LM358 vs LM324: Hangi Op-Amp'ı Seçmelisiniz?

LM358 vs LM324, elektronikteki en yaygın op-amp karşılaştırmalarından biridir; çünkü bu iki parça genel amaçlı analog dünyasının merkezinde yer alır ve her mühendis en az bir kez aralarında seçim yapmıştır. LM358, tek bir pakette iki bağımsız amplifikatör içeren bir dual operasyonel amplifikatördür; LM324 ise daha büyük bir pakette dört bağımsız amplifikatör içeren bir quad operasyonel amplifikatördür. Her ikisi de aynı dahili amplifikatör tasarımını, aynı besleme aralığını ve aynı elektriksel karakteri paylaşır; bu nedenle karşılaştırma performanstan ziyade kartın kaç amplifikatöre ihtiyaç duyduğu ve hangi paketin kullanılacağı ile ilgilidir. Her iki parça da 3 ila 32 volt arasında tek bir besleme veya simetrik besleme ile çalışır, her ikisi de negatif raya kadar giriş voltajlarını kabul eder ve her ikisi de her analog kartta bulunan sensörler, komparatörler, tamponlar ve sinyal koşullandırma gibi genel amaçlı görevler için üretilmiştir. Bu kılavuz, iki aileyi paket, pin dizilimi, besleme, sükunet akımı, hız, hassasiyet ve ses davranışı açısından karşılaştırır ve aralarında seçim yapma kuralını sunar; böylece bir sonraki tasarımda dual veya quad seçimi alışkanlıktan ziyade kanıtlara dayanarak yapılır.

Bu karşılaştırma aynı zamanda değiştirilmesi alışılmadık derecede kolay olan bir aileye giriştir; bu durum tedarik kararını şekillendirdiği için başlangıçta belirtilmeye değerdir. LM358 ve LM324 pin dizilimleri çok çeşitli üreticiler arasında paylaşılmaktadır ve pazar, pin uyumlu eşdeğerler, LM2904 ve LM2902 varyantları, tedarikçi yeniden numaralandırmaları ve aynı ayak izlerine göre üretilen yerli parçalarla doludur; bu nedenle her iki parça etrafında tasarlanan bir kartın derin bir ikame pazarı vardır. Dolayısıyla karşılaştırma, sadece ikisinden hangisinin seçileceğini değil, tasarım sabitlendiğinde hangi parçanın seçileceğini de kapsar; çünkü dual-quad kararı ve paket kararı, tedarikçi kararından ayrıdır. Bu kılavuz, hem aileyi seçen mühendislik karşılaştırmasını hem de tedariği güvence altına alan ikame bakış açısını ele alır ve bir mühendisin veya satın almacının veri sayfasının yanında bulundurduğu çalışma referansıdır.

LM358 vs LM324: Temel Fark

LM358 ve LM324 arasındaki temel fark, paket içindeki amplifikatör sayısıdır ve diğer tüm farklar bu tek gerçeğe dayanır. LM358, 8 pinli bir pakette, her biri kendi evirmeyen ve eviren girişine ve kendi çıkışına sahip iki bağımsız op-amp içerir; LM324 ise 14 pinli bir pakette aynı tasarıma sahip dört bağımsız op-amp içerir. İki parça, dahili amplifikatör mimarisini, aynı besleme aralığını, aynı giriş katını ve aynı genel amaçlı karakteri paylaşır; bu nedenle LM358 amplifikatörü etrafında kurulan bir devre, paket ve pin atamalarının farklı olması şartıyla, aynı amplifikatör bir LM324 ile kurulduğunda da aynı şekilde davranır. Dolayısıyla bu karşılaştırma bir performans yarışı değildir, çünkü amplifikatör başına performans esasen aynıdır; bu bir paketleme ve sayı kararıdır, yani kartın kaç amplifikatöre ihtiyaç duyduğu ve hangi paketin bunlara hizmet ettiğidir. Bunu anlayan mühendis, karşılaştırmanın geri kalanını doğru okur: iki amplifikatörlü tasarım için ikili (dual), dört amplifikatörlü tasarım için dörtlü (quad) ve teknik özellikler tablosu ise ailenin paylaşılan karakteridir.

