德州儀器LM258DR運算放大器中文資料

一、引言

德州儀器（Texas Instruments，簡稱TI）是全球領先的半導體設計與制造公司，其產品廣泛應用于通信、計算、消費電子、汽車電子和工業(yè)控制等領域。LM258DR是TI公司推出的一款高性能、成本敏感的工業(yè)級雙路標準運算放大器。本文將從型號類型、工作原理、特點、應用以及詳細參數等方面對LM258DR進行全面介紹。

　　廠商名稱：TI德州儀器

　　元件分類：運算放大器

　　中文描述： 運算放大器，SOIC封裝雙通道，表面貼裝安裝，雙，單電源，精確，8引腳

　　英文描述： Dual standard，industrial-grade，operational amplifier

　　數據手冊：http://www.kmzr.net.cn/data/k01-270707-LM258DR.html

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　　LM258DR概述

　　LM258DR是工業(yè)級雙路標準運算放大器，該器件為成本敏感型應用帶來了出色的價值，該器件的特性包括低失調電壓（300?V，典型值）、接地共模輸入范圍以及高差分輸入電壓能力。

　　LM258DR運算放大器具有增強的功能，例如單位增益穩(wěn)定性、較低的3mV（室溫下的最大值）失調電壓和每個放大器300?A（典型值）的靜態(tài)電流，從而簡化了電路設計。高ESD（2kV，HBM）和集成EMI以及射頻濾波器可支持將LM358B和LM2904B器件用于最嚴苛、最具環(huán)境挑戰(zhàn)性的應用。

　　LM258DR放大器采用行業(yè)通用封裝SOC，8引腳。

　　特性

　　3V至36V寬電源范圍（B版本）

　　靜態(tài)電流：每個放大器300?A（B版本，典型值）

　　單位增益帶寬為1.2MHz（B版本）

　　共模輸入電壓范圍包括接地，支持近地直接檢測

　　3mV（25°C時）的低輸入失調電壓（A和B版本，最大值）

　　內部射頻和EMI濾波器（B版本）

　　對于符合MIL-PRF-38535標準的產品，所有參數均經過測試，除非另外注明。對于所有其他產品，生產流程不一定包含對所有參數的測試。

　　LM258DR中文參數

　　LM258DR引腳圖

二、型號類型

LM258DR是一款雙路標準運算放大器，其封裝形式為SOIC（Small Outline Integrated Circuit），具有8個引腳，便于表面貼裝安裝。該型號專為成本敏感型應用設計，同時保持了高性能和可靠性，是工業(yè)級應用的理想選擇。LM258DR的“DR”后綴可能代表其特定的封裝版本或性能優(yōu)化，但具體含義需根據TI的官方文檔確定。

三、工作原理

LM258DR內部集成了兩個獨立的、高增益、頻率補償的運算放大器。每個放大器都能獨立工作，處理不同的信號，從而實現雙路放大功能。運算放大器的基本工作原理是通過比較輸入信號與參考電壓（通常為地電位）的差異，產生與差異成比例的輸出電壓。LM258DR通過內部電路的優(yōu)化設計，實現了低失調電壓、高差分輸入電壓能力和單位增益穩(wěn)定性等特性，從而提高了信號處理的精度和穩(wěn)定性。

四、特點

1. 雙路標準運算放大器：集成兩個獨立的運算放大器，可同時處理兩個信號，提高了設計的靈活性和效率。

2. 寬電源電壓范圍：支持3V至32V的單電源電壓，以及±1.5V至±16V的雙電源電壓，適應不同應用場景的需求。

3. 低失調電壓：失調電壓是運算放大器的一個重要參數，它決定了放大器在零輸入時的輸出電壓偏移量。LM258DR具有較低的失調電壓（典型值為300μV），有助于提高信號處理的精度。

