今天給大家分享一篇關(guān)于 LM324運(yùn)放 10 個(gè)簡單電路的文章。

這里先簡單介紹一下LM324運(yùn)放引腳及功能。

一、什么是LM324？

LM324是一款四路運(yùn)算放大器 IC，由四個(gè)高增益放大器組成。這四個(gè)高增益放大器可通過單個(gè)電壓源進(jìn)行操作。然而，分壓供電操作也是可能的。內(nèi)部提供頻率補(bǔ)償，以使高增益放大器 在寬頻率范圍內(nèi)工作。

電源電流消耗幾乎與 LM324 的電壓供應(yīng)無關(guān)。在增益等于 1 時(shí)，可以對輸入偏置電流和交叉頻率進(jìn)行溫度補(bǔ)償，無需兩個(gè)電源即可運(yùn)行。

差分輸入電壓等于地電壓，也可以輕松實(shí)現(xiàn) 100 倍的大直流電壓增益。

二、LM324引腳圖及功能

LM324 有14 個(gè)引腳，分別為 CDIP、PDIP、SOIC和TSSOP。你可以查閱數(shù)據(jù)手冊（Datasheet）以了解所有封裝的物理尺寸。引腳圖及其詳細(xì)信息如下所示：

LM324引腳圖及功能圖

LM324引腳圖及功能

三、10 個(gè)非常實(shí)用且易于理解的LM324電路

主要是以下10個(gè)電路：

1、LM324 反相交流放大電路

2、LM324 同相交流放大電路

3、LM324交流信號三分配放大電路

4、LM324 有源帶通濾波電路

5、LM324溫度測量電路

6、LM324 比較器電路

7、LM324單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

8、LM324步進(jìn)波發(fā)生器電路

9、LM324 高靈敏度嗅探器電路

10、LM324 響應(yīng)電路

1、LM324 反相交流放大電路

LM324放大器可以代替三極管進(jìn)行交流放大，并且用于放大器的前置放大。具體的電路圖如下所示：

LM324 反相交流放大電路不需要調(diào)試，放大器采用單電源供電，由 R1 和 R2 組成1/2V+偏置，C1為抑振電容。

反相交流放大器電路

LM324 反相交流放大器電壓放大系數(shù) Av 僅由外部電阻 Ri 和 Rf 決定：

Av=-Rf/Ri

負(fù)號表示?輸出信號和?輸入信號相位相反。根據(jù)圖中給出的值A(chǔ)v=-10，該電路的輸入電阻為Ri。

一般情況下，Ri 首先等于信號源的內(nèi)阻，然后根據(jù)需要的放大倍率選擇Rf，Co 和 Ci 是耦合電容。

2、LM324 同相交流放大電路

同相交流放大器的特點(diǎn)是輸入阻抗高。R1 和 R2 形成一個(gè) 1/2V+ 分壓器電路，通過 R3 對運(yùn)算放大器進(jìn)行偏置。

電路的電壓放大系數(shù) Av 也只由外接電阻決定：

Av=1+Rf/R4

電路輸入電阻為R3，R4的阻值從幾千歐到幾萬歐不等。

同相交流放大器電路

3、LM324交流信號三分配放大電路

LM324交流信號三分配放大電路可將輸入交流信號分成三路輸出，三路信號可作指示、控制、分析等用途，對信號源影響很小。

由于運(yùn)放 Ai 的輸入電阻較高，運(yùn)放A1-A4都直接將輸出端接到負(fù)輸入端，信號輸入到正輸入端，相當(dāng)于Rf=的情況0 同相放大狀態(tài)。

因此，每個(gè)放大器的電壓放大系數(shù)為1，與分立元件組成的射極跟隨器相同。

交流信號三分配放大器電路

R1 和 R2 形成 1/2V+ 偏置。靜態(tài)時(shí)，A1輸出端的電壓為1/2V+，所以運(yùn)放A2-A4的輸出也是1/2V+。交流信號通過輸入輸出電容的隔直功能取出，形成三路配電輸出。

4、LM324 有源帶通濾波電路

很多音頻設(shè)備的頻譜分析儀都用LM324 有源帶通濾波電路作為帶通濾波器來選擇不同頻段的信號，并用顯示器上發(fā)光二極管的數(shù)量來指示信號幅度的大小。此有源帶通濾波器的中心頻率為：