İki parça aynı zamanda iki farklı paket sayısı altındaki aynı amplifikatör tasarımıdır, bu da tüm karşılaştırma için yararlı bir zihinsel modeldir. Texas Instruments başlangıçta LM358'i aynı genel amaçlı amplifikatörün ikilisi, LM324'ü ise dörtlüsü olarak tanımlamıştır ve pazar her ikisini de aynı ilişki içinde yeniden üretmiştir; bu nedenle LM324, etkili bir şekilde LM358'in amplifikatörünün 14 pinli bir pakette dört kez tekrarlanmış halidir. Bunun sonucu olarak, veri sayfasındaki amplifikatör başına özellikler, amplifikatör başına besleme akımı, bant genişliği, slew rate ve giriş ofseti iki parça arasında karşılaştırılabilir düzeydedir; toplam sükunet akımı, paket ve pin dizilimindeki farklılıklar ise seçimde dikkate alınan gerçek farklardır. Bu model aynı zamanda değişim görünümünü de açıklar: dört amplifikatöre ihtiyaç duyan bir tasarım LM324'ü seçebilir, iki taneye ihtiyaç duyan bir tasarım LM358'i seçebilir ve her ikisi de pazarın tedarik ettiği pin uyumlu parça ailelerinde yer alır. Temel fark sayıdır; sayı pakete karar verir, paket pin dizilimine karar verir ve pin dizilimi kartın üzerine fiilen monte edilen şeydir.

İkili ve dörtlü op-amp ailelerinin amplifikatör başına karşılaştırması

İki aileyi paket olarak değil de amplifikatör başına karşılaştırmak, teknik özellikleri okumanın en dürüst yoludur. LM358 ve LM324'ün amplifikatör başına besleme akımı aynı tasarım değeridir, amplifikatör başına kabaca birkaç yüz mikroamperdir; bu nedenle tüm amplifikatörler aktif olduğunda LM358, LM324'ün çektiği akımın yaklaşık yarısını çeker ve iki parça arasındaki sükunet akımı farkı mimari bir farktan ziyade sayı farkıdır. Bant genişliği ve slew rate amplifikatör başına aynıdır; yaklaşık 1 megahertzlik kazanç-bant genişliği ürünü ve mikrosaniye başına birkaç onda bir voltluk slew rate değerine sahiptir, çünkü amplifikatör aynı silikondur. Giriş ofseti ve bias akımı amplifikatör başına aynıdır ve veri sayfasındaki tipik ve maksimum değerler her iki paketteki amplifikatörlerin her biri için geçerlidir. Bu nedenle amplifikatör başına karşılaştırma, paylaşılan tasarımın bir karşılaştırmasıdır ve LM358 ile LM324 arasındaki seçim, kılavuzun geri kalanının veri sayfasında okuduğu ayrım olan sayı ve paket seçimidir.

Pinout ve Paket: LM358 vs LM324

Paket ve pinout, kartın önemsediği fiziksel farklardır ve karşılaştırma her şeyden önce bir footprint kararıdır. LM358; SOIC-8 ve DIP-8 olmak üzere 8-pinli pakette gelir ve iki amplifikatöre sahiptir: pin 1, pin 2 ve pin 3 birinci amplifikatörün çıkışını, eviren girişini ve evirmeyen girişini sağlar; pin 5, pin 6 ve pin 7 ikinciye hizmet eder; pin 4 ve pin 8 ise negatif ve pozitif beslemeyi taşır. LM324; SOIC-14 ve DIP-14 olmak üzere 14-pinli pakette gelir, dört amplifikatöre sahiptir, besleme pin 4 ve pin 11 üzerindedir ve pinout yapısı piyasanın yeniden ürettiği klasik dörtlü (quad) yerleşimdir. LM358 monte edilen bir karta paketler farklı olduğu için doğrudan bir LM324 monte edilemez ve dört amplifikatöre ihtiyaç duyan bir kart, footprint ve maliyeti iki katına çıkarmadan iki adet LM358 kullanamaz. Paket kararı, karşılaştırmanın ilk kararıdır ve hem şemanın hem de layout tasarımının takip ettiği karardır.

Pinout ayrıca tasarımcının kart üretildiğinde okuduğu numaralandırmayı da taşır. LM358'in 8-pinli ikili yerleşimi, ikinci amplifikatörün pinlerini paketin birinciye göre zıt tarafına yerleştirir; LM324'ün 14-pinli dörtlü yerleşimi ise amplifikatörleri besleme pinleri uçlarda olacak şekilde paket etrafında sıralar. Tedarikçiler arasındaki pin uyumluluğu gerçektir: LM358 ikili kullanan bir tasarım ile bir tedarikçinin aynı 8-pinli yerleşime sahip LM358 ailesi parçası ve LM324 dörtlü kullanan bir tasarım ile bir tedarikçinin aynı 14-pinli yerleşime sahip LM324 ailesi parçası, kart değişikliği gerektirmeden ikame parçayı monte edebilir. Bu nedenle paket ve pinout, karşılaştırmanın ve ikame pazarının temelidir; bunları okuyan mühendis, kartın monte edebileceği ve tedarikçinin sağlayabileceği parçayı seçer. Footprint karşılaştırmanın fiziksel sözleşmesidir, pinout ise sözleşmenin ince ayrıntılarıdır.

