LM358 — Двухканальный операционный усилитель

 

LM158, LM158A, LM258, LM258A LM358, LM358A, LM2904, LM2904V — Сдвоенные операционные усилители.

 

Купить LM358
Купить LM358  на алиэкспресс или купить с  кэшбэком!

 

 

Особенности

 

  • Широкий диапазон напряжения питания

— Однополярное питание: от 3 В до 32 В (26 В для LM2904)

— Биполярное питание : от ±1.5 В до ±16 В (±13 В для LM2904)


  • Минимальный потребляемый ток, независящий от напряжения питания:
  • Единый коэффициент усиления по всей ширине полосы пропускания: 0.7 МГц
  • Низкий входной ток смещения и параметры смещения

— Входное напряжение компенсации смещения нуля: 3 мВ

Для версии с буквой А: 2 мВ

— Входной ток компенсации смещения нуля: 2 нА

— Входной ток смещения: 20 нА

Для версии с буквой А: 15 нА

  • Диапазон дифференциального входного напряжения равен максимальному номинальному напряжению питания: 32 В (26 В для  LM2904)
  • Коэффициент усиления дифференциального напряжения в разомкнутой цепи: 100 dB
  • Внутренняя частотная компенсация
  • Все изделия соответствуют стандарту MIL-PRF-38535

 

 

2 Применение

 

  • Blu-ray проигрыватели и домашние кинотеатры
  • Химические и газовые датчики
  • DVD записывающие устройства и проигрыватели
  • Цифровые мультиметры: Bench and Systems
  • Цифровые мультиметры: Handhelds
  • Полевые передатчики: датчики температуры
  • Управление электродвигателями: асинхронные, коллекторные постоянного тока, бесщеточные постоянного тока, цепи высокого и низкого напряжения, постоянные магниты и шаговые двигатели
  • Осциллографы
  • ТВ: LCD дисплеи и цифровые платы
  • Датчики температуры и контроллеры использующие Modbus
  • Весы

 

3 Описание

 

Эти микросхемы состоят из двух независимых, частотно-компенсированных операционных усилителей с высоким коэффициентом усиления, предназначенных для работы от одного или сдвоенного источника питания в широком диапазоне напряжений.

Информация об устройстве

Серийный номер Корпус Размеры (Ном.)
LMx58, LMx58x, LM2904, LM2904V VSSOP (8) 3.00 мм × 3.00 мм
SOIC (8) 4.90 мм × 3.90 мм
SO (8) 5.20 мм × 5.30 мм
TSSOP (8) 3.00 мм × 4.40 мм
PDIP (8) 9.81 мм × 6.35 мм
LMx58, LMx58x, LM2904V CDIP (8) 9.60 мм × 6.67 мм
LCCC (20) 8.89 мм × 8.89 мм
Обозначение
Обозначение (для каждого усилителя)

 

Расположение выводов и их функции

 

Расположение выводов LM358
Рис. 1 Расположение выводов для корпусов D, DGK, P, PS, PW, JG, 8-Pin SOIC, VSSOP, PDIP, SO, TSSOP, CDIP (Вид сверху)
Распиновка LM358
Рис. 2 Корпус FK 20-Pin LCCC (Вид сверху)

NC — внутренне незадействованные выводы

Назначение выводов
Вывод I/O Описание
Обозначение LCCC NO. SOIC, SSOP, CDIP, PDIP SO, TSSOP, CFP NO.
1IN– 5 2 I Инвертирующий вход
1IN+ 7 3 I Неинвертирующий вход
1OUT 2 1 O Выход
2IN– 15 6 I Инвертирующий вход
2IN+ 12 5 I Неинвертирующий вход
2OUT 17 7 O Выход
GND 10 4 Земля
NC 1 Не подключены
3
4
6
8
9
11
13
14
16
18
19
VCC 8 Напряжение питания
VCC+ 20 Напряжение питания

5 Спецификация

 

5.1 Абсолютные максимальные значения

 

В рабочем диапазоне температур (если не указано иное)(1)

LMx58, LMx58x, LM2904V LM2904 Ед. Изм.
MIN MAX MIN MAX
VCC Напряжение питания(2) –0.3 ±16 или 32 –0.3 ±13 или 26 В
VID Дифференциальное входное напряжение(3) –32 32 –26 26 В
VI Любой вход Входное напряжение –0.3 32 –0.3 26 В
Длительность короткого замыкания выхода на землю (для одного усилителя) TA = 25°C,
VCC ≤ 15 В(4)
Неограниченна Неограниченна с
TA Рабочая температура на открытом воздухе LM158, LM158A –55 125 °C
LM258, LM258A –25 85
LM358, LM358A 0 70
LM2904 –40 125 –40 125
TJ Эффективная температура p-n перехода 150 150 °C
Температура корпуса в течении 60 секунд FK корпус 260 °C
Температура припоя по корпусу в течении 60 секунд JG корпус 300 300 °C
Tstg Температура хранения –65 150 –65 150 °C

