Интегральная микросхема LM324

4-канальный операционный усилитель LM324 с однополярным питанием состоит из четырех независимых операционных усилителей и дифференциальными входами.

Базовая схема включения предполагает работу от однополярного источника питания, однако возможно подключение микросхемы к двухполярному питанию. Микросхема устойчиво работает от источника малой мощности в широком диапазоне напряжений. Сила тока потребления зависит величины напряжения источника питания.

Особенности

• Внутренняя частотная компенсация.
• Внутренняя защита выходов от короткого замыкания.
• Большой коэффициент усиления по постоянному напряжению – 100 дБ.
• Широкая полоса пропускания (единичный коэффициент усиления) –1 МГц.
• (Температурная компенсация).
• Широкий Диапазон Питания: однополярное питание – 3…32 В; двухполярное питание от ±(1,5…16) В.
• Малый ток потребления – 700 мкА (практически не зависит от напряжения питания).
• Низкий входной ток смещения – 45 нА (благодаря температурной компенсации).
• Низкие входные дифференциальные напряжение смещения – 2 мВ и ток смещения – 5 нА.
• Диапазон дифференциального входного напряжения определяется величиной напряжения питания.

Корпуса

Назначение выводов

Микросхема LM324 имеет 14 выводов. Назначение выводов для разных корпусов идентичное:

• 2,3, 5,6, 9,10, 13,12 — вход;
• 1,7,8,14 – выход;
• 4 – плюс источника питания;
• 11 – минус источника питания.

Предельно допустимые значения

Данные в таблице действительны при температуре воздуха 25°С.

Параметр	Обозн.	Величина	Ед. изм.
Напряжение питания			Vdc
однополярное	VCC	32
двухполярное	VCC, VEE	±16
Диапазон входных дифференциальных напряжений	VIDR	±32	Vdc
Диапазон входного синфазного напряжения	VICR	−0,3…32	Vdc
Длительность короткого замыкания на выходе	tSC	Постоянно
Температура кристалла	TJ	150	°C
Тепловое сопротивление, кристалл-воздух	RθJA		°C /W
Case 646		118
Case 751A		156
Case 948G		190
Диапазон температур хранения	Tstg	−65…+150	°C
Диапазон рабочих температур LM324, LM324A, LM324E	TA	0…+70	°C

ESD – защита от электростатического разряда

• HBM (модель человеческого тела – имитирует контакт с человеком) – 2000 V.
• ММ (модель машины – имитирует контакт с оборудованием) – 200 V.

Таблица электрических параметров

Данные в таблице действительны при V_CC=5.0 V, V_EE=GND, T_A=25°C.

Параметр	Обозн.	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.
Разница входных напряжений смещения	VIO				mV
VCC = 5,0…30 V
TA = 25°C			2	7
TA = Thigh				9
TA = Tlow				9
Средний температурный коэффициент VIO	ΔVIO/ΔT	−	7	−	µV/°C
TA = Thigh…Tlow
Разница входных токов смещения	IIO	−	5	50	nA
TA = Thigh…Tlow		−	−	150
Средний температурный коэффициент IIO	ΔIIO/ΔT	−	10	−	pA/°C
TA = Thigh…Tlow
Входной ток смещения	IIB	−	−90	−250	nA
TA = Thigh…Tlow				−500
Диапазон входного синфазного напряжения	VICR				V
TA = +25°C		0		28,3
TA = Thigh…Tlow		0		28
Диапазон входного дифференциального напряжения	VIDR	−	−	VCC	V
Коэффициент усиления большого сигнала по без обратной связи	AVOL				V/mV
RL = 2.0 kΩ, VCC = 15 V,		25	100	−
TA = Thigh…Tlow		15
Разделение входных каналов при 10…20 kHz	CS	−	−120	−	dB
Коэффициент подавления синфазного сигнала, при RS менее 10 kΩ	CMR	65	70	−	dB
Коэффициент подавления помех источника питания	PSR	65	100	−	dB
Максимальное выходное напряжение	VOH				V
VCC = 5 V		3,3	3,5
VCC = 30 V		27	28
Минимальное выходное напряжение VCC = 5 V	VOL		5	20	mV
Выходной ток VCC = 15 V, ТА=25°С	IO +	20	40		mA
Выходной ток (нагрузка подключена к источнику питания) VCC = 15 V, TA = 25°C	IO −	10	20		mA
Выходной ток короткозамкнутой нагрузки на землю	ISC		40	60	mA
Ток источника питания при VCC = 30 V VO = 0 V				3	mA

Внутренняя принципиальная схема 1-го канала ИМС LM324

LM324 содержит 4 операционных двухступенчатых усилителя с частотной компенсацией. Первый каскад – входной дифференциальный, собран на элементах Q20 и Q18 с буферными транзисторами Q21 и Q17 и дифференциального преобразователя на Q3 и Q4. Первая ступень не только усиливает входные сигналы, она определяет уровни сдвига сигналов и нормализует характеристику крутизны. Такое схемное решение позволяет применить в компенсационной линии конденсатор очень малой емкости – 5,0 пФ), что увеличивает эффективность использования полезной площади кристалла. Дифференциальный каскад на транзисторах с разделенными коллекторами Q20 и Q18 преобразует входные напряжения в ток. Другая особенность этой ступени в том, что при питании усилителя однополярным напряжением не происходит насыщения транзисторов дифференциального каскада.

Второй каскад — это стандартный усилительный каскад. Для нагрузки он является источником тока.

Все 4 усилителя на рабочие режимы выводятся одним узлом смещения. Благодаря этому каждый усилитель обладает хорошими показателями температурной стабильности и подавления шумов по линии питания.

Импортные и отечественные аналоги

ИМС LM324 широко применяется в радиолюбительских разработках и электронных устройствах радиотехнический промышленности. Ее отличительные особенности, – наличие дифференциальных входов и высокий коэффициент усиления используется при конструировании различных электронных схем повышенной функциональности: интегрирующих, дифференцирующих, модулирующих узлах и блоках, а также в сумматорах и вычитателях. Это только небольшая часть областей применения LM324. Кроме того, промышленность постоянно выпускает новые приборы, в которых используется данная ИМС.

Естественно, что производители электронных радиокомпонентов предлагают большой перечень микросхем-операционных усилителей, которые можно использовать для замены LM324.

Производители	Аналоги
Импортные	ULN4336N, GL324, LA6324, IR3702, HA17324, MB3614, NJM2902D, SG324N, TDB0124, UA324, TA75902P
Отечественные	1401УД2, 1435УД2

Типовые эксплуатационные характеристики