前言

LM358雙運(yùn)放有幾十年的歷史了吧？通用運(yùn)放，很常用，搞電路的避免不了接觸運(yùn)放，怎么選擇運(yùn)放，是工程師關(guān)心的問題吧？
從本文開始，將陸續(xù)發(fā)一些常用的運(yùn)放，大家選型可以參考，運(yùn)放成千上萬，做這個(gè)很耗費(fèi)時(shí)間，可能需要數(shù)月才能形成一個(gè)較有價(jià)值的文檔，感興趣的可以關(guān)注下。隨著運(yùn)放的介紹，在每個(gè)運(yùn)放的頭部更新該文件，數(shù)月后再發(fā)一個(gè)運(yùn)放比較文件。
其中價(jià)格為參考價(jià)格，來源某創(chuàng)批量價(jià)格，少量采購會(huì)高于這個(gè)參考價(jià)格。

LM358 SOP8封裝的外觀和絲印

運(yùn)放比較表

型號(hào)	電源范圍	輸入電壓	輸出電壓	失調(diào)電壓	靜態(tài)電流	輸入偏置電流	帶寬	速率	通道數(shù)	價(jià)格
PART	VCC	VinCM	Vout	Vos	Iq	ib	UGBW	SR	通道數(shù)	價(jià)格
LM324-ST	+3 V to +30 V	0至 VCC–1.5V	20mV-3.5V@VCC=5V	5 mV max	375 μA	20 nA	1.3 MHz	0.4V/μs@典型值	4	0.41
LM358(CJ)	3-32V	V-至 VCC–1.5V	20mV-4V@VCC=5V	±2.0mV典型	1.2mA	±250nA	1M	0.4V/μs	2	0.3
TLV6741	1.8V 至 5.5V	Vee至 VCC–1.2V	軌至軌	150μV	890μA/通道	Ib 10pA	10MHz	4.75V/μs	通道數(shù) 1

1 引言

LM358 運(yùn)算放大器
LM358 是一款行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器。它由兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器組成，每個(gè)放大器都具有高增益和低功耗特性。LM358 相當(dāng)于 LM324 的一半。
LM358 可以在低至 3.0V 或高達(dá) 32V 的電源電壓下運(yùn)行，并支持使用單電源或雙電源供電。
因此，LM358 被廣泛用于各種應(yīng)用電路中，例如音頻放大器、直流增益組件和常規(guī)運(yùn)算放大器電路。

3 產(chǎn)品特點(diǎn)

電源范圍：
-單電源：3.0 至 32V
-雙電源：±1.5 至 ±16V
內(nèi)置兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)算放大器：
-相當(dāng)于 LM324 的二分之一
-靜態(tài)電流為500μA/通道
輸入失調(diào)電壓：5mV（最大值，25°C）
低偏置電流：45nA（典型值，25°C）
單位增益帶寬：1.0MHz（典型值）
內(nèi)部頻率補(bǔ)償，用于單位增益
共模輸入電壓范圍
包括地面

4 應(yīng)用

計(jì)算機(jī)和主板
家用電器
逆變電路
電機(jī)控制
多功能打印機(jī)
電源和便攜式充電器
不間斷電源 （UPS）

5 引腳配置和可訂購信息

圖 5-1。LM358 引腳圖

名字	LM358	I/O	描述
OUT1	1	O	運(yùn)算放大器的輸出 1
IN1-	2	I	運(yùn)算放大器 1 的負(fù)輸入。
IN1+	3	I	運(yùn)算放大器 1 的正輸入。
V-	4	-	單電源為負(fù)（最低）電源或接地。
IN2+	5	I	運(yùn)算放大器的正輸入 2.
IN2-	6	I	運(yùn)算放大器的負(fù)輸入 2.
OUT2	7	O	運(yùn)算放大器的輸出 2.
V+	8	-	正（最高）供應(yīng)。

