2.4 典型雙運算放大器的識圖與應(yīng)用

雙運算放大集成電路簡稱雙運算放大器，是指集成電路芯片內(nèi)僅封裝有兩只運算放大器的情況。

2.4.1 雙運算放大器識圖與應(yīng)用指導(dǎo)

雙運算放大器封裝形式主要有金屬圓殼封裝和雙列塑料封裝兩大類。

1. 金屬圓殼封裝的雙運算放大器

金屬圓殼封裝的雙運算放大器引腳排列如圖2-11（c）所示，也采用的是國際上通用的俯視排列（逆時針排列）；也就是從頂部往下看，由定位標(biāo)記所對應(yīng)的管腳按逆時針方向數(shù)。

（1）常用型號

雙列8腳塑封與金屬圓殼封裝的雙運算放大器的型號如表2-6所列，表中同一欄所列的集成電路之間可以互換。

（2）引腳功能

金屬圓殼封裝的雙運算放大器常采用2-11（c）封裝方式，其常用集成電路的引腳功能如表2-7所列。

2. 雙列封裝的雙運算放大器

雙列8腳封裝雙運算放大器引腳排列如圖2-13（b）所示，采用國際上通用的俯視排列（逆時針排列），也是從頂部往下看，由定位標(biāo)記（小黑圓點）所對應(yīng)的管腳為引腳①，然后按逆時針方向數(shù)。

（1）常見型號

雙列式8腳封裝雙運算放大器常見型號如表2-6所列，表中同一欄所給出的集成電路間可以互換。

（2）引腳功能

表2-6所列的雙列8腳封裝雙運算放大器集成電路常見型號的引腳功能與表2-7中的相同。

2.4.2 雙運算放大器在電熱水瓶電路中的應(yīng)用與識圖

圖2-16所示是華寶DRP―36RA型電熱水瓶電路圖。該電路具有自動加熱和自動保溫轉(zhuǎn)換控制功能，還具有缺水保護(hù)控制功能。

1. 識圖指導(dǎo)

為了順利讀懂圖2-16所示電路圖，應(yīng)先將電路中的各單元電路作用搞清楚，然后再搞清它們之間的控制關(guān)系。

圖2-16所示電路中的IC1（78L05）是三端穩(wěn)壓集成電路；IC2-a組成了比例運算放大器；IC2-b組成了比較器；IC3是電路的控制中心電路；KSD、RT分別為貼于瓶膽外底部的溫度繼電器和熱敏電阻器；SW1為出水泵按鈕；M為出水泵電動機(jī)。

繼電器KA的觸點KA-1用于控制加熱絲的工作，而KA繼電器則受VT1的控制，VT1又受IC3⑨腳輸出信號的控制。IC3⑨腳輸出的電平又取決于其③腳輸入的信號，IC3③腳信號來自于IC2處理后的信號，而IC2的狀態(tài)又取決于RT電阻值的變化。

2. 工作原理

圖2-16所示電路的工作原理可以從以下5個方面來進(jìn)行分析說明。

（1）供電電路

接通電源后，220V交流電源經(jīng)10A/105℃熱保護(hù)器后分為兩路。

一路作為熱水瓶加熱絲和保溫絲的供電電路。

另一路經(jīng)電源變壓器T降壓，VD1～VD4橋式整流、C1濾波，得到的直流電壓又分為多路。

一路作為繼電器KA線圈驅(qū)動控制電路的供電；另一路提供給出水泵電動機(jī)控制電路；還有一路再經(jīng)IC1穩(wěn)壓為5V后提供給溫度檢測和控制電路作工作電源。

（2）啟動加熱狀態(tài)

接通220V交流電源后，由于熱水瓶內(nèi)的水溫較低，設(shè)置在瓶底的熱敏電阻器RT呈現(xiàn)低阻值，致使R5與RT分壓，經(jīng)R6加到IC2-a②腳上的電壓低于其③腳上的電壓，IC2-a①腳輸出高電平，經(jīng)IC2-b處理后控制IC3⑨腳輸出高電平，該信號經(jīng)電阻器R12加至VT1的基極，使VT1導(dǎo)通，繼電器KA線圈電流通路形成而吸合，其常開觸點KA-1閉合，使加熱絲開始加熱煮水；同時溫度繼電器KSD觸點閉合，220V交流電壓經(jīng)二極管VD7半波整流，使保溫電熱絲工作加熱。此時發(fā)光二極管LED1點亮，顯示為“煮水”狀態(tài)。

（3）保溫狀態(tài)

隨著加熱絲工作后對水加熱，使水溫逐漸升高，RT的電阻值也逐漸變大，當(dāng)水溫達(dá)到100℃時，IC2-a②腳電壓高于③腳上的電壓，從而使IC2-a①腳輸出高電平，經(jīng)IC2-b、IC3處理后，IC3⑨腳輸出變?yōu)榈碗娖剑率筕T1截止，KA繼電器釋放，KA-1斷開，加熱絲停止工作，僅剩40W的保溫絲工作。此時發(fā)光二極管LED2點亮，顯示為“保溫”狀態(tài)。

（4）缺水保護(hù)

如水瓶內(nèi)缺水，熱水瓶溫度將會急驟上升，當(dāng)達(dá)到溫度繼電器KSD的動作溫度時，KSD觸點斷開，保溫電熱絲停止加熱，從而起到了缺水保護(hù)作用。同時，IC3的?、?腳輪流輸出低電平，LED1、LED2則交替點亮，以警示缺水。

