原標(biāo)題：6種簡(jiǎn)單電路圖之LM358應(yīng)用電路圖（直流耦合低通RC有源濾波器 低漂移峰值檢測(cè)器）

LM358是一款經(jīng)典的雙運(yùn)放芯片，具有低功耗、寬電壓范圍（3V~32V）和低成本的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于信號(hào)調(diào)理、濾波和檢測(cè)電路。以下詳細(xì)解析兩種典型應(yīng)用電路：直流耦合低通RC有源濾波器和低漂移峰值檢測(cè)器，并提供電路圖與關(guān)鍵設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

一、直流耦合低通RC有源濾波器

1. 電路功能

• 作用：濾除高頻噪聲，保留低頻信號(hào)（如音頻信號(hào)、傳感器輸出），同時(shí)通過(guò)直流耦合傳遞直流分量。

• 特點(diǎn)：

• 相比無(wú)源RC濾波器，有源濾波器無(wú)負(fù)載效應(yīng)，且可提供增益。

• 直流耦合設(shè)計(jì)允許信號(hào)中的直流偏置通過(guò)。

2. 電路圖

Vin ───[R1]───┬───[C1]─── GND             │             ├─[─]─── Vout             │    │            [R2] [C2]             │    │             GND  GND （LM358接成電壓跟隨器或同相放大器）

• 典型配置：

• R1和C1構(gòu)成輸入RC濾波（截止頻率f_c=1/(2πR1C1)）。

• R2和C2構(gòu)成反饋RC濾波，進(jìn)一步抑制高頻（通常R2=R1，C2=C1）。

• 運(yùn)放接法：同相放大器（增益=1+Rf/Rin，若需單位增益則直接接電壓跟隨器）。

• 濾波部分：

3. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 截止頻率計(jì)算：

一、直流耦合低通RC有源濾波器

1. 核心功能

• 作用：濾除高頻噪聲，保留低頻信號(hào)（如傳感器輸出或音頻信號(hào)），同時(shí)允許直流分量通過(guò)。

• 優(yōu)勢(shì)：相比無(wú)源濾波器，有源濾波器無(wú)負(fù)載效應(yīng)，且可提供增益或緩沖。

2. 電路結(jié)構(gòu)

• 輸入級(jí)：電阻（R）和電容（C）串聯(lián)，構(gòu)成RC低通濾波器。

• 運(yùn)放配置：通常接成電壓跟隨器（單位增益）或同相放大器（可調(diào)增益）。

• 反饋路徑：可選RC濾波網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步抑制高頻。

3. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 截止頻率：通過(guò)調(diào)整R和C的值設(shè)定（高頻信號(hào)被衰減，低頻信號(hào)通過(guò)）。

• 直流耦合：輸入信號(hào)的直流分量直接通過(guò)運(yùn)放傳遞到輸出，無(wú)電容隔直。

• 增益選擇：若需放大信號(hào)，可通過(guò)反饋電阻調(diào)整增益；若僅需濾波，使用電壓跟隨器。

4. 應(yīng)用場(chǎng)景

• 傳感器信號(hào)調(diào)理（如溫度、壓力傳感器）。

• 音頻信號(hào)預(yù)處理（去除高頻噪聲）。

二、低漂移峰值檢測(cè)器

1. 核心功能

• 作用：檢測(cè)輸入信號(hào)的峰值，并保持輸出電壓穩(wěn)定，適用于記錄信號(hào)最大值的場(chǎng)景。

• 優(yōu)勢(shì)：低漂移設(shè)計(jì)減少二極管壓降和運(yùn)放偏置電流的影響，輸出穩(wěn)定。

2. 電路結(jié)構(gòu)

• 輸入級(jí)：二極管（肖特基二極管優(yōu)先）連接輸入信號(hào)和電容（C），用于峰值充電。

• 保持電容：電容存儲(chǔ)峰值電壓，通過(guò)電阻緩慢放電。

• 運(yùn)放緩沖：接成電壓跟隨器，隔離負(fù)載對(duì)電容的影響，防止電壓下降。

• 復(fù)位功能：可選手動(dòng)或自動(dòng)復(fù)位（如通過(guò)開(kāi)關(guān)或MOSFET放電）。

3. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

• 峰值保持：當(dāng)輸入信號(hào)上升時(shí)，二極管導(dǎo)通，電容充電至接近峰值；信號(hào)下降時(shí)，二極管截止，電容保持電壓。

• 低漂移設(shè)計(jì)：使用肖特基二極管降低正向壓降，運(yùn)放緩沖減少電容放電。

• 放電時(shí)間：通過(guò)調(diào)整電阻和電容的值設(shè)定（時(shí)間越長(zhǎng)，保持越穩(wěn)定，但響應(yīng)越慢）。

4. 應(yīng)用場(chǎng)景

• 脈沖信號(hào)幅度測(cè)量。

• 音頻信號(hào)峰值記錄。

• 電源電壓監(jiān)控（記錄瞬態(tài)過(guò)壓）。

三、對(duì)比與總結(jié)

設(shè)計(jì)建議

1. 濾波器設(shè)計(jì)：

• 若需高精度濾波，可考慮多階有源濾波器（如二階Sallen-Key）。

• 確保輸入信號(hào)的直流偏置在運(yùn)放共模輸入范圍內(nèi)。

2. 峰值檢測(cè)器優(yōu)化：

• 選擇低正向壓降的肖特基二極管。

• 添加保護(hù)電路（如TVS二極管）防止輸入過(guò)壓損壞運(yùn)放。

四、總結(jié)

• LM358優(yōu)勢(shì)：

• 雙運(yùn)放設(shè)計(jì)適合同時(shí)實(shí)現(xiàn)濾波和檢測(cè)功能。

• 低成本、寬電壓范圍，適合工業(yè)和消費(fèi)電子。

• 設(shè)計(jì)核心：

• 濾波器需平衡截止頻率與增益。

• 峰值檢測(cè)器需優(yōu)化二極管選擇和放電時(shí)間。

通過(guò)以上電路，LM358可高效實(shí)現(xiàn)信號(hào)濾波和峰值檢測(cè)，適用于低成本、高可靠性的應(yīng)用場(chǎng)景。