(1) Абсолютные максимальные значения указывают пределы, превышение которых, может привести к повреждению устройства.  Электрические характеристики не применяются при работе с устройством за пределами своих заявленных условий эксплуатации. Воздействие абсолютных максимальных значений на устройство в течении длительного времени, может повлиять на его надежность.

(2) Все значения напряжений (за исключением дифференциальных напряжений и напряжения питания) измеряются относительно земли.

(3) Дифференциальное напряжение на IN+, относительно IN−.

(4) Короткое замыкание выводов на VCC может стать причиной перегрева и возможного выхода из строя.

 

5.2 Электростатические характеристики

 

Значение Ед. изм.
V(ESD) Электростатический разряд Модель человеческого тела (HBM), по ANSI/ESDA/JEDEC JS-001(1) ±500 В
Модель устройства (CDM), по JEDEC спецификация JESD22-C101 ±1000

5.3 Рекомендуемые условия

 

В рабочем диапазоне температур (если не указано иное)

LMx58, LMx58x, LM2904V LM2904 Ед. изм.
MIN MAX MIN MAX
VCC Напряжение питание 3 30 3 26 В
VCM Синфазное напряжение 0 VCC – 2 0 VCC – 2 В
TA Рабочая температура на открытом воздухе LM158 –55 125 °C
LM2904 –40 125 –40 125
LM358 0 70
LM258 –25 85

5.4 Тепловые характеристики

 

 Тепловые характеристики LMx58, LMx58x, LM2904V, LM2904 LMx58, LMx58x, LM2904V LMx58, LMx58x, LM2904V Ед. Изм.
D (SOIC) DGK (VSSOP) P (PDIP) PS (SO) PW (TSSOP) FK (LCCC) JG (CDIP)
8 PINS 8 PINS 8 PINS 8 PINS 8 PINS 20 PINS 8 PINS
RθJA Тепловое сопротивление кристалл-окружающая среда 97 172 85 95 149 °C/Вт
RθJC(top) Тепловое сопротивление кристалл — корпус 72.2 5.61 14.5

6.5 Электрические характеристики для LMx58

 

В указанном диапазоне температур, VCC = 5 В (если не указано иное)

Параметр Условия(1) TA(2) LM158
LM258
LM358 Ед. изм.
MIN TYP(3) MAX MIN TYP(3) MAX
VIO Входное напряжение компенсации смещения нуля VCC = от 5 В до MAX,
VIC = VICR(min),
VO = 1.4 В
25°C 3 5 3 7 мВ
Весь диапазон 7 9
αVIO Средний температурный коэффициент входного напряжения смещения нуля Весь диапазон 7 7 мкВ/°C
IIO Входной ток компенсации смещения нуля VO = 1.4 В 25°C 2 30 2 50 нA
Весь диапазон 100 150
αIIO Средний температурный коэффициент входного тока смещения нуля Весь диапазон 10 10 пA/°C
IIB Входной ток смещения VO = 1.4 В 25°C –20 –150 –20 –250 нA
Весь диапазон –300 –500
VICR Диапазон входного синфазного напряжения VCC = от 5 В до MAX 25°C от 0 до
VCC – 1.5
от 0 до
VCC – 1.5
В
Весь диапазон от 0 до
VCC – 2
от 0 до
VCC – 2
VOH Высокий уровень выходного напряжения RL ≥ 2 кОм 25°C VCC – 1.5 VCC – 1.5 В
RL ≥ 10 кОм 25°C
VCC = MAX RL = 2 кОм Весь диапазон 26 26
RL ≥ 10 кОм Весь диапазон 27 28 27 28
VOL Низкий уровень выходного напряжения RL ≤ 10 кОм Весь диапазон 5 20 5 20 мВ
AVD Большой сигнал усиления дифференциального напряжения VCC = 15 В
VO = от 1 В до 11 В,
RL ≥ 2 кОм
25°C 50 100 25 100 В/мВ
Весь диапазон 25 15
CMRR Коэффициент ослабления синфазного сигнала VCC= от 5 В до MAX,
VIC = VICR(min)
25°C 70 80 65 80 dB
kSVR Коэффициент подавления помех по питанию
(ΔVDD /ΔVIO)
VCC = от 5 В до MAX 25°C 65 100 65 100 dB
VO1/ VO2 Переходное затухание f = от 1 кГц до 20 кГц 25°C 120 120 dB
IO Выходной ток VCC = 15 В,
VID = 1 В,
VO = 0
Источник 25°C –20 –30 –20 –30 мА
Весь диапазон –10 –10
VCC = 15 В,
VID = –1 В,
VO = 15 В
Приемник 25°C 10 20 10 20
Весь диапазон 5 5
VID = от –1 В, VO = 200 мВ 25°C 12 30 12 30 мкА
IOS Ток короткого замыкания на выходе VCC около 5 В, GND около –5 В,
VO = 0
25°C ±40 ±60 ±40 ±60 мА
ICC Потребляемый ток
(два усилителя)
VO = 2.5 В, Без нагрузки Весь диапазон 0.7 1.2 0.7 1.2 мА
VCC = MAX, VO = 0.5 VCC,
Без нагрузки
Весь диапазон 1 2 1 2

