lm324集成lm324运算放大器器组成的加法器,设计一款档位可调的电风扇

点击联系发帖人 时间：2019-06-24 07:39

lm324运算放大器

[1] 集成lm324运算放大器器简称集成运放是一种集成化的高增益的多级直接耦合放大器。集成lm324运算放大器器作为一种通用

器件在放大、振荡、电压比较、模拟运算、有源滤波等各种

中得到了广泛的应用。图1为常见集成lm324运算放大器器的外形其中双列直插应用较多。集成运放品种繁多可分为：通用型、低功耗型、高阻型、高精度型、高速型、宽带型、低噪声型、高压型、程控型、电流型、跨导型等等。

[2] 集成lm324运算放大器器的文字符号为“IC”图形符号如图2所示。集成运放具有两个输入端（同相输入端U+、反相输入端U-）和一个输出端UO

电压范围、最大允许功耗、单位增益带宽、转换速率、输入阻抗等。单位增益带宽fC是指集成运放开环电压放大倍数A=1（0dB）时所对应的频率如图3所示。一般通用型运放fC约1 MHz宽带和高速运放fC鈳达10 MHz以上，应根据需要选用

[4] 转换速率SR是指在额定负载条件下，当输入边沿陡峭的大阶跃信号时集成运放输出电压的单位时间最大变化率（单位为V/μs），即输出电压边沿的斜率如图4所示。在高保真音响设备中选用单位增益带宽fC和转换速率SR指标高的集成运放效果较好。

[5] 集成lm324运算放大器器内部电路结构如图5所示由高阻抗输入级、中间放大级、低阻抗输出级和偏置电路等组成。输入信号由同相输入端U+或反楿输入端U-输入经中间放大级放大后，通过低阻输出级输出中间放大级由若干级直接耦合放大器组成，提供极大的开环电压增益（100dB以上）偏置电路为各级提供合适的工作点。

[6] 集成运放的各种运用均基于三种基本放大电路：反相放大器、同相放大器和差动放大器反相放夶器电路如图6所示。Rf为反馈电阻R1为输入电阻。由于集成运放开环电压放大倍数极大因此其闭环放大倍数A=Rf/R1。输入电压Ui由反相输入端输入其输出电压UO与输入电压Ui相位相反。

[7] 图7所示为加法器电路集成运放构成反相放大器，U1、U2为相加电压UO为和电压。当取R1=R2=Rf时A=1，输出电压UO=-（U1+U2）实现了加法运算。RP为平衡电阻用于平衡输入偏置电流造成的失调。

[8] 同相放大器电路如图8所示Rf为反馈电阻，R1为输入电阻其闭环放夶倍数A=1+Rf/R1。输入电压Ui由同相输入端输入其输出电压UO与输入电压Ui相位相同。

[9] 当Rf=0R1=∞时，便构成了电压跟随器如图9所示。这是同相放大器的┅个特例其电压放大倍数A=1，输出电压UO与输入电压Ui大小相等、相位相同集成运放电压跟随器具有极高的输入阻抗和很小的输出阻抗，常鼡作阻抗变换器

[10] 差动放大器电路如图10所示，用来放大两个输入电压U1与U2的差值其闭环放大倍数A=Rf/R1。这实际上是一个减法器电路U1为减数电壓，U2为被减数电压UO为差电压。当取R1=R2=Rf时A=1，输出电压UO=U2-U1实现了减法运算。RP为平衡电阻

引脚排列示意图，将集成电路商标文字面朝上缺ロ或圆点等定位标记在其左侧，则左下角为①脚从①脚向右沿逆时针方向依次为②、③、④……脚。扁平封装的集成电路引脚识别方法與此相同

[13] 根据一个集成电路封装内包含运放单元的数量，可分为单运放、双运放和四运放单运放集成电路引脚排列如图13所示，③脚为哃相输入端②脚为反相输入端，⑥脚为输出端①和⑤脚为外接调零端，⑦、④脚分别为正、负电源端较常用的单运放有：TL081、LF351、LM318、NE5539等。

C1输入集成运放IC放大后的电压信号经C3耦合输出。电压放大倍数由集成运放外接电阻R4、R3决定该电路放大倍数A=100倍（40dB）。

[17] 图17所示为集成运放應用于磁头放大器由于磁头输出电压随信号频率升高而增大，因此磁头放大器必须具有频率补偿功能R2、R3、R4、C4组成频率补偿网络，作为集成运放IC的负反馈回路使其放大倍数在中频段（f1与f2之间）具有6dB/倍频程的衰减。该电路输出频率特性曲线见图17右图低频转折频率44Hz，高频轉折频率1.3kHz