LM358 8-pin ve LM324 14-pin yerleşimlerinin karşılaştırılması

8-pinli ve 14-pinli yerleşimleri yan yana karşılaştırmak farkı görselleştirir. LM358'in 8-pinli ikilisi, pin 4 ve pin 8'deki beslemeleri paylaşır ve her amplifikatöre kendi üç pinini (çıkış ve iki giriş) paketin aynı tarafında verir; LM324'ün 14-pinli dörtlüsü ise beslemeyi pin 4 ve pin 11'e koyar ve dört amplifikatörün altı sinyal pinini orta kısımda sıralar. Kart tasarımcısı yerleşimi bir footprint olarak okur; LM358'in SOIC-8 pad deseni ile LM324'ün SOIC-14 pad deseni belirgindir ve seçim, şemanın çizdiği layout tasarımına kilitlenir. Yerleşim ayrıca büyüme alanı isteyen iki amplifikatörlü tasarımlar için de önemlidir; çünkü daha sonra üçüncü veya dördüncü bir amplifikatör öngören bir tasarım, şimdiden LM324 dörtlüsünü seçip fazladan amplifikatörleri boşta bırakabilir veya LM358 ikilisini seçip tasarım büyüdüğünde layout tasarımını değiştirebilir. Yerleşimlerin karşılaştırılması, seçimin fiziksel yarısıdır ve datasheet incelemesi başlamadan önce şema incelemesinin çözdüğü kısımdır.

Besleme Aralığı ve Sükunet Akımı: LM358 vs LM324

LM358 ve LM324'ün besleme aralığı aynıdır ve bu özellik, her iki parçayı da kartın güç mimarisi genelinde kullanışlı kılan spesifikasyondur. Her ikisi de 3 volttan 32 volta kadar tekli besleme ile çalışır ve her ikisi de artı ve eksi 1,5 ila 16 voltluk ayrık besleme ile çalışır; ayrıca her ikisi de giriş katının tanımlayıcı özelliği olan negatif rayı içeren giriş voltajlarını kabul eder. Geniş besleme aralığı, tek bir tasarımın amplifikatörü değiştirmeden 5 voltluk bir kart, 12 voltluk bir kart ve 24 voltluk bir kart gibi bir dizi ürün genelinde her iki parçayı da kullanabileceği anlamına gelir ve bu ailenin bu kadar yaygın olarak uygulanmasının nedeni budur. Sükunet akımı sayıya göre değişir: LM358 iki amplifikatörü için akım çeker ve LM324 dört amplifikatörü için akım çeker, bu nedenle tüm amplifikatörler aktif olduğunda LM324'ün toplam sükunet akımı LM358'in yaklaşık iki katıdır; yalnızca bir veya iki amplifikatör çalıştıran pille çalışan bir tasarım, manşet toplamdan ziyade amplifikatör başına akımı ve kapatma davranışını okumalıdır.

Besleme karşılaştırması ayrıca çıkış salınımını ve ortak mod giriş aralığını da okur, çünkü veri sayfasının vurguladığı şey parçaların tekli besleme karakteridir. Her iki parçanın çıkışı da pozitif raya ve negatif raya yakın salınım yapar, ancak klasik sınırlama hiçbirinin tam olarak rail-to-rail salınım yapmamasıdır; ortak mod giriş aralığı negatif rayı içerir ancak pozitif rayın gerisinde kalır, bu nedenle pozitif raya yakın bir sinyal giriş katının headroom değerine ihtiyaç duyar. Girişi negatif raya yakın çalıştıran tekli besleme tasarımı, yani klasik sensör ve toprak düzenlemesi, tam olarak bu ailenin üretilme amacıdır ve karşılaştırma bu davranışı bir farktan ziyade paylaşılan karakter olarak okur. Besleme ve sükunet akımı karşılaştırmanın elektriksel temelidir ve sayı farkı pil tasarımının okuduğu rakamdır, paylaşılan besleme aralığı ise tüm tasarımın okuduğu rakamdır.

İkili ve dörtlü parçaların besleme akımı nasıl okunur

İkili ve dörtlü parçaların besleme akımını okumak, sayı ve yük meselesidir. Veri sayfası, sükunet akımını amplifikatörlerin bir yük sürmediği durumda parçanın çektiği akım olarak listeler ve LM358 ile LM324 amplifikatör başına rakamı paylaşır, bu nedenle LM324'ün toplamı yaklaşık olarak LM358'in toplamının iki ekstra amplifikatöre göre ölçeklendirilmiş halidir. Rayın gördüğü gerçek akım, sükunet akımı artı aktif amplifikatörlerin yüklerine sürdüğü akımdır ve çıkışlar düşük empedanslı yükleri sürdüğünde sürüş akımı sükunet rakamına baskın gelebilir. LM324'ün dört amplifikatöründen ikisini kullanan bir pil tasarımı, LM324'ün aktif sükunet akımını LM358'inki ile karşılaştırmalıdır; dörtlü bir kartta yalnızca iki amplifikatöre ihtiyaç duyan bir tasarım, daha düşük boşta çekim için yine de LM358'i tercih edebilir veya gelecekteki headroom için LM324'ü tercih edebilir ve bu takas, akım alanındaki sayı kararıdır. Besleme akımı okuması, karşılaştırmanın pratik enerji kararıdır ve pil ile termal bütçenin kullandığı rakamdır.