(1) Все характеристики измерены в разомкнутой цепи при нулевом входном синфазном напряжении, если не указано иное. MAX VCC для испытаний составляет 26 В для LM2902 и 30 В для других.

(2) Весь диапазон это температуры от –55°C до 125°C для LM158, от –25°C до 85°C для LM258, и от 0°C до 70°C для LM358, и от –40°C до 125°C для LM2904.

(3) Все типичные значения для температуры TA = 25°C

 

6.6 Электрические характеристики для LM2904

 

В указанном диапазоне температур, VCC = 5 В (если не указано иное)

Параметр Условия(1) TA(2) LM2904 Ед. изм.
MIN TYP(3) MAX
VIO Входное напряжение компенсации смещения нуля VCC = от 5 В до MAX,
VIC = VICR(min),
VO = 1.4 В
Без A суффикса в маркировке 25°C 3 7 мВ
Весь диапазон 10
С А суффиксом в маркировке 25°C 1 2
Весь диапазон 4
αVIO Средний температурный коэффициент входного напряжения смещения нуля Весь диапазон 7 мкВ/°C
IIO Входной ток компенсации смещения нуля VO = 1.4 В Без V суффикса в маркировке 25°C 2 50 нА
Весь диапазон 300
С V суффиксом в маркировке 25°C 2 50
Весь диапазон 150
αIIO Средний температурный коэффициент входного тока смещения нуля Весь диапазон 10 пA/°C
IIB Входной ток смещения VO = 1.4 В 25°C –20 –250 нA
Весь диапазон –500
VICR Диапазон входного синфазного напряжения VCC = от 5 В до MAX 25°C от 0 до
VCC – 1.5
В
Весь диапазон от 0 до
VCC – 2
VOH Высокий уровень выходного напряжения RL ≥ 10 кОм 25°C VCC – 1.5 В
VCC = MAX,
Без  V суффикса
RL = 2 кОм Весь диапазон 22
RL ≥ 10 кОм Весь диапазон 23 24
VCC = MAX
С V суффиксом
RL = 2 кОм Весь диапазон 26
RL ≥ 10 кОм Весь диапазон 27 28
VOL Низкий уровень выходного напряжения RL ≤ 10 кОм Весь диапазон 5 20 мВ
AVD Большой сигнал усиления дифференциального напряжения VCC = 15 В,
VO = от 1 В до 11 В,
RL ≥ 2 кОм
25°C 25 100 В/мВ
Весь диапазон 15
CMRR Коэффициент ослабления синфазного сигнала VCC = от 5 В до MAX,
VIC = VICR(min)
Без  V суффикса 25°C 50 80 dB
С V суффиксом 25°C 65 80
kSVR Коэффициент подавления помех по питанию
(ΔVCC /ΔVIO)
VCC = от 5 В до MAX 25°C 65 100 dB
VO1/ VO2 Переходное затухание f = от 1 кГц до 20 кГц 25°C 120 dB
IO Выходной ток VCC = 15 В,
VID = 1 В,
VO = 0
Источник 25°C –20 –30 мA
Весь диапазон –10
VCC = 15 В,
VID = –1 В,
VO = 15 В
Приемник 25°C 10 20
Весь диапазон 5
VID = –1 В, VO = 200 мВ Без  V суффикса 25°C 30 мкA
С V суффиксом 25°C 12 40
IOS Ток короткого замыкания на выходе VCC около 5 В, VO = 0, GND около −5 V 25°C ±40 ±60 мA
ICC Потребляемый ток
(четыре усилителя)
VO = 2.5 В, Без нагрузки Весь диапазон 0.7 1.2 мA
VCC = MAX, VO = 0.5 VCC, Без нагрузки Весь диапазон 1 2

 

(1) Все характеристики измерены в разомкнутой цепи при нулевом входном синфазном напряжении, если не указано иное. MAX VCC для испытаний составляет 26 В для LM2902 и 30 В для других.