LM324 有源帶通濾波電路的中心頻率公式

中心頻率 fo 處的電壓增益?Ao= B3/Qo*2B1，其中 Qo 的公式如下圖所示：

LM324 有源帶通濾波電路的電壓增益

0.3dB?帶寬 B=1/(пR3C)也可以基于 Q，fo , Ao 值由設(shè)計(jì)確定，帶通濾波器的元件參數(shù)值：

R1=Q/(2пfoAoC)

R2=Q/((2Q2-Ao)2пfoC)

R3=2Q/(2пfoC)

上式中，當(dāng) fo=1KHz時(shí)，C取0.01Uf，該電路也可用于一般的選頻放大。

有源帶通濾波器電路

LM324 有源帶通濾波電路也可以使用單電源，只需將運(yùn)放的正輸入偏置為1/2V+，電阻R2的下端接運(yùn)放的正輸入即可。

5、LM324溫度測量電路

LM324溫度測量電路圖如下所示，溫度探頭采用硅三極管3DG6，接成二極管形式。硅晶體管的發(fā)射結(jié)電壓溫度系數(shù)約為-2.5mV/℃，即溫度每升高1度，發(fā)射結(jié)電壓下降2.5mV。

運(yùn)放 A1 以同相直流放大的形式連接。溫度越高，三極管BG1的壓降越小，運(yùn)放A1同相輸入端的電壓越低，輸出端的電壓也越低。

溫度測量電路

這是一個(gè)線性放大過程，我們只需要在A1的輸出端接一個(gè)測量或處理電路來指示溫度或進(jìn)行其他自動控制。

6、LM324 比較器電路

當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻，或者反饋電阻趨于無窮大時(shí)（即開環(huán)狀態(tài)），理論上運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)也是無窮大的（其實(shí)就是非常大。比如LM324運(yùn)放的開環(huán)放大是100dB，也就是10萬倍）。

此時(shí) LM324會形成一個(gè)電壓比較器，其輸出要么為高電平（V+），要么為低電平（V-或地）。當(dāng)正輸入電壓高于負(fù)輸入電壓時(shí)，運(yùn)放LM324輸出低電平。

LM324 比較器電路

在上圖中，兩個(gè)運(yùn)算放大器用于構(gòu)成電壓比較器。其中，電阻R1、R1ˊ構(gòu)成分壓電路，為運(yùn)放A1設(shè)置比較電平U1；電阻R2、R2ˊ構(gòu)成分壓電路，為運(yùn)放A2設(shè)置比較電平U2。

輸入電壓U1同時(shí)施加在A1的正輸入端和A2的負(fù)輸入端之間。當(dāng)Ui>U1時(shí)，運(yùn)放A1輸出高電平；Ui?時(shí)，運(yùn)放A2輸出高電平。

只要運(yùn)算放大器A1和A2輸出高電平，晶體管BG1就會導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED就會點(diǎn)亮。

如果選擇U1>U2，當(dāng)輸入電壓Ui超過[U2，U1]的范圍時(shí)，LED燈亮，為電壓雙限指示。

如果選擇U2>U1，當(dāng)輸入電壓在[U2,U1]范圍內(nèi)時(shí)，LED燈亮，為“窗口”電壓指示。

LM324比較器電路與各種傳感器配合使用。稍加修改，即可用于各種物理量的雙限檢測，短路、斷路報(bào)警等。

7、LM324單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

如下圖所示，LM3224 單穩(wěn)態(tài)電路可用于一些自動控制系統(tǒng)。電阻R1和R2構(gòu)成分壓電路，為運(yùn)放 A1 (LM324)的負(fù)輸入端提供偏置電壓 U1 作為比較電壓參考。靜態(tài)時(shí)，電容 C1充滿電，運(yùn)放 A1 正輸入電壓 U2 等于電源電壓V+，所以 A1 輸出高電平。

當(dāng)輸入電壓 Ui 變低時(shí)，二極管 D1 導(dǎo)通，電容 C1 通過 D1 快速放電，使 U2 突然下降到地電平。此時(shí)，由于 U1>U2，運(yùn)放 A1 輸出低電平。

當(dāng)輸入電壓 Ui 變高時(shí)，二極管 D1 截止，電源電壓 R3 對電容 C1 充電。當(dāng) C1 上的充電電壓大于 U1 時(shí)，U2>U1 和 A1 輸出都變?yōu)楦唠娖剑瑥亩Y(jié)束單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)。