Bant Genişliği, Slew Rate ve Hız: LM358 vs LM324

LM358 ve LM324'ün hızı amplifikatör başına aynıdır ve bu, karşılaştırmanın her zaman belirttiği genel amaçlı hızdır. Yaklaşık 1 megahertzlik kazanç-bant genişliği çarpımı (gain-bandwidth product), belirli bir kazançtaki kullanılabilir bant genişliğini belirler; bu nedenle birim kazançtaki (unity gain) bir devre kabaca bir megahertze kadar olan sinyalleri iletirken, on kat kazançtaki bir devre kabaca yüz kilohertze kadar olan sinyalleri iletir ve tasarımın kazancındaki bant genişliği, seçimin okuduğu değerdir. Mikrosaniye başına birkaç onda bir voltluk slew rate, büyük sinyal hızını belirler ve hızlı, yüksek genlikli bir sinyali yeniden üretmesi gereken bir devre, slew limitini sinyalin değişim hızına karşı okur. Hız; genel amaçlı görevler, sensörler, kontrol döngüleri, komparatörler ve ses hattı seviyeleri için yeterlidir ve seçimin daha hızlı op-amp ailelerine bıraktığı yüksek hızlı sinyal işleme için sınırdır. Hızın karşılaştırılması, paylaşılan tasarımın bir karşılaştırmasıdır ve LM358 ile LM324 eşit derecede hızlıdır; bu, datasheet dosyasının yaptığı dürüst açıklamadır.

Okunan hız aynı zamanda aileyi zorlayan devreler için beklentiyi de belirler. Bir röleyi veya bir LED'i yavaş bir hızda anahtarlayan bir komparatör uygulaması aileyi rahatça çalıştırır ve birkaç kilohertzde hassas bir yanıt gerektiren bir filtre uygulaması, kazanç-bant genişliği çarpımını filtrenin frekansında okur. Bir örnekle-tut (sample-and-hold) için yerleşme süresine veya bir darbe için hızlı bir kenara ihtiyaç duyan bir tasarım, slew rate değerini kenara karşı okur ve ailenin mütevazı slew değeri, hızlı darbenin sınırlandığı anlamına gelir. Bu nedenle karşılaştırma, hızı uygulama ile eşleştirir ve kural, LM358 ve LM324'ü genel amaçlı ve düşük frekanslı görevler için kullanmak, bant genişliğinin veya slew değerinin sınır olduğu yerlerde daha hızlı bir parçaya yönelmektir. Hız, her iki parçanın paylaşılan sınırıdır ve bu sınır, karşılaştırmayı dürüst, seçimi ise gerçekçi tutan şeydir.

Kazanç-bant genişliği çarpımı her iki op-amp'ı nasıl sınırlar?

Kazanç-bant genişliği çarpımı, her iki parçanın hız sınırını belirten tek sayıdır ve devrenin kullandığı kazançta okunur. Bir voltaj geri beslemeli op-amp'ın kazanç-bant genişliği çarpımı bir sabittir, bu nedenle kapalı döngü bant genişliği, çarpımın kapalı döngü kazancına bölünmesine eşittir; LM358 ve LM324, yaklaşık 1 megahertzlik çarpımlarıyla yaklaşık bir megahertzlik birim kazanç bant genişliği ve yaklaşık yüz kilohertzlik on kat kazanç bant genişliği sunar. Yüz kat kazanca ihtiyaç duyan bir devre bant genişliğini on kilohertz olarak okur ve bin kat kazanca ihtiyaç duyan bir devre bunu bir kilohertz olarak okur, dolayısıyla kazanç-bant genişliği çarpımı, kazancın çarptığı sınırdır. İki parçanın karşılaştırılması aynı sınırdır, çünkü çarpım aynı tasarım değeridir ve aynı kazançta daha fazla bant genişliğine ihtiyaç duyan seçim, aileyi daha hızlı bir parça için terk eder. Kazanç-bant genişliği okuması, karşılaştırmanın hız disiplinidir ve genel amaçlı bir parçayı kendi genel amaçlı şeridinde tutan sayıdır.

