LM358参数如何调整？

摘要： LM358是一款由德州仪器（Texas Instruments）生产的双运算放大器集成电路，因其广泛的应用和高性价比而备受工程师喜爱，它适用于单电源或双电源工作模式，具有高增益、内...

LM358是一款由德州仪器（Texas Instruments）生产的双运算放大器集成电路，因其广泛的应用和高性价比而备受工程师喜爱，它适用于单电源或双电源工作模式，具有高增益、内部频率补偿等特点，广泛应用于传感放大器、音频放大器、工业控制等领域，下面将详细讲解LM358的参数调整方法：

一、LM358的基本特性与引脚功能

LM358包含两个独立的运算放大器，其引脚配置如下：

1、输出端：引脚1和7

2、反相输入端：引脚2和6

3、同相输入端：引脚3和5

4、负电源或地：引脚4（双电源模式下为负电源，单电源模式下为地）

5、正电源：引脚8

每个运放通道由1、2、3引脚或5、6、7引脚组成，其中1、2、3为一个运放通道，5、6、7为另一个运放通道。

二、LM358的关键参数

LM358的主要电参数包括：

1、输入偏置电流：45 nA

2、输入失调电流：50 nA

3、输入失调电压：2.9 mV

4、共模抑制比：80 dB

5、差模输入电压范围：等于电源电压范围

6、单位增益带宽：约1 MHz

7、电源电压范围：单电源3—30 V；双电源±1.5—±15 V

8、功耗电流：低功耗，适合电池供电

三、LM358的参数调整方法

LM358的参数调整主要涉及以下几个方面：

1. 电源配置

单电源模式：在单电源模式下，LM358的引脚4接地，引脚8接正电源，输出电压摆幅为0至Vcc1.5V，使用5V单电源时，输出电压范围为0至3.5V。

双电源模式：在双电源模式下，引脚4接负电源，引脚8接正电源，这种配置下，输出电压摆幅可以覆盖正负电源之间的范围。

2. 增益设置

LM358的增益可以通过外部电阻来设置，对于反相放大器，增益公式为：\[G = R_f / R_{in}]\，对于同相放大器，增益公式为：\[G = 1 + (R_f / R_{in})]\，通过选择合适的反馈电阻\(R_f\)和输入电阻\(R_{in}\)，可以实现所需的增益。

3. 频率补偿

LM358内部已经进行了频率补偿，但在高频应用中，可能需要额外的外部补偿，这通常涉及添加电容来稳定放大器的频率响应。

4. 偏置电流与失调调整

输入偏置电流和失调电流是影响放大器性能的重要因素，在精密应用中，可以通过外部电路进行调整，使用电位器来微调输入偏置电流，以减小失调。

5. 噪声抑制

为了抑制噪声，可以在电源引脚和地之间添加旁路电容，确保电路的模拟部分和数字部分有良好的隔离，以减少噪声耦合。

四、LM358的典型应用电路

LM358可以应用于多种电路设计中，以下是一些典型应用：

1. 电压跟随器

电压跟随器是一种基本的放大器配置，用于提供高输入阻抗和低输出阻抗，它常用于缓冲信号源。

2. 反相放大器

反相放大器将输入信号反向并放大，通过调整反馈电阻和输入电阻，可以实现不同的增益。

3. 音频放大器

在音频应用中，LM358可以用作前置放大器或功率放大器，放大微弱的音频信号。

4. 传感器信号处理

LM358适用于处理各种传感器输出的微弱信号，如温度传感器、光传感器等。

五、LM358的使用注意事项

在使用LM358时，需要注意以下几点：

1、避免过载：不要超过电源电压范围和输入电压范围，以免损坏芯片。

2、散热问题：在高功率应用中，确保芯片有足够的散热措施。

3、封装选择：根据实际需求选择合适的封装形式，如塑封8引线双列直插式或贴片式。

LM358作为一款经典的双运算放大器，具有广泛的应用领域和灵活的配置选项，通过合理调整电源配置、增益设置、频率补偿和偏置电流等参数，可以实现各种复杂的电路设计，在实际应用中，还需要考虑噪声抑制、散热问题和封装选择等因素，以确保电路的稳定性和可靠性。

七、相关问答FAQs

Q1：如何调整LM358的增益？

A1：LM358的增益可以通过外部电阻来设置，对于反相放大器，增益公式为：\[G = R_f / R_{in}]\，对于同相放大器，增益公式为：\[G = 1 + (R_f / R_{in})]\，通过选择合适的反馈电阻\(R_f\)和输入电阻\(R_{in}\)，可以实现所需的增益。

Q2：LM358在单电源模式下的输出电压范围是多少？

A2：在单电源模式下，LM358的输出电压摆幅为0至Vcc1.5V，使用5V单电源时，输出电压范围为0至3.5V。

Q3：如何抑制LM358电路中的噪声？

A3：为了抑制噪声，可以在电源引脚和地之间添加旁路电容，确保电路的模拟部分和数字部分有良好的隔离，以减少噪声耦合。