LM серия

В тази статия ще разгледаме основните интегрални схеми от серията "LM". 

Като: LM317, LM324, LM337, LM339, LM358, LM386, LM393.

LM317 – е популярен, положителен регулатор на напрежение. Диапазонът му на изходно напрежение варира от 1.2V до 37V.

LM317 има 3 пинова конфигурация: вход,изход и регулиращ пин.

Фиг. 1 LM317 - пинове

Ако регулиращият пин е свързан към маса, изхода ще осигури напрежение 1.25V при максимални токове. За по-високи стойностти на изхода, регулиращия пин се свързва към резисторен делител между изхода и маса. От това следва формулата за изчисляване на изходното напрежение:

V _изход = V _ref (1 + R _L / R _H )

V_ref = 1.25V

Фиг. 2 Схема на свързване на LM317

LM324 – е операционен усилвател, който работи като компаратор и се състой от четири независими усилвателя. Проектиран е с ниска мощност. Обхвата на работни напрежения започва от 3V, като може да достигне и до 32V.

Фиг. 3 Конфигурация на ИС LM324

Всеки един от усилвателите в LM324 има два входа: инвертиращ и неинвертиращ , както и по един изход.

LM324 има 14 пина , които може да видите на фиг. 4.

Фиг. 5 Параметри на LM324 

Приложения на LM324:

• Използват се като компаратори, т.е. чрез тях може да се сравнят два входни сигнала;
• Като усилвател на даден сигнал;
• В допълнение към различни схеми , които в състава си използват операционни усилватели.

Фиг. 6 Схема показваща използването на LM324

Схемата от фиг. 6 ще я разгледаме по-подробно в някоя от следващите статии. Основно тази схема се използва за откриване на изгубен телефон/GSM до определен обхват.

LM337 – е популярен, отрицателен регулатор на напрежение. Диапазонът му на изходно напрежение варира от -1.2V до -37V .

LM337 има 3 пинова конфигурация: вход,изход и регулиращ пин.

Фиг. 7 LM337 – пинове 

Ако регулиращият пин е свързан към маса, изхода ще осигури напрежение -1.25V при максимални токове. За по-високи стойностти на изхода, регулиращия пин се свързва към резисторен делител между изхода и маса. От това следва формулата за изчисляване на изходното напрежение:

V _изход = - V _ref (1 + R _L / R _H )

V_ref =  - 1.25V

Фиг. 8 Схема на свързване на LM337

LM339 e интегрална схема, която служи за сравняване на две напрежения или токове на входа на компаратора.  Компараторът има два входа, които се сравняват един с друг, след което генерира диференциален изход като сигнали от високо или ниско ниво. Компараторите могат да бъдат изработени от различни електронни компоненти ( резистори, транзистори, диоди и т.н.)

LM339 има четири вградени компаратора. Интегралната схема е 14 пинова. На фиг. 9 е показан всеки един пин, както символното означение  и корпуса.

Фиг. 9 LM339 – пинове, символно означение, корпус

Фиг. 10 Схема, в която се използва LM339 

Когато първичното напрежение  е по-високо от 6V ,изходът ще бъде в състояние с високо напрежение. Така светодиода няма да мига и зумера няма да издава звук.

Когато първичното напрежение е по-малко от 6V , тогава светодиода ще свети, както и зумера ще издава звук. Нивото на напрежение и чувствителността на веригата могат да се контролират от потенциометъра.

Фиг. 11 Основни характеристики на LM339 

Приложения:

• в захранващи блокове;
• измервателни уреди;
• генератори;
• автомобилостроенето;
• нискочестотни оптични усилватели;
• zero crossing;
• СМОS / TTL и др.

LM358 – е интегрална схема, състояща се от два операционни усилвателя (ОУ), независими един от друг. Този ОУ е подходящ ако искате с едно захранване да управлявате два усилвателя. От 3 до 32V.

LM358 е изграден с 8 пинова конфигурация, която може да видите на фиг. 12.

