今天給大家分享一篇關(guān)于 LM324運放 10 個簡單電路的文章。

這里先簡單介紹一下LM324運放引腳及功能。

一、什么是LM324？

LM324是一款四路運算放大器 IC，由四個高增益放大器組成。這四個高增益放大器可通過單個電壓源進行操作。然而，分壓供電操作也是可能的。內(nèi)部提供頻率補償，以使高增益放大器 在寬頻率范圍內(nèi)工作。

電源電流消耗幾乎與 LM324 的電壓供應(yīng)無關(guān)。在增益等于 1 時，可以對輸入偏置電流和交叉頻率進行溫度補償，無需兩個電源即可運行。

差分輸入電壓等于地電壓，也可以輕松實現(xiàn) 100 倍的大直流電壓增益。

二、LM324引腳圖及功能

LM324 有14 個引腳，分別為 CDIP、PDIP、SOIC和TSSOP。你可以查閱數(shù)據(jù)手冊（Datasheet）以了解所有封裝的物理尺寸。引腳圖及其詳細信息如下所示：

LM324引腳圖及功能圖

LM324引腳圖及功能

三、10 個非常實用且易于理解的LM324電路

主要是以下10個電路：

1、LM324 反相交流放大電路

2、LM324 同相交流放大電路

3、LM324交流信號三分配放大電路

4、LM324 有源帶通濾波電路

5、LM324溫度測量電路

6、LM324 比較器電路

7、LM324單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

8、LM324步進波發(fā)生器電路

9、LM324 高靈敏度嗅探器電路

10、LM324 響應(yīng)電路

1、LM324 反相交流放大電路

LM324放大器可以代替三極管進行交流放大，并且用于放大器的前置放大。具體的電路圖如下所示：

LM324 反相交流放大電路不需要調(diào)試，放大器采用單電源供電，由 R1 和 R2 組成1/2V+偏置，C1為抑振電容。

反相交流放大器電路

LM324 反相交流放大器電壓放大系數(shù) Av 僅由外部電阻 Ri 和 Rf 決定：

Av=-Rf/Ri

負號表示 輸出信號和 輸入信號相位相反。根據(jù)圖中給出的值A(chǔ)v=-10，該電路的輸入電阻為Ri。

一般情況下，Ri 首先等于信號源的內(nèi)阻，然后根據(jù)需要的放大倍率選擇Rf，Co 和 Ci 是耦合電容。

2、LM324 同相交流放大電路

同相交流放大器的特點是輸入阻抗高。R1 和 R2 形成一個 1/2V+ 分壓器電路，通過 R3 對運算放大器進行偏置。

電路的電壓放大系數(shù) Av 也只由外接電阻決定：

Av=1+Rf/R4

電路輸入電阻為R3，R4的阻值從幾千歐到幾萬歐不等。

同相交流放大器電路

3、LM324交流信號三分配放大電路

LM324交流信號三分配放大電路可將輸入交流信號分成三路輸出，三路信號可作指示、控制、分析等用途，對信號源影響很小。

由于運放 Ai 的輸入電阻較高，運放A1-A4都直接將輸出端接到負輸入端，信號輸入到正輸入端，相當(dāng)于Rf=的情況0 同相放大狀態(tài)。

因此，每個放大器的電壓放大系數(shù)為1，與分立元件組成的射極跟隨器相同。

交流信號三分配放大器電路

R1 和 R2 形成 1/2V+ 偏置。靜態(tài)時，A1輸出端的電壓為1/2V+，所以運放A2-A4的輸出也是1/2V+。交流信號通過輸入輸出電容的隔直功能取出，形成三路配電輸出。

4、LM324 有源帶通濾波電路

很多音頻設(shè)備的頻譜分析儀都用LM324 有源帶通濾波電路作為帶通濾波器來選擇不同頻段的信號，并用顯示器上發(fā)光二極管的數(shù)量來指示信號幅度的大小。此有源帶通濾波器的中心頻率為：