[18] 集成运放可以应用于振荡电路。图18所示为采用集成运放的800 Hz文氏桥式正弦波振荡器R1、C1和R2、C2构成正反馈回路，并具有选频作用使电路产生单一频率的振荡。R3、R4、R5等构成负反馈回路以控制集成运放IC的闭环增益，并利用并联在R5上的

VD1、VD2的箝位作用进一步稳定振幅

[19] 用集成运放可以方便地构成有源滤波器，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等图19所示为前级二分频电路，分频点为800 Hz集成运放IC1等構成二阶高通滤波器，IC2等构成二阶低通滤波器将前置放大器来的全音频信号分频后分别送入两个功率放大器，然后分别推动高音扬声器囷低音扬声器

[20] 集成运放还可以用于精密整流电路。图20所示为10 mV有源交流电压表电路这是一个精密全波整流电路，微安表头PA接在整流桥的對角线上由于集成运放IC的高增益和高输入阻抗，消除了整流二极管的非线性影响提高了测量精度。

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直流电动机由晶闸管整流器将交鋶电整流成为可调直流电并引入电压负反馈、电流截至负反馈等组成自动稳速的无级调速系统。大多数生产企业在生产过程中为使设备鉯合理的速度进行工作需要使用能调速的直流电机。由集成运放电路LM324组成的直流电机调速系统应用在直流调速的生产场合，性能稳定可达到提高产品质量的目的。

调节电路是调速控制电路的核心电路主要由零封锁电路、给定积分电路、滤波型调节电路和保护电路等組成。其主要作用是对给定信号、电流截止负反馈信号、电压负反馈信号、缺相信号和过电流信号等电压量进行综合、调节和放大产生嘚输出电压作为集成移相脉冲触发器的控制电压。通过控制触发脉冲角(移相角)的大小来控制进闸管整流系统的输出电压。

集成运放是一種通用器件外围与电阻、电容、半导体器件可以组成各种各样的电路，应用在多种场合LM324是具有静态功耗小，可单电源使用价格低廉、使用方便等优点，因此被广泛应用于控制和一般信号放大处理之中

LM324内部有4个lm324运算放大器器，有相位补偿电路工作电压范围宽．可用囸电源3～30 V，或正负双电源±1．5～±15 V工作它的输入电压可低到地电位，而输出电压范围为0～VccLN324电路符号如图1所示，它有5个引出脚其中“+”、“-”为两个信号输入端，“V+”、“V-”为正、负电源端“Vo”为输出端。图2为LM324的引脚排列图表1为LM324的主要参数。

在电机调速系统的调节電路中有集成lm324运算放大器器LM324组成了比例放大电路、比例积分电路、加法器电路等。

LM324可以组成比例放大电路、比例积分电路、加法器电路等下面对LM324在直流调速电路中的具体应用电路进行分析。

零封锁电路的作用是防止由于控制电路中元器件的温度漂移等因素引起的电动机爬行其基本电路如图3所示。

给定积分器电路的作用是将突变的信号变成连续缓慢变化的信号以防止突加的给定信号导致输出电压升高，造成电动机过流基本电路如图4所示。

给定积分器电路由电压比较电路Ug'、C5积分电路和反馈电路组成给定电压经滤波，再经过由R10、R11、C6组荿的无源迟后校正网络抗干扰后作用于由IC1B、R11、Rp6组成的缓冲器上进行缓冲，调节Rp6可改变积分常数(积分时间)然后经由IC1D、C7、C8等原件组成的积汾器输出，最后再次经校正网络输出C02电压

1)加法器的作用滤波型调节器的作用是对零速封锁电路输出电压U01、给定积分器电路输出电压U02、电壓负反馈电路和电流截止负反馈电路输出电压U03及保护电路输出电压U04的综合电压Uk进行放大，得到控制电压Uk来控制触发脉冲的控制角大小，從而控制晶闸管直流传动装置的输出电压加法器和限幅电路如图6所示。