Giriş Ofset, Bias Akımı ve Hassasiyet: LM358 vs LM324

LM358 ve LM324'ün hassasiyet spesifikasyonları amplifikatör başına aynıdır ve bu değerler parçaların analog hiyerarşisindeki yerini belirler. Giriş ofset voltajı tipik olarak birkaç milivolttur ve en fazla birkaç milivolt seviyesindedir; giriş bias akımı onlarca nanoamper düzeyindedir ve giriş ortak mod aralığı negatif rayı (negative rail) içerir. Bu kombinasyon, hassas bir giriş katından ziyade genel amaçlı bir giriş katını tanımlar. Hassasiyet okuması, devrenin hata bütçesidir: milivolt düzeyinde bir sinyali okuyan bir sensör amplifikatörü ofseti bir hata olarak görürken, büyük bir sinyali işleyen bir seviye kaydırıcı veya tampon (buffer) bunu görmezden gelir; bu nedenle ailenin hassasiyetinin yeterli olup olmadığına uygulama karar verir. LM358 ve LM324 karşılaştırması aynı hassasiyeti verir çünkü giriş katı paylaşılan bir tasarımdır; daha düşük ofset veya daha düşük bias akımı gerektiren seçimler, aileyi hassas parçalar için terk eder. Hassasiyet, ailenin dürüst sınırıdır ve bu sınır, ailenin genel amaçlı görevlere hizmet etmesinin, hassas görevlerin ise başka yerlere gitmesinin nedenidir.

Bias akımı, kaynak empedansı ile etkileşime girdiği için ayrı bir değerlendirmeyi hak eder. Ailenin onlarca nanoamper düzeyindeki giriş bias akımı, girişlere akar ve kaynak empedansı üzerinde bir voltaj oluşturur; bu nedenle fotodiyot veya yüksek değerli bir bölücü gibi yüksek empedanslı bir sensör kaynağı, bias akımını dengeleme direnci ve kalibrasyonun düzelttiği bir ofset olarak görür. Yüksek empedanslı bir kaynak çalıştıran tasarım, bias ve ofseti sinyalin toleransına göre okur ve ailenin ihtiyaç duyduğu kompanzasyonu ekler. İkili ve dörtlü karşılaştırması aynı bias değerini verir çünkü giriş katı ortaktır ve aralarındaki seçim hassasiyetten ziyade sayı ve paket üzerinedir. Hassasiyet okuması, karşılaştırmanın devre düzeyindeki yarısıdır ve uygulamanın hata bütçesinin karar verdiği kısımdır; bu da kılavuzun hassasiyeti genel amaçlı çerçevesinde tutmasının nedenidir.

LM358 ve LM324 hassasiyeti ne zaman yeterlidir?

Ailenin hassasiyeti, analog görevlerin geniş bir kısmı için yeterlidir ve bunları isimlendirmek beklentiyi belirler. Volt seviyesindeki bir sinyalde eşik değiştiren bir komparatör, bir sinyal aralığını eşleyen bir seviye kaydırıcı, bir kaynağı izole eden bir tampon (buffer), kalibrasyon ile onlarca milivolt düzeyindeki bir sinyali okuyan bir sensör amplifikatörü ve bir ses bandını şekillendiren aktif bir filtre; ofset ve bias sinyale göre küçük olduğu ve kalibrasyon bunları emdiği için aileyi rahatça çalıştırır. Aile, ofset kayması ve bias akımının baskın olduğu mikrovolt enstrümantasyonu, hassas referans veya yüksek doğruluklu dönüştürücü ön ucu (front end) için doğru adres değildir ve bu tasarımlar bunun yerine hassas aileyi okur. Kural, sinyal ofset ve bias değerine göre büyük olduğunda LM358 veya LM324'ü seçmek, sinyal küçük olduğunda ise hassas parçayı okumaktır. Hassasiyet sınırı, uygulamanın çizdiği sınırdır ve genel amaçlı aileyi üretken kulvarında tutan sınırdır.

Ses ve Sinyal Yolu Hususları

Ses konusu, LM358 ile LM324 karşılaştırmasında en yaygın sorulardan biridir ve dürüst cevap, her iki parçanın da birinci sınıf bir ses amplifikatörü olmadığıdır. LM358 ve LM324, genel amaçlı hız, yaklaşık bir megahertzlik kazanç-bant genişliği ürünü ve mütevazı bir yükselme oranı (slew rate) sunar; ayrıca klasik çıkış katının geçiş distorsiyonunu (crossover distortion) eklerler, bu nedenle bir yükü süren hat seviyesindeki (line-level) bir ses yolu, geçişi ve bant genişliği sınırlarını duyar. Bu nedenle ses karşılaştırması, iki parça arasında bir seçim değildir, çünkü her ikisi de aynı davranışı paylaşır; bu, sesin rolü hakkında bir seçimdir: bir kontrol sinyali, bir ton üreteci, bir seviye dedektörü veya bir LED metre bu aileyi kabul edilebilir şekilde çalıştırır; dinleyicinin yargıladığı kritik bir ses yolu ise bu aileyi terk ederek TL072, NE5532 ve ses dünyasının standartlaştırdığı diğer ses sınıfı op-amp'lara geçer. Ses okuması, karşılaştırmanın uygulama sınırıdır ve bu sınır, parçaları övmek yerine kılavuzun açıkça belirttiği sınırdır.