(2) Весь диапазон это температуры от –55°C до 125°C для LM158, от –25°C до 85°C для LM258, и от 0°C до 70°C для LM358, и от –40°C до 125°C для LM2904.

(3) Все типичные значения для температуры TA = 25°C

 

5.7 Электрические характеристики для LM158A and LM258A

 

В указанном диапазоне температур, VCC = 5 В (если не указано иное)

Параметр Условия(1) TA(1) LM158A LM258A Ед. изм.
MIN TYP(2) MAX MIN TYP(2) MAX
VIO Входное напряжение компенсации смещения нуля VCC = 5 В до 30 В,
VIC = VICR(min),
VO = 1.4 В
25°C 2 2 3 мВ
Весь диапазон 4 4
αVIO Средний температурный коэффициент входного напряжения смещения нуля Весь диапазон 7 15 7 15 мкA/°C
IIO Входной ток компенсации смещения нуля VO = 1.4 В 25°C 2 10 2 15 нA
Весь диапазон 30 30
αIIO Средний температурный коэффициент входного тока смещения нуля Весь диапазон 10 200 10 200 пA/°C
IIB Входной ток смещения VO = 1.4 В 25°C –15 –50 –15 –80 нA
Весь диапазон –100 –100
VICR Диапазон входного синфазного напряжения VCC = 30 В 25°C от 0 до
VCC – 1.5
от 0 до
VCC – 1.5
В
Весь диапазон от 0 до
VCC – 2
от 0 до
VCC – 2
VOH Высокий уровень выходного напряжения RL ≥ 2 кОм 25°C VCC – 1.5 VCC – 1.5 В
VCC = 30 В RL= 2 кОм Весь диапазон 26 26
RL≥ 10 кОм Весь диапазон 27 28 27 28
VOL Низкий уровень выходного напряжения RL ≤ 10 кОм Весь диапазон 5 20 5 20 мВ
AVD Большой сигнал усиления дифференциального напряжения VCC = 15 В, VO = от 1 В до 11 В,
RL ≥ 2 кОм
25°C 50 100 50 100 В/мВ
Весь диапазон 25 25
CMRR Коэффициент ослабления синфазного сигнала 25°C 70 80 70 80 dB
kSVR Коэффициент подавления помех по питанию
(ΔVD /ΔVIO)
25°C 65 100 65 100 dB
VO1/ VO2 Переходное затухание f = от 1 кГц до 20 кГц 25°C 120 120 dB
IO Выходной ток VCC = 15 В,
VID = 1 В,
VO = 0
Источник 25°C –20 –30 –60 –20 –30 −60 мA
Весь диапазон –10 –10
VCC = 15 В,
VID = –1 В,
VO = 15 В
Приемник 25°C 10 20 10 20
Весь диапазон 5 5
VID = −1 В, VO = 200 мВ 25°C 12 30 12 30 мкA
IOS Ток короткого замыкания на выходе VCC около 5 В, GND около –5 В,
VO = 0
25°C ±40 ±60 ±40 ±60 мA
ICC Потребляемый ток
(четыре усилителя)
VO = 2.5 В, Без нагрузки Весь диапазон 0.7 1.2 0.7 1.2 мA
VCC = MAX В, VO = 0.5 В,
Без нагрузки
Весь диапазон 1 2 1 2

(1) Все характеристики измерены в разомкнутой цепи при нулевом входном синфазном напряжении, если не указано иное. MAX VCC для испытаний составляет 26 В для LM2902 и 30 В для других.