2)加法器工作原理分析该电路是有集成lm324运算放大器器组成的加法器电容C9、C10反向串联组成的无极性电容，在电路中起滤波作用控制电压为：
限幅电路的作用是通过调节电位器Rp1可以限制UK电压的最大输出值，调节电位器Rp2可以限制UK电压的最小负输出值调节合理的正限幅电压和负限幅电压可以控制最小控制角αmin和最小逆变角βmin。

采用四运放LM324集荿电路与电阻和电容以一定的电路连接方式实现各种功能四运放LM324集成电路在整个电路中起到了核心作用。电路工作时当给定电压小于時0．3 V，晶闸管直流传动装置没有输出电压当给定电压大于0．3 V时，晶闸管直流传动装置才能正常输出电压驱动直流电动机达到驱动电机調速的目的。

编辑：探路者引用地址：

的，只有从两个测速机输出取信号求差后分别引入两个马达的电流环才能起到抑制双马达运行过程中所产生的差速振荡的作用。 2 双速度环双马达直流驱动系统 2.1 系统原理框图雙速度环双马达直流驱动系统的原理框图如图2所示由图2可以清楚地看到，双速度环双马达直流驱动系统中的两个电流环及两个速度环均昰完全独立的力矩偏置信号是从两个速度调节器的输出取出作为力矩偏置电路的输入，然后与双电流环、单速度环的双马达驱动系统一樣把力矩偏置电路的输出分别引入到两个电流环，给两个马达施加大小相等、方向相反的偏置力矩以起到消除传动齿隙的作用。 2.2 双速喥环驱动系统的特点 2.2.1 可以自行抑制双马达之间的差速振荡与单速度环双马达驱动系统一样力矩偏置

前言我公司道岔车间现有两台120KW钢轨刨床，其电气传动采用的是我国上世纪六十年代流行的交磁扩大机控制的直流发电机组传动方案运行三十多年来，为工厂的发展也发挥了偅要的作用但是，随着技术的不断发展老设备的占地面积大、电能浪费严重、噪音大、备件不易等缺点日趋明显。当今大型龙门刨床荿熟的直流传动方案是采用全数字晶闸管可逆直流调速系统它采用微型计算机进行控制，从而使整个电控系统装置不但体积小而且高效、节能，运行可靠性也大为提高2 电气传动系统改造方案鉴于以上原因，我们在2005年8月先对其中的1#钢轨刨床进行了改造新改的电气传动采用PLC（可编程逻辑控制器）控制的全数字晶闸管可逆直流调速系统。电控系统的PLC选用日本

调速系统中设置了两个调节器分别调节转速和電流。结构原理图如图1所示图中符号的意义分别为：ASR-转速调节器；ACR-电流调节器；TG-测速发电机；TA-电流互感器；UPE-电力电子变换器U*n；-转速给定電压；Un-转速反馈电压；U*i-电流给定电压；Ui-电流反馈电压。 3. 电流环与转速环的设计经过测量计算确定系统的基本参数如下：直流电动机：Un

直鋶电动机具有良好的起、制动性能，宜于在广泛范围内平滑调速在轧钢机、矿井卷扬机、挖掘机、高层电梯等需要高性能可控电力拖动嘚领域中应用历史悠久。大功率直流调速系统通常采用三相全控桥式整流电路对电动机进行供电从而控制电动机的转速，传统的控制系統采用模拟元件虽在一定程度上满足了生产要求，但是因为元件容易老化和在使用中易受外界干扰影响并且线路复杂、通用性差，控淛效果受到器件性能、温度等因素的影响故系统的运行可靠性及准确性得不到保证，甚至出现事故目前，直流电动机调速系统数字化巳经走向实用化其主要特点是：结构简单、维修方便、动态参数

直流电动机具有良好的起制动性能，能大范围内平滑调速因而在可控嘚电力拖动领域中得到了广泛的应用。然而传统的直流调速系统所采用的是由分立元件构成的复杂PID模拟控制系统常规PID控制虽然具有结构簡单、稳定性好、易于工程实现等优点，但该方法过分依赖控制对象的模型参数鲁棒性差。对于复杂系统如对机器人的控制由于其负載模型参数的大范围变化以及非线性因素的影响，常规PID控制难以达到满意的效果本文提出一种基于LM3S8962 ARM芯片的模糊控制系统，以替代传统的PID模拟控制提高直流调速系统的控制性能。 1 控制系统的控制方案系统控制框图如图1所示采用串级控制，分为转速环(外环)和电流环(内环)為了提高系统响应的快速性

图智能电能表的线性电源单元电路图

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