7 詳細(xì)說明

7.1 描述
LM358 由兩個(gè)高增益、低功耗運(yùn)算放大器組成，可由單電源或雙電源供電。VS 應(yīng)至少比輸入共模電壓高 1.5V。低電源電流與電源電壓無關(guān)。LM358 可直接由數(shù)字系統(tǒng)中使用的標(biāo)準(zhǔn) 5V 電源供電，無需額外的 ± 5V 電源。
7.2 代表性原理圖

8 應(yīng)用與實(shí)施

8.1 典型應(yīng)用電路
LM358 由兩個(gè)獨(dú)立的高增益運(yùn)算放大器組成，支持使用單電源或雙電源。最大電源電壓VS可達(dá)32V，功耗電流低。
因此，LM358 被廣泛用于各種運(yùn)算放大器電路中。

基本電路

圖 8-1 顯示了 LM358 的典型應(yīng)用，其中正電壓 VIN 從 IN 輸入，然后在通過電路后從 OUT 輸出。OUT的輸出電壓VOUT與VIN的極性相反。此時(shí)，輸出電壓與輸入電壓之比就是增益AV。它們之間的關(guān)系由以下等式表示：
$$\frac{V_{IN}}{R_I}=\frac{?V_{out}}{R_F}$$
$$A_V=\frac{V_{OUT}}{V_{IN}}=?\frac{R_F}{R_I}$$
一旦確定了電路設(shè)計(jì)所需的增益，就可以根據(jù)上述公式為RI和RF選擇一個(gè)值。建議使用千歐姆級(jí)電阻器來減少設(shè)備在電路使用中消耗的電流。

圖 8-1。運(yùn)放基本電路

電源

LM358 可以由單電源或雙電源供電，如圖 8-2 和 8-3 所示。建議使用0.1μF旁路電容，并將其放置在電源引腳附近，以減少高阻抗電源耦合中的噪聲或誤差。有關(guān)更多信息，請(qǐng)參閱布局指南。

8.2 布局準(zhǔn)則

LM358廣泛用于各種運(yùn)算放大器電路。在電路設(shè)計(jì)和PCB布局中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)，以幫助器件獲得最佳的運(yùn)行性能：
1.信號(hào)傳輸走線應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離電源走線，以減少寄生耦合。建議信號(hào)走線與電源線保持至少 5 毫米的距離。如果電路的布局不允許這樣做，最好將這些走線垂直布置，以盡可能避免彼此平行;
2.電源走線的長度應(yīng)盡可能短，并適當(dāng)旁路電源，以減少電流變化引起的電源干擾，例如在驅(qū)動(dòng)交流信號(hào)到重負(fù)載時(shí);
3.建議在每個(gè)電源引腳（單電源為V+，雙電源為V+和V-）與地之間使用旁路電容，以減少通過電源引腳和運(yùn)算放大器傳遞到整個(gè)電路的耦合噪聲。建議使用低ESR、0.1μF的陶瓷旁路電容，并確保它們放置在盡可能靠近器件相應(yīng)引腳的位置;
4. 外部元件應(yīng)盡可能靠近設(shè)備放置，并使 RI 和 RF 靠近輸入可以最大限度地減少寄生電容。
5.模擬接地和數(shù)字接地應(yīng)物理上分開。將電路的模擬部分和數(shù)字部分分別接地是一種非常簡單但有效的噪聲抑制方法。在設(shè)計(jì)和布置多層PCB電路時(shí)，可以將一層或多層專用于接地層，這可以降低EMI噪聲并幫助在電路板上分配適當(dāng)?shù)臒崃?
6.確保印刷電路板的表面清潔無潮。使用表面涂層可防止?jié)駳夥e聚，并有助于降低印刷電路板上的寄生電阻。考慮在關(guān)鍵走線周圍為驅(qū)動(dòng)器設(shè)置一個(gè)低阻抗保護(hù)環(huán)（如圖 8-11 所示）。保護(hù)環(huán)可以顯著降低附近走線在不同電位下的泄漏電流。