Symbol und Anschlussbelegung
Maximale Betriebsdaten
Der LM358 und LM324 darf nicht außerhalb der maximalen Betriebsdaten betrieben werden. Sie können beschädigt werden.
| Versorgungsspannung U+ - U- | 32V |
| Eingangsspannung | -0,3V bis +32V |
| Gesamtleistung aller Elemente | 830mW bei 25°C |
| Eingangsstrom Uin < 0,3V bei 25°C | 10mA |
| Kurzschluss gegen U- nur ein Ausgang | dauerhaft |
| Betriebstemperatur | 0°C bis 70°C |
Gehäuse
Die LM158-P, LM258-P und LM358-P haben ein Dual-In-Line-Gehäuse, DIL-8-Gehäuse.
Der LM324-P hat ein DIL-14-Gehäuse.
Eigenschaften
- Die LM158, LM258, LM358 und LM324 können mit einer einzelnen oder mit zwei Versorgungsspannungen arbeiten.
- Die Versorgungsspannung liegt bei
- 3V bis 32V oder
- +-1,5V bis +-16V.
Die folgenden Angaben beziehen sich auf eine einzelne Versorgungsspannung von 5V.
-
Die Eingangsspannung kann bei jeder Versorgungsspannung Uv- betragen.
Bei einer einzelnen Versorgungsspannung kann die Eingangsspannung 0V betragen.
- Sie kann bis zu Uv- - 0,3V (-0,3V) gehen.
- Im Betrieb sollte die Eingangsspannung maximal 2V unter der Versorgungsspannung Uv+ liegen.
- Wenn die Eingangsspannung beider Eingänge eines Operationsverstärkers unter Uv- - 0,3V (-0,3V) oder über Uv+ - 2V liegt, ist seine Funktion nicht mehr gesichert. Siehe Phasenumkehr.
- Die Ausgangsspannung erreicht nahezu Uv- bzw. 0V.
- bei bis zu 2µA unter 20mV
- bei bis zu 0,02mA unter 100mV
- bei bis zu 0,1mA unter 0,5V
- bei bis zu 10mA unter 1V.
- Die Ausgangsspannung erreicht nie Uv+
- bei bis zu 1mA 1,5V unter Uv+
- bei bis zu 10mA 2,0V unter Uv+.
- Die maximale Betriebsfrequenz sollte unter 10kHz liegen.
- Der Versorgungsstrom liegt
- bei 5V unter 1,2mA und
- bei 30V unter 2mA.
| Typ | Eingangsstrom | Offsetspannung | Verstärkung |
| LM158 | 50nA | 2mV | 50000 |
| LM258 | 100nA | 3mV | 50000 |
| LM358 | 150nA | 5mV | 25000 |
| LM324 | 150nA | 5mV | 25000 |
Eingänge des LM358 und LM324
Der LM358 und der LM324 sind sehr robust. Um unerwünschten Effekte und Ausfälle Ausfälle zu vermeiden, sind ein einige Regeln zu beachten.
- Der LM358 und der LM324 benötigen einen Eingangsstrom, Iin, der aus dem Eingang fließt. Dieses kann z.B. durch einen Widerstand von 10MΩ oder weniger erreicht werden.
- Nicht benutzte Eingänge sollten nicht offen gelassen werden. Der nicht invertierende Eingang wird mit 10kΩ an Masse angeschlossen. Der invertierende Eingang wird mit dem Ausgang verbunden.
- Die Eingänge sind gegen zu hohe positive und negative Spannungen geschützt. Der Strom muss begrenzt werden. Ein Widerstand mit 10kΩ oder mehr schützt die Eingänge.
- Zu hohe positive und negative Eingangsspannungen können zu Fehlfunktionen des LM358 und des LM324 führen. Sie werden jedoch nicht dauerhaft beschädigt.
Regeln
- Der LM358 und der LM324 können mit einer einzigen Versorgungsspannung von 5V betrieben werden.
- Die Versorgungsspannung beträgt
- 3V bis 32V
- +-1,5V bis +-16V.
-
Die Eingangsspannung kann bei jeder Versorgungsspannung Uv- betragen.
Bei einer einzelnen Versorgungsspannung kann die Eingangsspannung 0V betragen.
- Sie sollte Uv- - 0,1V (-0,3V) nicht unterschreiten.
- Die Eingangsspannung sollte nicht höher als 2V unter Uv+ betragen.
- Die Ausgangsspannung erreicht niemals UV+, sondern Uv+ - 2V.
- Bei kleinen Lasten (<20µA) erreicht die Ausgangsspannung fast UV- (0V).
- Der Ausgang kann dauerhaft gegen Minus kurzgeschlossen werden.
- Dies kann jedoch zur Überhitzung führen.
- Bei Betriebsspannungen über 5V sollte der Strom auf 30mA begrenzt werden.
- Der Eingangsstrom beträgt weniger als 150nA.
- Dieser Eingangsstrom muss jedoch fließen können.
- Nicht benutzte Eingänge dürfen nicht offen sein.
- Die Offsetspannung ist kleiner als 5mV.
- Der Versorgungsstrom ist kleiner als 1,2mA.
- Die Verstärkung mit Rückkopplung sollte unter 100 liegen.
Phasenumkehr
Unter Phasenumkehr versteht man die Umkehrung der Verstärkung eines Operationsverstärkers, d.h. aus einem invertierenden Verstärker wird ein nicht-invertierender Verstärker und umgekehrt. Dies kann sich negativ auf das Verhalten einer Schaltung auswirken und führt häufig zu Schwingungen.
Der gültige Gleichtaktbereich eines LM358 reicht von 0V bis Uv - 25V. Die Eingänge können Uv bis zur maximalen Uv überschreiten, ohne dass der LM358 beschädigt wird.
Mindestens ein Eingang innerhalb des gültigen Eingangs-Gleichtaktbereich liegen, damit der Ausgang die richtige Phase hat. Wenn beide Eingänge den gültigen Bereich überschreiten, ist die Ausgangsphase undefiniert. Wenn einer der Eingänge unter -0,3 V liegt, ist die Ausgangsphase ist undefiniert. Der Eingangsstrom sollte auf 1 mA begrenzt werden.
Mehr unter Phasenumkehr bei Operationsverstärkern.