LM324 有源帶通濾波電路的中心頻率公式

中心頻率 fo 處的電壓增益 Ao= B3/Qo*2B1，其中 Qo 的公式如下圖所示：

LM324 有源帶通濾波電路的電壓增益

0.3dB 帶寬 B=1/(пR3C)也可以基于 Q，fo , Ao 值由設(shè)計確定，帶通濾波器的元件參數(shù)值：

R1=Q/(2пfoAoC)

R2=Q/((2Q2-Ao)2пfoC)

R3=2Q/(2пfoC)

上式中，當(dāng) fo=1KHz時，C取0.01Uf，該電路也可用于一般的選頻放大。

有源帶通濾波器電路

LM324 有源帶通濾波電路也可以使用單電源，只需將運放的正輸入偏置為1/2V+，電阻R2的下端接運放的正輸入即可。

5、LM324溫度測量電路

LM324溫度測量電路圖如下所示，溫度探頭采用硅三極管3DG6，接成二極管形式。硅晶體管的發(fā)射結(jié)電壓溫度系數(shù)約為-2.5mV/℃，即溫度每升高1度，發(fā)射結(jié)電壓下降2.5mV。

運放 A1 以同相直流放大的形式連接。溫度越高，三極管BG1的壓降越小，運放A1同相輸入端的電壓越低，輸出端的電壓也越低。

溫度測量電路

這是一個線性放大過程，我們只需要在A1的輸出端接一個測量或處理電路來指示溫度或進行其他自動控制。

6、LM324 比較器電路

當(dāng)去掉運放的反饋電阻，或者反饋電阻趨于無窮大時（即開環(huán)狀態(tài)），理論上運放的開環(huán)放大倍數(shù)也是無窮大的（其實就是非常大。比如LM324運放的開環(huán)放大是100dB，也就是10萬倍）。

此時 LM324會形成一個電壓比較器，其輸出要么為高電平（V+），要么為低電平（V-或地）。當(dāng)正輸入電壓高于負輸入電壓時，運放LM324輸出低電平。

LM324 比較器電路

在上圖中，兩個運算放大器用于構(gòu)成電壓比較器。其中，電阻R1、R1ˊ構(gòu)成分壓電路，為運放A1設(shè)置比較電平U1；電阻R2、R2ˊ構(gòu)成分壓電路，為運放A2設(shè)置比較電平U2。

輸入電壓U1同時施加在A1的正輸入端和A2的負輸入端之間。當(dāng)Ui>U1時，運放A1輸出高電平；Ui 時，運放A2輸出高電平。

只要運算放大器A1和A2輸出高電平，晶體管BG1就會導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED就會點亮。

如果選擇U1>U2，當(dāng)輸入電壓Ui超過[U2，U1]的范圍時，LED燈亮，為電壓雙限指示。

如果選擇U2>U1，當(dāng)輸入電壓在[U2,U1]范圍內(nèi)時，LED燈亮，為“窗口”電壓指示。

LM324比較器電路與各種傳感器配合使用。稍加修改，即可用于各種物理量的雙限檢測，短路、斷路報警等。

7、LM324單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

如下圖所示，LM3224 單穩(wěn)態(tài)電路可用于一些自動控制系統(tǒng)。電阻R1和R2構(gòu)成分壓電路，為運放 A1 (LM324)的負輸入端提供偏置電壓 U1 作為比較電壓參考。靜態(tài)時，電容 C1充滿電，運放 A1 正輸入電壓 U2 等于電源電壓V+，所以 A1 輸出高電平。

當(dāng)輸入電壓 Ui 變低時，二極管 D1 導(dǎo)通，電容 C1 通過 D1 快速放電，使 U2 突然下降到地電平。此時，由于 U1>U2，運放 A1 輸出低電平。

當(dāng)輸入電壓 Ui 變高時，二極管 D1 截止，電源電壓 R3 對電容 C1 充電。當(dāng) C1 上的充電電壓大于 U1 時，U2>U1 和 A1 輸出都變?yōu)楦唠娖?，從而結(jié)束單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)。