Фиг. 12 LM358 – описание на пиновете 

LM358 намира доста широко приложение в много различни схеми. За пример ще дадем схема на аларма за автомобил, за да видите как действа ОУ.

В схемата като сензор за удар се използва пиезо сензор, който трябва да се монтира на вратата ,която искате да пазите. Логиката на схемата е проста, когато сензора за удар се активира ОУ активира зумера и той започва да издава звуков сигнал. С потенциометър R2 може да нагласите чувствителността на сензора.

Фиг. 13 Схема на аларма за автомобил,  използваща LM358 

LM386 -  e усилвател на мощност, използващ ниско напрежение.  За захранване може да се използва и батерия.

Фиг. 14 LM386 корпус

LM386 общо има 8 пина с различни функции един от друг. Пиновете и техните описания може да видите на фиг. 15. 

Фиг. 15 LM386 пинове

За да разберем вътрешната структура на интегралната схема може да видим фиг. 16.

Фиг. 16 Вътрешна структура на LM386 

Като говорим за LM386 не можем да не споменен и част от неговите приложения.

• AM/FM радио усилватели;
• Джобни усилватели на батерии;
• Линейни драйвери;
• TV звукови системи;
• Серво драйвери и др.

Като за финал на нашата статия ще дадем примерна схема на усилвател, изграден на базата на LM386.

Фиг. 17 Схема на усилвател използващ LM386 

LM393 – е интегрална схема, която в състава си е изградена от два операционни усилвателя. Може да се захранва от едно или две напрежения, вариращи от 2 до 36V. Ако напрежението е двуполярно ще бъде +1/-1V до +18/-18V.

LM393 има 8 пина, всеки от който е с различни характеристики. Може да ги видите на фиг. 18. 

Фиг. 18 Пинове на LM393

Как точно работи ? – LM393 e компаратор, който сравнява два входа и определя кой от тях е с по-голяма стойност.

Ще разгледаме схема, в която ще използваме фоторезистор, който да контролира делителя на напрежение. Когато веригата е изложена на ярка светлина, изходното устройство ще бъде изключено. Когато е поставена в тъмнина, изходното устройство ще се включи. Ако напрежението в инвертиращия терминал е по-високо, отколкото в неинвертиращия, изходът се включва. И обратно, ако напрежението в инвертиращия терминал е по-малко от неинвертиращия, изходът е изключен. За изходно устройство ще използваме светодиод.

Преди да преминем към осъществяването на схемата, нека да разгледаме конфигурацията на LM393 , дадена на фиг. 19.

Фиг. 19 Конфигурация на LM393

Всеки от двата операционни усилвателя (ОУ) имат два входа и един изход. Тези ОУ са независими един от друг, така че всеки ще даде отделна изходна стойност. За нашата схема ще използваме само един от ОУ.

Какво трябва да направим? – Да захраним чипа – 4 и 8 пин. След това да зададем два входни сигнала, които да бъдат сравнени и на изхода да има крайна стойност. Ако към изхода свържем светодиод , той ще се включи , когато инвертиращото напрежение е по-голямо от неинвертиращото и ще се изключи , когато е обратното.

Да преминем към изграждането на схемата. Целта е , когато е тъкмо светодиода да се включи и когато светнем да се изключи.

Фиг. 20 Схема използваща LM393 -

ОУ във веригата сравнява референтно напрежение с напрежението създадено от делителя на напрежение между фоторезистора и резистор 33К. Когато фоторезистора е изложен на светлина , неговото съпротивление пада доста под 30К, следователно по-голямата част от напрежението преминава към резистора 33К и по-малко преминава към фоторезистора. По този начин напрежението произведено от делителя е по-малко от референтното, което значи , че светодиода няма да се захранва. По време на тъмнина фоторезистора има много голямо съпротивление и по-голямата част от напрежението се разпределя през него. При това напрежението създадено в този случай от делителя ще включи светодиода, защото е над референтното напрежение.