Bu aileyi kullanan ses yolu yine de servis edilebilir hale getirilebilir, çünkü kaliteyi çoğunlukla tasarım seçimleri belirler. Doğru besleme dekuplajı, orta düzey kaynak empedansı ve hafif yük ile bu aile üzerine inşa edilmiş bir hat seviyesi tamponu veya ton kontrol katı, kritik olmayan kanallar için yeterince temiz çalışır; ses sınıfına ihtiyaç duyan bir tasarım ise parçayı değiştirir, genellikle aynı pin yapısında (pinout) kalır, çünkü ses op-amp aileleri pin uyumlu seçenekler içerir. Bu nedenle ses hususu, bir yasaktan ziyade bir tavsiyedir ve tavsiye, parçadan önce ses rolünü okumak, sesin kritik olmaktan ziyade işlevsel olduğu yerlerde bu aileyi kullanmak ve dinleyicinin önemli olduğu yerlerde ses sınıfı parçalara yönelmektir. Ses okuması, karşılaştırmanın uygulama haritalamasını tamamlar ve LM358 ile LM324'ün, hızlarının ve çıkış katlarının tanımladığı genel amaçlı dünyada kalmalarının nedenidir.

Ses tasarımları neden genellikle LM358 ve LM324'ü atlar?

LM358 ve LM324'ü atlayan ses tasarımları, bunu veri sayfasının belirttiği iki nedenden dolayı yapar: bant genişliği ve çıkış katı. Yaklaşık bir megahertzlik kazanç-bant genişliği ürünü, açık döngü kazancını ve distorsiyon davranışını ses bandında, genel amaçlı parçanın distorsiyonunun ve gürültüsünün bir dinleyici için önemli olduğu bir bölgeye yerleştirir; klasik çıkış katı ise sesin zamanının çoğunu geçirdiği düşük sinyal seviyelerinde geçiş distorsiyonunu ekler. JFET girişi ve daha temiz ses karakteri ile TL072 ve daha yüksek sürüş kapasitesi ile daha geniş bant genişliğine sahip NE5532 gibi ses sınıfı parçalar ses yolu için üretilmiştir ve ses dünyası bir nedenden dolayı bunları standartlaştırmıştır. Temiz bir ses sinyaline ihtiyaç duyan tasarım, önce ses rolünü okur, ses sınıfı parçayı seçer ve genellikle aynı soketin hizmet ettiği pin uyumlu yerleşimi bulur; bu, genel amaçlı aileler ile ses aileleri arasındaki değişim köprüsüdür. Sesin atlanması, uygulamanın aile hakkındaki dürüst kararıdır ve bu karar, karşılaştırmanın ses rolünü açık tutmasının nedenidir.

LM358 veya LM324 Ne Zaman Seçilmeli

LM358 ve LM324 arasındaki seçim, sayı ve paket kararıdır ve net bir kurala indirgenir. Tasarım tam olarak iki amplifikatöre ihtiyaç duyduğunda, kart daha küçük 8-pin ayak izi istediğinde, batarya daha düşük sükunet akımı (quiescent current) istediğinde veya tasarım basit bir iki aşamalı sinyal yolu olduğunda ve dual (ikili) yapı en az alan ve en az akım ile ihtiyaca hizmet ettiğinde LM358'i seçin. Tasarım üç veya dört amplifikatöre ihtiyaç duyduğunda, kart iki parça yerine tek bir parça istediğinde, tasarım dört aşamaya kadar büyümeyi öngördüğünde veya amplifikatör başına maliyet ayak izinden daha önemli olduğunda ve quad (dörtlü) yapı tek paket ekonomisi ile ihtiyaca hizmet ettiğinde LM324'ü seçin. Kural, karşılaştırmanın hunisidir: amplifikatör sayısı aileye karar verir, paket ve akım seçimi netleştirir ve uygulamanın ses, hassasiyet veya hız gibi özel gereksinimleri aile içindeki spesifik parçaya karar verir. Seçim, analog bloğun ilk kararıdır ve kural bunu bir tahminden ziyade bir karar haline getirir.