4. 高差分輸入電壓能力：允許較大的差分輸入電壓范圍，增強了放大器的穩(wěn)定性和可靠性。

5. 單位增益穩(wěn)定性：在單位增益配置下也能保持穩(wěn)定工作，無需外部補償網絡，簡化了電路設計。

6. 低功耗：每個通道的功耗較低，有助于延長電池壽命或降低系統(tǒng)能耗。

7. 小封裝：SOIC封裝形式緊湊，便于集成到各種應用中，節(jié)省板卡空間。

五、應用

LM258DR憑借其優(yōu)異的性能和成本效益，在多個領域得到了廣泛應用：

1. 商用網絡和服務器電源單元：在電源管理電路中，LM258DR可用于電壓監(jiān)控、電流限制和過壓保護等功能。

2. 多功能打印機：在打印頭驅動和控制電路中，LM258DR可用于信號放大和調節(jié)，確保打印質量。

3. 電源和移動充電器：在電池管理系統(tǒng)中，LM258DR可用于電池電壓監(jiān)測、充電電流控制和過充保護等功能。

4. 電機控制：在交流感應電機、有刷直流電機、無刷直流電機等控制系統(tǒng)中，LM258DR可用于電機驅動信號放大和調節(jié)。

5. 臺式計算機和主板：在主板的電源管理、信號處理和接口電路中，LM258DR發(fā)揮著重要作用。

6. 家用電器：如空調、洗衣機、烘干機和冰箱等，LM258DR可用于溫度控制、電機驅動和傳感器信號處理等電路。

7. 電源逆變器：在交流逆變器、串式逆變器、中央逆變器和變頻器等電力電子設備中，LM258DR可用于電源轉換和信號處理。

六、詳細參數

以下是LM258DR的主要參數列表：

• 品牌：Texas Instruments（德州儀器）

• 產品分類：通用放大器

• 封裝/外殼：SOIC8_150MIL

• 電源電壓（單/雙）：3V 32V，±1.5V ±16V

• 工作溫度：-25°C ~ +85°C

• 增益帶寬積（GBP）：700kHz

• 壓擺率（SR）：0.3V/μs

• 輸入偏置電流：

• 常模輸入偏置電流：20nA

• 差模輸入偏置電流：0.5nA

• 輸入偏置電壓：

• 常模輸入偏置電壓：1.2mV

• 差模輸入偏置電壓：1.3mV

• 通道數：2通道

• 工作電流：每個放大器約300μA（典型值）

• 輸入噪聲電壓：通常非常低，具體數值需參考TI的數據手冊，對于大多數應用而言，這一特性有助于保持信號的清晰度和準確性。

• 共模抑制比（CMRR）：高共模抑制比是運算放大器的一個重要特性，它衡量了放大器抑制共模信號（即同時出現在兩個輸入端的信號）的能力。LM258DR具有較高的共模抑制比，有助于減少因共模信號引起的誤差。

• 電源電壓抑制比（PSRR）：這一參數反映了放大器輸出對電源電壓變化的敏感度。LM258DR具有良好的電源電壓抑制比，能夠減少電源電壓波動對放大器性能的影響。

• 開環(huán)增益：LM258DR的開環(huán)增益非常高，通常達到幾萬甚至更高，這使得它在閉環(huán)應用中能夠提供非常精確的增益控制。

• 輸出短路保護：雖然LM258DR本身可能不直接提供輸出短路保護功能（這取決于具體應用和電路設計），但其內部電路通常設計得足夠穩(wěn)健，以在短時間內承受輸出短路的條件而不損壞。然而，長期短路可能會對放大器造成損害，因此在設計時應采取適當的保護措施。

• 封裝類型與尺寸：SOIC（Small Outline Integrated Circuit）封裝是一種流行的表面貼裝封裝形式，LM258DR的SOIC8封裝具有緊湊的尺寸，便于在PCB上布局和布線。具體尺寸（如封裝寬度、長度和引腳間距）需參考TI的數據手冊。

• 環(huán)境適應性：LM258DR適用于廣泛的工業(yè)環(huán)境，具有良好的抗電磁干擾（EMI）和射頻干擾（RFI）能力。此外，其工作溫度范圍廣泛，適用于從寒冷到炎熱的各種氣候條件。

七、設計注意事項

1. 電源去耦：為了確保LM258DR的穩(wěn)定性和性能，應在每個電源引腳附近放置適當的去耦電容，以減小電源噪聲對放大器的影響。

2. 輸入保護：為了防止輸入端受到過電壓或靜電放電（ESD）的損害，建議在輸入端添加適當的保護電路，如限流電阻或瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）。

3. 負載匹配：在選擇負載電阻時，應確保其與放大器的輸出特性相匹配，以獲得最佳的信號傳輸效果和穩(wěn)定性。

4. 散熱考慮：雖然LM258DR在大多數情況下無需外部散熱措施，但在高功耗或環(huán)境溫度較高的應用中，可能需要考慮適當的散熱設計，以防止放大器過熱。

5. 布局與布線：在PCB布局和布線時，應盡量避免在放大器輸入輸出端引入過長的走線或形成環(huán)路，以減少噪聲和干擾。

八、總結

LM258DR作為德州儀器推出的一款高性能、成本敏感的雙路標準運算放大器，憑借其優(yōu)異的性能、廣泛的應用范圍和合理的價格，在多個領域得到了廣泛應用。本文詳細介紹了LM258DR的型號類型、工作原理、特點、應用以及詳細參數，并提供了設計時的注意事項。希望這些信息能夠幫助讀者更好地了解和使用LM258DR，以優(yōu)化其電路設計并提升整體性能。