(2) Все типичные значения для температуры TA = 25°C

 

5.8 Электрические характеристики для LM358A

 

В указанном диапазоне температур, VCC = 5 В (если не указано иное)

Параметр Условия(1) TA(1) LM358A Ед. Изм.
MIN TYP(2) MAX
VIO Входное напряжение компенсации смещения нуля VCC = от 5 до 30 В,
VIC = VICR(min),
VO = 1.4 В
25°C 2 3 мВ
Весь диапазон 5
αVIO Средний температурный коэффициент входного напряжения смещения нуля Весь диапазон 7 20 мкA/°C
IIO Входной ток компенсации смещения нуля VO = 1.4 В 25°C 2 30 нA
Весь диапазон 75
αIIO Средний температурный коэффициент входного тока смещения нуля Весь диапазон 10 300 пA/°C
IIB Входной ток смещения VO = 1.4 В 25°C –15 –100 нA
Весь диапазон –200
VICR Диапазон входного синфазного напряжения VCC = 30 В 25°C от 0 до
VCC – 1.5
В
Весь диапазон от 0 до
VCC – 2
VOH Высокий уровень выходного напряжения RL ≥ 2 кОм 25°C VCC – 1.5 В
VCC = 30 V RL= 2 кОм Весь диапазон 26
RL≥ 10 кОм Весь диапазон 27 28
VOL Низкий уровень выходного напряжения RL ≤ 10 кОм Весь диапазон 5 20 мВ
AVD Большой сигнал усиления дифференциального напряжения VCC = 15 В, VO = от 1 В до 11 В,
RL ≥ 2 кОм
25°C 25 100 В/мВ
Весь диапазон 15
CMRR Коэффициент ослабления синфазного сигнала 25°C 65 80 dB
kSVR Коэффициент подавления помех по питанию
(ΔVDD /ΔVIO)
25°C 65 100 dB
VO1/ VO2 Переходное затухание f = от 1 кГц до 20 кГц 25°C 120 dB
IO Выходной ток VCC = 15 В,
VID = 1 В,
VO = 0
Источник 25°C –20 –30 −60 мA
Весь диапазон –10
VCC = 15 В,
VID = –1 В,
VO = 15 В
Приемник 25°C 10 20
Весь диапазон 5
VID = –1 В, VO = 200 мВ 25°C 30 мкA
IOS Ток короткого замыкания на выходе VCC около 5 В, GND около –5 В,
VO = 0
25°C ±40 ±60 мA
ICC Потребляемый ток
(четыре усилителя)
VO = 2.5 В, Без нагрузки Весь диапазон 0.7 1.2 мA
VCC = MAX В, VO = 0.5 В,
Без нагрузки
Весь диапазон 1 2

(1) Все характеристики измерены в разомкнутой цепи при нулевом входном синфазном напряжении, если не указано иное. MAX VCC для испытаний составляет 26 В для LM2902 и 30 В для других.

(2) Все типичные значения для температуры TA = 25°C

 

6 Рабочие условия

 

VCC = ±15 V, TA = 25°C

Параметр Условия TYP Ед. изм.
SR Скорость нарастания при единичном усилении RL = 1 МОм, CL = 30 пФ, VI = ±10 В (см. Рис. 3) 0.3 В/мкс
B1 Ширина полосы при единичном усилении RL = 1 MОм, CL = 20 пФ (см. Рис. 3) 0.7 МГц
Vn Эквивалентное напряжение шумов, приведенное ко входу RS = 100 Ом, VI = 0 В, f = 1 кГц (см. Рис. 4) 40 нВ/√Гц
Усилитель с единичным коэффициентом усиления
Рис. 3 Усилитель с единичным коэффициентом усиления
Схема для проверки шумов
Рис. 4 Схема для проверки шумов

 

7 Применение

 

Типичное применение операционного усилителя в качестве инвертирующего усилителя. Этот усилитель принимает положительное напряжение на входе и преобразует его в отрицательное той же величины. Таким же образом он преобразует отрицательное напряжение в положительное.

Применение - схема включения
Рис. 5 Применение — схема включения

Напряжение питания должно быть больше чем диапазоны входного и выходного напряжения сигнала. Например если будет усиливаться сигнал от ±0.5 В до ±1.8 В, напряжения питания  ±12 В будет достаточно.

Требуемый коэффициент усиления для инвертирующего усилителя рассчитывается по формулам (1) и (2):

Av=Vout/Vin (1)

Например Av=1.8/-0.5=-3.6 (2)

После того как определен коэффициент усиления, выбираются значения RI или RF. Выбирать значение сопротивления желательно в кОм, так как схема будет использовать токи в мА. Это гарантирует, что не будет потребляться слишком много тока. Для этого примера выберем RI=10 кОм, что дает RF=36 кОм. RF рассчитывается по формуле (3): Av=-RF/RI.

Входное и выходное напряжения на инвертирующем усилителе
Рис. 6 Входное и выходное напряжения на инвертирующем усилителе

 

Добавить комментарий

Имя *
E-mail *
Сайт

Лимит времени истёк. Пожалуйста, перезагрузите CAPTCHA.