Seçim aynı zamanda tedarik görünümünü de taşır, çünkü ailenin pin uyumluluğu tedariğin çapasıdır. LM358'i seçen bir tasarım, her büyük üreticinin ve yerel parça alanının 8-pin düzeninde ürettiği bir aileyi seçer; LM324'ü seçen bir tasarım ise aynı alanı 14-pin düzeninde seçer, böylece seçilen parça derin bir ikame pazarına sahip olur. Tedarik süreci üretici varyantlarını (LM358N, LM358DR ve yerel eşdeğerleri) okur ve ikameyi bu karşılaştırmanın ortaya koyduğu aynı pin dizilimi ve aynı amplifikatör başına spesifikasyonlara göre nitelendirir. Bu nedenle LM358 ve LM324 arasındaki seçim şematikte bir kez yapılır ve tedarik aşamasında birçok kez güvence altına alınır, çünkü ailenin derinliği seçilen parçayı değiştirilebilir bir parçaya dönüştürür. Karşılaştırma tedarik görünümü ile kapanır ve bu görünüm, bir mühendislik kararını bir tedarik kararına dönüştüren bakış açısıdır.

LM358 ve LM324 için hızlı karar tablosu

Karar	LM358 (dual, 8-pin)	LM324 (quad, 14-pin)
Gereken amplifikatör sayısı	İki	Üç veya dört
Ayak izi	SOIC-8, DIP-8	SOIC-14, DIP-14
Sükunet akımı (Quiescent current)	Daha düşük (iki amplifikatör)	Daha yüksek (dört amplifikatör)
Besleme aralığı	3–32 V tekli, ±1.5–16 V simetrik	Aynı
Amplifikatör başına hız	~1 MHz GBW, mütevazı slew	Aynı
Giriş karakteri	Negatif raya kadar girişler, genel amaçlı offset/bias	Aynı
Ses (Audio)	İşlevsel, kritik değil	Aynı
En iyi kullanım	Basit 2 aşamalı sinyal yolları, batarya rayları	Çok aşamalı analog bloklar, amplifikatör başına maliyet

Uygulamalı Örnek: Pil ile Çalışan Bir Sensör Kartı İçin Op-Amp Seçimi

Pil ile çalışan bir sensör kartı için op-amp seçimi, karşılaştırmanın ağırlıklarını gerçek bir tasarımda gösteren uygulamalı bir örnektir ve iki kanallı bir sensör sinyal yolu bu vakadır. Kart 3.3 voltluk bir pil hattından çalışır, bir sensörü iki aşamalı bir yolda (bir amplifikasyon aşaması ve bir tampon aşaması) okur ve iki amplifikatöre ihtiyaç duyar; bu da en baştan dörtlü LM324 yerine ikili LM358'e işaret eder. Uygulama, pil tasarımının önem verdiği boyutları ağırlıklandırır: besleme, her iki parçanın aralığındaki 3.3 voltluk hat, sükunet akımı, ikilinin dörtlüye göre daha düşük çekimi, giriş, sensörün sinyali ile onun ofseti ve sapması, çıkış, amplifikatör ve tamponun ihtiyaç duyduğu salınım ve hız, sensör sinyalinin ailenin sınırı içindeki bant genişliği. İki aşamalı yola uyan aday ikilidir ve tasarım, pil sınır olduğu için önce akımı ve beslemeyi, sensör sinyali izin verdiği için de ikinci olarak hassasiyeti ve hızı okur. Uygulamalı örnek, karşılaştırmayı uygulama bazlı bir ağırlıklandırma egzersizi olarak gösterir ve bu egzersiz, kılavuzun sonundaki karar tablosunun bir bakışta sunduğu şeye dönüşür.

Uygulamalı örnek ayrıca pil tasarımının eklediği kontrolleri de okur, çünkü ailenin sükunet akımı ve düşük hücredeki davranışı pilin gerçek okumalarıdır. İki aktif amplifikatör, ailenin amplifikatör başına sükunet akımını, toplamda kabaca yüzlerce mikroamper çeker; bu, bir pil bütçesinde gerçek ancak sınırlı bir çekimdir ve parçanın 3.3 voltluk hattaki ve pil boşaldıkça daha düşük hücredeki davranışı, tasarımın ihtiyaç duyduğu çıkış salınımı ve giriş aralığına göre okunur. Son mikroamperleri bile tasarruf etmesi gereken bir tasarım, ailenin sükunet akımını okur ve bunu düşük güçlü op-amp'lerle karşılaştırır; aile ile düşük güçlü parçalar arasındaki karşılaştırma, ses ve hassasiyet karşılaştırmalarının yürüttüğü ile aynıdır, yani uygulamanın belirlediği ağırlıktır. Uygulamalı örnek, karşılaştırmanın pratik yüzünü tamamlar ve bu yüz, tedarik görünümünün daha sonra güvence altına aldığı yüzdür.

