1、運放不能使用單電源供電，必須使用雙電源而且應該穩(wěn)壓。

2、放大直流信號時，運放的自身的漂移和不平衡電壓將不可忽略，最好使用高精度運用（如UA741）。

3、因運放存在自身失調電壓，因此直流放大時應增加調零電路及溫度漂移補償電路。

LM324N在電路中的應用解析

本應用電路以直流調速系統(tǒng)電路為例。

工作原理

調節(jié)電路是調速控制電路的核心，電路主要由零封鎖電路、給定積分電路、濾波型調節(jié)電路和保護電路等組成。其主要作用是對給定信號、電流截止負反饋信號、電壓負反饋信號、缺相信號和過電流信號等電壓量進行綜合、調節(jié)和放大，產生的輸出電壓作為集成移相脈沖觸發(fā)器的控制電壓。通過控制觸發(fā)脈沖角(移相角)的大小，來控制進閘管整流系統(tǒng)的輸出電壓。

LM324集成運算放大器

集成運放是一種通用器件，外圍與電阻、電容、半導體器件可以組成各種各樣的電路，應用在多種場合。LM324是具有靜態(tài)功耗小，可單電源使用，價格低廉、使用方便等優(yōu)點，因此被廣泛應用于控制和一般信號放大處理之中。

LM324內部有4個運算放大器，有相位補償電路。工作電壓范圍寬．可用正電源3～30 V，或正負雙電源±1．5～±15 V工作。它的輸入電壓可低到地電位，而輸出電壓范圍為0～Vcc。LN324電路符號如圖1所示，它有5個引出腳，其中“+”、“-”為兩個信號輸入端，“V+”、“V-”為正、負電源端。“Vo”為輸出端。下圖為LM324的引腳排列圖，下表為LM324的主要參數(shù)。

LM324的引腳排列圖

LM324的工作參數(shù)

在電機調速系統(tǒng)的調節(jié)電路中，有集成運算放大器LM324組成了比例放大電路、比例積分電路、加法器電路等。

LM324在電路中的應用分析

LM324可以組成比例放大電路、比例積分電路、加法器電路等。下面對LM324在直流調速電路中的具體應用電路進行分析。

1 零封鎖電路

零封鎖電路的作用是防止由于控制電路中元器件的溫度漂移等因素引起的電動機爬行。其基本電路下圖所示。

由于反饋電阻R5=2 MΩ，所以零封鎖電路近似為電壓比較器。當UB=+15 V時，

2 給定積分器電路

給定積分器電路的作用是將突變的信號變成連續(xù)緩慢變化的信號，以防止突加的給定信號導致輸出電壓升高，造成電動機過流?；倦娐啡鐖D4所示。

給定積分器電路由電壓比較電路Ug'、C5積分電路和反饋電路組成。給定電壓經濾波，再經過由R10、R11、C6組成的無源遲后校正網(wǎng)絡抗干擾后作用于由IC1B、R11、Rp6組成的緩沖器上，進行緩沖，調節(jié)Rp6可改變積分常數(shù)(積分時間)，然后經由IC1D、C7、C8等原件組成的積分器輸出，最后再次經校正網(wǎng)絡輸出C02電壓。

當Ug'≤0時，UA=-15 V。由于二極管VD6的作用，U02=UUg'+0．7V，調節(jié)范圍為-9．7～+9．7V。

當Ug'≥0時，UA=+15 V。由于反饋電阻R18的作用，U02=Ug'，調節(jié)范圍為-10～0V。

3 電壓比較電路

其基本電路如下圖所示。

該電路為遲滯電壓比較器，輸入信號Ub3=Ub1+Ub2。

當Ub3<-0．29 V時，UB=+15 V，Ub4=14．3 V，當Ub3>-0．29 V時，UB=-15 V，Ub4=0 V。遲滯環(huán)的作用是抗干擾的，次電路環(huán)寬僅為0．6 V左右。

4 加法器和限幅電路

1)加法器的作用 濾波型調節(jié)器的作用是對零速封鎖電路輸出電壓U01、給定積分器電路輸出電壓U02、電壓負反饋電路和電流截止負反饋電路輸出電壓U03及保護電路輸出電壓U04的綜合電壓Uk進行放大，得到控制電壓Uk，來控制觸發(fā)脈沖的控制角大小，從而控制晶閘管直流傳動裝置的輸出電壓。加法器和限幅電路如下圖所示。

加法器工作原理分析 該電路是有集成運算放大器組成的加法器，電容C9、C10反向串聯(lián)組成的無極性電容，在電路中起濾波作用。控制電壓為：

限幅電路的作用是通過調節(jié)電位器Rp1可以限制UK電壓的最大輸出值，調節(jié)電位器Rp2可以限制UK電壓的最小負輸出值。調節(jié)合理的正限幅電壓和負限幅電壓可以控制最小控制角αmin和最小逆變角βmin。

采用四運放LM324集成電路與電阻和電容以一定的電路連接方式實現(xiàn)各種功能，四運放LM324集成電路在整個電路中起到了核心作用。電路工作時，當給定電壓小于時0．3 V，晶閘管直流傳動裝置沒有輸出電壓，當給定電壓大于0．3 V時，晶閘管直流傳動裝置才能正常輸出電壓驅動直流電動機，達到驅動電機調速的目的。

總結

LM324是運算放大器，是放大信號的，有多種接法。關于其它的接法在此文就不再贅述了，希望本文能對你有所幫助。