Микросхема LM358

LM358 (N) — востребованный двухканальный операционный усилитель с однополярным питанием. Обладает низким энергопотреблением, широким диапазоном синфазного входного напряжения – от нуля до напряжения питания. Схема питания предполагает работу от однополярного или двухполярного источника напряжения. Функционально LM358 это половина LM324.

Микросхемы LM358 и LM358N отличаются только корпусом.

Эта серия обладает рядом существенных преимуществ в сравнении с другими типами операционных усилителей, работающих с одними источником питания.

Они могут работать при напряжениях питания до 3,0 В или до 32 В, с токами покоя около одной пятой от тех, которые связаны с MC1741 (на основе каждого усилителя). Диапазон входного сигнала синфазного режима включает в себя отрицательный источник питания, тем самым устраняя необходимость во внешних компонентах смещения во многих приложениях. Диапазон выходного напряжения также включает в себя отрицательное напряжение питания.

Особенности

• Внутренняя защита выходов от короткого замыкания.
• Дифференциальный входной каскад.
• Параметры источника питания – 3,0…32 В.
• Низкий уровень входных токов смещения.
• Внутренняя частотная компенсация.
• Диапазон синфазного режима ограничен только напряжением питания.
• Две схемы питания, – одинарная и раздельная.
• Защита выводов от электростатического электричества повышает надежность микросхемы и не влияет на ее работу.
• Элемент не содержит свинец и удовлетворяет требованиям директивы RoHS, – запрет использования вредных веществ.

Корпуса и распиновка

• Output – выход.
• Inputs – вход.
• VCC – «+» источника питания.
• VEE/Gnd – «-» минус источника питания/Земля.
• Top view – вид сверху.

Применение

• генератор импульсов и пульсаций (устройства типа «мигающий маяк»);
• блоки питания и зарядные устройства;
• сплит системы внутреннего и наружного применения;
• материнские платы;
• бытовая техника;
• симетричный усилитель;
• мостовой усилитель тока;
• схемы управления двигателем;
• источники бесперебойного питания;
• холодильные установки, посудомоечные и стиральные машины;
• различные виды инверторов;
• контроллеры и другое.
  
  

Сферы применения микросхемы производители, как правило, указывают в технических описаниях.

Способы питания

Внутренняя принципиальная схема одного канала ИМС LM358

LM358 представляет собой два операционных усилителя, каждый из которых состоит из двух каскадов усиления и цепей частотной компенсации. Входные сигналы поступают в дифференциальное устройство на транзисторах Q20 и Q18. Роль согласующих элементов исполняют буферные транзисторы Q21 и Q17, обеспечивающие высокое входное сопротивление. Дополнительно усиливают сигнал по напряжению транзисторы Q3 и Q4 дифференциального несимметричного преобразователя, включенные по схеме с общей базой.

В основе второй ступени лежит стандартный усилительный каскад с токовой нагрузкой.

Схемные решения (эмиттерные повторители и т.п.) выводят транзисторы в зону активной работы, тем самым обеспечивая низкий температурный коэффициент. В результате операционные усилители имеют хорошие показатели по температуре и подавлению помех по питанию.

Предельно допустимые значения

Данные в таблице действительны при температуре воздуха 25°С.

Параметр	Обозн.	Величина	Ед. изм.
Напряжение питания			Vdc
простое	VCC	32
раздельное	VCC, VEE	±16
Диапазон входного дифференциального напряжения	VIDR	±32	Vdc
Диапазон входного синфазного напряжения	VICR	−0.3…+32	Vdc
Продолжительность короткого замыкания на выходе	tSC	непрерывно
Температура кристалла	TJ	150	°C
Тепловое сопротивление кристалл-воздух	RθJA		C/W
Case 846A		238
Case 751		212
Case 626		161
Температурный диапазон хранения	Tstg	−65…+150	°C
Температурный диапазон окружающей среды при работе	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.

Электрические параметры

Данные действительны при температуре воздуха 25°С.

Параметр	Обозн.	Мин.	Тип.	Макс.	Ед. изм.
Разница входных напряжений смещения VCC = 5…30 V, TA = 25°C	VIO		2	7	mV
Средний температурный коэффициент VIO, при TA = Thigh…Tlow	ΔVIO/ΔT		7		µV/°C
Разница входных токов смещения	IIO		5	50	nA
Входной ток смешения	IIB		-45	-250	nA
Средний температурный коэффициент IIO	ΔIIO/ΔT		10		pA/°C
Максимальное значение входного синфазного напряжения при напряжении питания 30 V	VICR		28,3		V
Дифференциальное входное напряжение	VIDR			VCC	V
Коэффициент усиления большого сигнала с разомкнутой обратной связью	AVOL	25	100		V/mV
Коэффициент разделения каналов 1,0 kHz ≤ f ≤ 20 kHz	CS		-120		dB
Коэффициент подавления синфазного сигнала	CMR	65	70		dB
Подавление помех в цепи питания	PSR	65	100		dB
Верхний предел выходного напряжения VCC = 5.0 V	VOH	3,3	3,5		V
VCC = 30 V		27	28
Нижний предел выходного напряжения VCC = 5.0 V	VOL	5	20		mV
Выходной ток – нагрузка на землю VCC = 15 V	IO +	20	40	-	mA
Выходной ток – нагрузка на плюс источника питания
VCC = 15 V		10	20		mA
VO = 200 mV		12	50		µA
Ток короткого замыкания на землю	ISC		40	60	mA
Ток потребления микросхемы					mA
VCC = 30 V			1,5	3
VCC = 5 V			0,7	1,2

Импортные и отечественные аналоги

LM358 весьма популярна в промышленной и любительской электронной технике. Она активно используется в различных сравнивающих и генерирующих устройствах, активных фильтрах, усилителях различного назначения. Неудивительно, что многие производители радиоэлектронных компонентов включили в перечень своей продукции аналоги LM358 или близкие ей по своим параметрам микросхемы.

Ниже в таблице приведены элементы, которыми можно заменить LM358. По корпусу и распиновке они идентичны LM358. Но по электрическим параметрам они могут немного отличаться (в допустимых пределах) от оригинала.

Перед установкой подменных элементов рекомендуется свериться с даташит производителя.

Производители	Аналоги
Импортные	GL358, NE532, OP295, OP290, OP221, OPA2237, TA75358P, UPC1251C, UPC358C
Отечественные	КР1040УД1, КР1053УД2, КР1401УД5

Типовые эксплуатационные характеристики