顯然，增加 U1 或增加 R2 和 C1 的值會增加單穩(wěn)態(tài)延遲時間，反之亦然。

LM 324 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

LM324 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路

如果去掉二極管D1，這個電路就具有上電延時功能。上電時，U1>U2，運放A1輸出低電平。隨著電容器C1繼續(xù)充電，U2繼續(xù)上升。當(dāng) U2>U1 時，A1 輸出變?yōu)楦唠娖健?/p>

8、LM324步進波發(fā)生器電路

下圖是由電流型運放組成的梯形波發(fā)生器LM324實用電路。運算放大器A1( LM324 )和外圍元件組成矩形波發(fā)生電路并輸出脈沖串。

階躍波發(fā)生器電路

運放 A2 及其外圍元件為積分保持電路。積分電容對輸入脈沖進行積分并保持輸入脈沖的階躍，在輸出端得到的是每一步的累加，也就是步進波。 運算放大器 A3 是一個電壓比較器。當(dāng)階躍波電壓上升到電源電壓的80%左右時，A3反轉(zhuǎn)。

運放 A4 及其外圍元件為單穩(wěn)態(tài)電路。A3 的反相使其輸出一個脈沖（約100UFS），作為復(fù)位脈沖來復(fù)位 A2，從而完成一個梯形周期。

9、LM324 高靈敏度嗅探器電路

使用 LM324高靈敏度嗅探器電路 ，你可以在遠處聽到非常微弱的聲音，其指向性強且靈敏度高。例如，你可以用它來聽到運動場上運動員和教練員的耳語。

高靈敏度嗅探器電路

LM324高靈敏度嗅探電路的工作原理：

電路上圖所示。安裝在專用管中的麥克風(fēng)接收某個方向的聲音（其他方向的聲音被抑制），送至放大器進行放大。放大器由兩級組成。第一級由 LM324 的四個運算放大器中的一個組成，增益為 110 倍。第二級由另一個運算放大器組成，增益為 500 倍。

如此高的放大能力，足以將非常微弱的聲音信號放大，由耳機輸出。它可以用來聽到人耳無法從遠處直接聽到的微弱聲音。

LM324 中集成了四個運算放大器，這里只使用了A和D，接線方法可以參考上圖；

R1=R2，取值范圍在10K---100K之間；

電源+6V---9V，兩個（或三個）電池夾可串聯(lián)使用；

本機的靈敏度極高，測試期間不要在 MIC 附近講話。

10、LM324 響應(yīng)電路

我們可以使用運放LM324按照“電路簡單、成本低、元器件容易獲取”的原則設(shè)計制造成功的接聽器電路，如下圖所示：

LM324 響應(yīng)電路

上圖中LM324響應(yīng)電路的電路原理：

通過打開電源并調(diào)節(jié) RP ，每個運放的反相輸入端都會有一定的電壓。由于各運放同相端通過R1～R4和R5、BG的R結(jié)接地，各運放輸出低電平；當(dāng)AN1按下時，R6和R1分壓（因為C的電壓不能突變，BG 沒有導(dǎo)通），使運放IC-1的同相輸入端產(chǎn)生一定的電壓。

這個電壓高于反相輸入端的電壓，運放IC-1輸出高電平，通過LED1反饋到同相輸入端并自鎖。同時，電流通過R1、R5、BC be 接地。一方面保持 LED1 亮；另一方面為 BG 提供基極電流。

C 的延時功能結(jié)束后，BG 飽和開啟。即使再次按下其他按鍵，相應(yīng)運放的同相輸入端也不會因為沒有更高的電壓輸出高電平，從而保證了先按鍵的人接聽成功。AN 復(fù)位后，可進行第二輪搶答。

調(diào)試本電路前，先用一個容量較大的電容 C 調(diào)整 RP ，使每個運放 LM324 的反相輸入端電壓為 4V 左右，然后在各通道能可靠觸發(fā)的情況下盡量減小 C 的容量。

審核編輯：湯梓紅