IC LM324N DIP14, Vierfachverstärker

Der integrierte Schaltkreis LM324N ist ein vierfacher Operationsverstärker, also vier unabhängige Operationsverstärker mit hoher Verstärkung, die in demselben DIP14-Gehäuse integriert sind. Er gehört zu den am weitesten verbreiteten analogen Schaltungen für Signalverstärkung, aktive Filter, Komparatoren, Spannungs-Strom-Wandler, Oszillatoren und die Schnittstelle zwischen Sensoren und digitalen Schaltungen und wird sowohl in Bastelschaltungen als auch in Industrieanlagen eingesetzt.

Jeder der vier Verstärker hat eine Bandbreite bei Einsverstärkung (unity gain) von 1 MHz, ist intern frequenzkompensiert und kann mit einer einzelnen Versorgung zwischen 3 und 32 VDC oder mit einer dualen Versorgung zwischen ±1.5 und ±16 VDC betrieben werden. Der Gleichtakt-Eingangsbereich umfasst Masse (GND), und der Ausgang kann bis nahezu Masse heruntergehen, selbst wenn der Schaltkreis nur von einer einzigen Versorgung gespeist wird, wodurch eine separate negative Versorgung entfällt. Der vom gesamten Schaltkreis aufgenommene Strom ist gering und praktisch unabhängig von der Versorgungsspannung.

Zu den wichtigsten Eigenschaften gehören eine Leerlaufverstärkung von etwa 100 dB, ein sehr kleiner Eingangsbiasstrom, die Möglichkeit, jeden der 4 Kanäle als Verstärker, Komparator oder aktiven Filter zu schalten, sowie die Kompatibilität mit allen Formen digitaler Logik. Die Versorgung erfolgt über Pin 4 (V+) und Pin 11 (GND) gemäß dem standardmäßigen DIP14-Gehäuse.

Spezifikationen:

Versorgungsspannung: 3 - 32 VDC (Einzelversorgung) oder ±1.5 - ±16 VDC (Doppelversorgung)

Versorgungsstrom: 0.7 mA typisch, 1.2 mA maximal, bei V+ = 5 V, für den gesamten Schaltkreis (4 Verstärker)

Anzahl Verstärker: 4, unabhängig

Leerlaufverstärkung: etwa 100 dB

Bandbreite (unity gain): 1 MHz, temperaturkompensiert

Anstiegsgeschwindigkeit (slew rate): 0.5 V / us

Eingangs-Offsetspannung: 2 mV typisch, 7 mV maximal

Eingangsbiasstrom: 45 nA typisch, 250 nA maximal

CMRR (Gleichtaktunterdrückung): 65 - 85 dB

PSRR (Unterdrückung von Versorgungsschwankungen): 65 - 100 dB

Ausgangsstrom pro Kanal: etwa 20 mA Quelle, 10 mA Senke, bei V+ = 15 V

Betriebstemperaturbereich: 0 - 70 C

Gehäuse: DIP14 (PDIP, Pinabstand 2.54 mm)

Abmessungen: 19.3 x 6.4 mm

Pinbelegung:

Verwendung:

Identifizieren Sie Pin 1 anhand der Kerbe oder des markierten Punkts auf dem Gehäuse und setzen Sie den Schaltkreis in das Breadboard oder den Sockel ein, wobei Sie diese Ausrichtung beachten.

Versorgen Sie den Schaltkreis zwischen Pin 4 (V+) und Pin 11 (GND) mit einer Spannung zwischen 3 und 32 VDC für Einzelversorgung, oder verbinden Sie V+ und V- gegen Masse für eine duale Versorgung zwischen ±1.5 und ±16 VDC.

Überschreiten Sie die maximale Spannung von 32 V zwischen den Versorgungspins nicht und legen Sie an den Eingängen keine Spannungen an, die negativer als Masse sind, um das Öffnen der internen Schutzübergänge zu vermeiden.

Schließen Sie das zu verstärkende Signal an den nichtinvertierenden oder invertierenden Eingang des gewünschten Kanals an (zum Beispiel die Pins 2 und 3 für den ersten Verstärker) und legen Sie die gewünschte Verstärkung mit einem externen Rückkopplungsnetzwerk aus Widerständen zwischen Ausgang und invertierendem Eingang fest.

Verwenden Sie jeden der 4 Verstärker unabhängig und verbinden Sie unbenutzte Eingänge mit einem definierten Spannungspegel, um Schwingungen oder unnötig erhöhten Stromverbrauch zu vermeiden.

Fügen Sie einen Entkopplungskondensator von 100 nF so nah wie möglich an Pin 4 zwischen V+ und GND hinzu, um die Stabilität bei Versorgungsspannungsrauschen zu verbessern.

Beachten Sie, dass der Ausgang jedes Verstärkers nur bis etwa 1.5 V unter V+ reicht und bei Stromabgabe nicht vollständig auf 0 V absinken kann; dieses Verhalten ist für diesen Verstärkertyp normal.

Für schnelle Testaufbauten verwenden Sie den Schaltkreis zunächst in einer Komparator- oder einfachen nichtinvertierenden Verstärkerschaltung, bevor Sie zu komplexeren Schaltungen übergehen.