顯然，增加 U1 或增加 R2 和 C1 的值會增加單穩(wěn)態(tài)延遲時(shí)間，反之亦然。

LM 324 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

LM324 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

如果去掉二極管D1，這個(gè)電路就具有上電延時(shí)功能。上電時(shí)，U1>U2，運(yùn)放A1輸出低電平。隨著電容器C1繼續(xù)充電，U2繼續(xù)上升。當(dāng) U2>U1 時(shí)，A1 輸出變?yōu)楦唠娖健?/p>

8、LM324步進(jìn)波發(fā)生器電路

下圖是由電流型運(yùn)放組成的梯形波發(fā)生器LM324實(shí)用電路。運(yùn)算放大器A1( LM324 )和外圍元件組成矩形波發(fā)生電路并輸出脈沖串。

階躍波發(fā)生器電路

運(yùn)放 A2 及其外圍元件為積分保持電路。積分電容對輸入脈沖進(jìn)行積分并保持輸入脈沖的階躍，在輸出端得到的是每一步的累加，也就是步進(jìn)波。 運(yùn)算放大器 A3 是一個(gè)電壓比較器。當(dāng)階躍波電壓上升到電源電壓的80%左右時(shí)，A3反轉(zhuǎn)。

運(yùn)放 A4 及其外圍元件為單穩(wěn)態(tài)電路。A3 的反相使其輸出一個(gè)脈沖（約100UFS），作為復(fù)位脈沖來復(fù)位 A2，從而完成一個(gè)梯形周期。

9、LM324 高靈敏度嗅探器電路

使用?LM324高靈敏度嗅探器電路?，你可以在遠(yuǎn)處聽到非常微弱的聲音，其指向性強(qiáng)且靈敏度高。例如，你可以用它來聽到運(yùn)動場上運(yùn)動員和教練員的耳語。

高靈敏度嗅探器電路

LM324高靈敏度嗅探電路的工作原理：

電路上圖所示。安裝在專用管中的麥克風(fēng)接收某個(gè)方向的聲音（其他方向的聲音被抑制），送至放大器進(jìn)行放大。放大器由兩級組成。第一級由 LM324 的四個(gè)運(yùn)算放大器中的一個(gè)組成，增益為 110 倍。第二級由另一個(gè)運(yùn)算放大器組成，增益為 500 倍。

如此高的放大能力，足以將非常微弱的聲音信號放大，由耳機(jī)輸出。它可以用來聽到人耳無法從遠(yuǎn)處直接聽到的微弱聲音。

LM324 中集成了四個(gè)運(yùn)算放大器，這里只使用了A和D，接線方法可以參考上圖；

R1=R2，取值范圍在10K---100K之間；

電源+6V---9V，兩個(gè)（或三個(gè)）電池夾可串聯(lián)使用；

本機(jī)的靈敏度極高，測試期間不要在 MIC 附近講話。

10、LM324 響應(yīng)電路

我們可以使用運(yùn)放LM324按照“電路簡單、成本低、元器件容易獲取”的原則設(shè)計(jì)制造成功的接聽器電路，如下圖所示：

LM324 響應(yīng)電路

上圖中LM324響應(yīng)電路的電路原理：

通過打開電源并調(diào)節(jié) RP ，每個(gè)運(yùn)放的反相輸入端都會有一定的電壓。由于各運(yùn)放同相端通過R1～R4和R5、BG的R結(jié)接地，各運(yùn)放輸出低電平；當(dāng)AN1按下時(shí)，R6和R1分壓（因?yàn)镃的電壓不能突變，BG 沒有導(dǎo)通），使運(yùn)放IC-1的同相輸入端產(chǎn)生一定的電壓。

這個(gè)電壓高于反相輸入端的電壓，運(yùn)放IC-1輸出高電平，通過LED1反饋到同相輸入端并自鎖。同時(shí)，電流通過R1、R5、BC be 接地。一方面保持 LED1 亮；另一方面為 BG 提供基極電流。

C 的延時(shí)功能結(jié)束后，BG 飽和開啟。即使再次按下其他按鍵，相應(yīng)運(yùn)放的同相輸入端也不會因?yàn)闆]有更高的電壓輸出高電平，從而保證了先按鍵的人接聽成功。AN 復(fù)位后，可進(jìn)行第二輪搶答。

調(diào)試本電路前，先用一個(gè)容量較大的電容 C 調(diào)整 RP ，使每個(gè)運(yùn)放 LM324 的反相輸入端電壓為 4V 左右，然后在各通道能可靠觸發(fā)的情況下盡量減小 C 的容量。

審核編輯：湯梓紅