（5）再沸騰狀態(tài)

當(dāng)需要瓶內(nèi)開水再沸騰時，按下“再沸騰”按鈕SW2、IC3⑨腳將輸出高電平，從而使KA繼電器吸合，使加熱絲工作直至沸騰。

維修提示：

① 通電后不煮水：應(yīng)重點檢查熱敏電阻器RT是否損壞。可倒掉瓶內(nèi)的水，打開底蓋，用電烙鐵從瓶內(nèi)貼在瓶底中央對瓶底加熱，并測熱敏電阻器RT是否變化，如其兩端電阻值不變化，則RT已損壞。

② 通電后無任何指示：重點應(yīng)檢查10A/105℃熱保護(hù)器

③ 煮水燈亮但不煮水：應(yīng)重點檢查VT1或繼電器KA，也可檢查加熱絲是否損壞。

2.4.3 雙運算放大器在±15V電源電路中的應(yīng)用與識圖

圖2-17所示是由雙高速運算放大器LF353構(gòu)成的±15V電源電路。這是一種有源伺服穩(wěn)壓電路，穩(wěn)壓特性非常優(yōu)良，故特別適用于對電源特性要求較高的場合，如Hi―Fi音響等。

1. 識圖指導(dǎo)

圖2-17所示電路主要由三塊集成電路為核心構(gòu)成。其中，IC1的型號為AN7815，是一塊正三端穩(wěn)壓固定集成電路；IC2的型號為AN7915是一塊負(fù)三端固定穩(wěn)壓集成電路，與IC1相同，穩(wěn)壓值為15V，但I(xiàn)C2穩(wěn)壓的是-15V。IC3的型號為LF353，是一塊高速雙運算放大器，其中，IC3-2構(gòu)成-15V電源的伺服電路，IC3-1構(gòu)成+15V電源的伺服電路。這是一種交流放大器，R1、R2為兩只運算放大器的直流負(fù)反饋電阻器。C9與C12是交流耦合電器，用于將穩(wěn)壓電路輸出端的交流信號加到IC3-1與IC3-2的反相信號輸入端⑥、②腳。用于分別控制IC1、IC2的公共接地端的電位。

2. 工作原理

交流220V電源經(jīng)電源變壓器T變換為交流24V低壓后，由VD1～VD4橋式整流，得到的直流電壓經(jīng)C7、C8電容器濾波后加到IC1、IC2輸入端，經(jīng)穩(wěn)壓后就可得到±15V的電壓。

從圖2-17所示電路中可看出，IC1與IC2一改通常將公共端接地的方式改接在運算放大器IC3的輸出端，以使運算放大器作為百分之百直流負(fù)反饋的交流放大器使用，由此可提高電路的視在環(huán)路增益，電路的噪聲也將大大降低。這種連接方式是在大動態(tài)猝發(fā)信號電壓突變的情況下使用的是普通電源電路無法相比的。

制作提示：

電路中VD1～VD4最好采用快恢復(fù)型二極管，這將使整個電源電路特性更加優(yōu)越。

2.4.4 雙運算放大器在四通道音頻混合電路中的應(yīng)用與識圖

圖2-18所示是由雙運算放大器LF353構(gòu)成的四通道音頻混合電路。該電路具有4路低電平輸入和2路高電平輸入，現(xiàn)場任何器樂或聲樂都可以混合成單一輸出。

1. 識圖指導(dǎo)

圖2-18所示電路主要由IC1～I(xiàn)C4共4塊集成電路為核心構(gòu)成。其中，IC1～I(xiàn)C3的型號均為LF353，是一種雙運算放大集成電路；IC4的型號為LM386，是一塊功率放大集成電路。XS1～XS6是6只插座，用于輸入各種音頻信號時，與相應(yīng)設(shè)備的插頭進(jìn)行連接。

2. 工作原理

圖2-18所示電路的四個通道各使用了場效應(yīng)管式雙運算放大器LF353的一半，并各自設(shè)立一輸出電平調(diào)節(jié)電位器。LF353的輸入阻抗相當(dāng)高，幾乎可以與電子管相媲美，這意味著該混合器中可使用晶體式或陶瓷式的話筒。各通道的輸入阻抗分別由R1、R5、R9和R12決定，圖中取值均為2M?，也可根據(jù)所用話筒的阻抗重新進(jìn)行調(diào)整。

對于輸出電平較高的音源信號，可從圖中XS5或XS6插座處輸入。高電平音頻信號插入后，該通道低電平輸入就自動脫離混合電路，從而失去作用。

混合后的信號一路從XS7插座處輸出。監(jiān)聽混合信號從XS8插座輸出，可用阻抗為2k?的耳機(jī)監(jiān)聽，可以獲得1Vrms的監(jiān)聽電平。

圖2-18所示電路采用正、負(fù)兩組9V電源供電，應(yīng)注意正、負(fù)電源之間相差不要太大，±9V電源既可使用干電池，也可采用交流變直流的電源供電，但應(yīng)用穩(wěn)壓電路，可用一只W7809獲得一組+9V的直流電源，用另一只W7909獲得一組-9V的直流電源。

制作提示：

圖2-18所示電路中對外的連接線（即輸入、輸出端的引線）及線路的連接應(yīng)使用屏蔽線（至少在運算放大器的輸入端），以降低干擾和噪聲等。