LM358 ve LM324 Nasıl Tedarik Edilir

LM358 ve LM324 tedariği, alıcı için pratik kapanıştır çünkü her iki parça da pazarın sunduğu en derin ailelerde yer alır. LM358'in 8 pinli ikili yerleşimi ve LM324'ün 14 pinli dörtlü yerleşimi, her büyük satıcı ve bir dizi yerli parça tarafından yeniden üretilir; tedarik, aynı ayak izi üzerinde satıcı alanı boyunca hareket edebilir: LM358N, LM358DR, LM2904 ve yerli ikililer ile LM324N, LM324DR, LM2902 ve yerli dörtlüler, ki bu pazarın her zaman kullandığı ikinci kaynak derinliğidir. Tedarik, alternatifi serinin belirlediği şekilde nitelendirir: kaynak, dokümantasyon, test kanıtı ve numune; doğrulama ise bu kılavuzun okuduğu amplifikatör başına incelemeyi (besleme, giriş, çıkış, ofset ve sapma) veri sayfası ve karta göre yürütür. Tedarik görünümü, LM358 ve LM324 seçimini tedarik garantili bir karara dönüştürür; bu, karşılaştırmanın tamamlanmasıdır ve iki parçanın genel amaçlı dünyanın iş yükünü çeken elemanları olarak kalmasının nedenidir.

Bir LM358 ve LM324 Hızlı Referans Kartı

Soru	Cevap
Tasarım kaç amplifikatöre ihtiyaç duyuyor?	İki: LM358 dual. Üç veya dört: LM324 quad.
Kart hangi paketi monte ediyor?	LM358: SOIC-8 / DIP-8. LM324: SOIC-14 / DIP-14.
Besleme hattı düşük güçlü bir pil hattı mı?	LM358 daha az akım çeker (iki amplifikatör), her ikisi de genel amaçlıdır.
Sinyal ses veya hassas kaliteye ihtiyaç duyuyor mu?	Hiçbir parça ses veya hassas sınıf değildir; ses veya hassas ailelerini kullanın.
Her ikisi de hangi besleme aralığını kabul eder?	3–32 V tekli, ±1.5–16 V simetrik.
Paylaşılan amplifikatör başına hız nedir?	~1 MHz kazanç-bant genişliği ürünü, mütevazı slew rate.

Hızlı referans kartı, kılavuzun pratik özetidir ve bir mühendisin günlük LM358-LM324 kararı için tezgahının yanında bulundurduğu karttır.

LM358 vs LM324: Eşdeğerler ve Değişimler

LM358 ve LM324, pazarın pin uyumlu eşdeğerlerle beslediği ailelerde yer alır ve değişim görünümü karşılaştırmanın son bölümüdür. LM358'in 8 pinli dual yerleşimi LM2904 ve bir dizi üretici varyantı tarafından paylaşılır; LM324'ün 14 pinli quad yerleşimi ise LM2902 ve aynı alan tarafından paylaşılır, böylece bir tasarım her iki işlevi de birden fazla üreticiden ve aynı ayak izlerine göre üretilen yerli parçalardan tedarik edebilir. Değişim kalifikasyonu, herhangi bir ikame ile aynı disiplini yürütür: paketi ve pin dizilimini onaylayın, besleme aralığını ve amplifikatör başına spesifikasyonları onaylayın, tasarımın ihtiyaç duyduğu hızı ve hassasiyeti onaylayın ve yedek parçayı kart üzerinde sıcaklık aralığı boyunca test edin. Değişim pin uyumludur çünkü ailenin yerleşimi standartlaştırılmıştır ve davranış uyumludur çünkü tasarım aynı genel amaçlı amplifikatördür; bu kombinasyon LM358 ve LM324'ü katalogdaki değiştirilmesi en kolay parçalar arasına sokar. Tedarik görünümü, tedarik güvence altına alınmış olarak karşılaştırmayı kapatır.

Karşılaştırma ayrıca, ailenin şeridinden çıkan tasarımlar için daha hızlı ve daha hassas kardeşlere de işaret eder. TL072, LM833 ve ses sınıfı parçalar ses yoluna hizmet eder, hassas parçalar enstrümantasyona hizmet eder ve yüksek hızlı parçalar hızlı sinyal işlemeye hizmet eder; her biri uygulamanın gereksinimi bu kılavuzun haritalandırdığı aile sınırını aştığında seçilir. LM358 ve LM324, bir tasarımcının gereksinim makul bir maliyetle kararlı, tek beslemeli, çoklu amplifikatör bloğu olduğunda başvurduğu genel amaçlı iş makineleri olmaya devam eder ve karşılaştırmanın dürüst çerçevesi onları bu rolde tutar. LM358 vs LM324 karşılaştırmasını bu şekilde okuyan bir tasarımcı; sayıyı, paketi ve satıcıyı kanıtlara göre seçer ve bu seçim hem datasheet hem de kartın kabul ettiği çalışma cevabıdır.