LM358 vs LM324: Op-Amp Nào Phù Hợp Hơn

LM358 so với LM324 là một trong những so sánh op-amp phổ biến nhất trong điện tử, bởi vì hai IC nằm ở trung tâm của thế giới analog đa năng và mọi kỹ sư đều đã chọn giữa chúng ít nhất một lần. LM358 là một bộ khuếch đại thuật toán kép, hai bộ khuếch đại độc lập trong một vỏ, và LM324 là một bộ khuếch đại thuật toán tứ, bốn bộ khuếch đại độc lập trong một vỏ lớn hơn, và hai IC chia sẻ cùng thiết kế bộ khuếch đại bên trong, cùng dải điện áp cung cấp, và cùng đặc tính điện, đó là lý do tại sao việc so sánh ít về hiệu suất và nhiều hơn về số lượng bộ khuếch đại mà board cần và ở vỏ nào. Cả hai IC đều chạy với nguồn đơn từ 3 đến 32 volt hoặc nguồn chia, cả hai đều chấp nhận điện áp đầu vào xuống âm rail, và cả hai đều được thiết kế cho các tác vụ đa năng, các cảm biến, các bộ so sánh, các bộ đệm và điều kiện tín hiệu, những thứ có mặt trên mọi board analog. Hướng dẫn này so sánh hai họ IC qua vỏ, sơ đồ chân, nguồn cung cấp, dòng tĩnh, tốc độ, độ chính xác và hành vi âm thanh, và đưa ra quy tắc chọn giữa chúng, để thiết kế tiếp theo chọn kép hoặc tứ dựa trên bằng chứng thay vì thói quen.

Việc so sánh cũng là điểm vào một họ IC mà việc thay thế bất thường dễ dàng, điều đáng nói ngay từ đầu vì nó định hình quyết định tìm nguồn cung. Sơ đồ chân của LM358 và LM324 được chia sẻ trên một phạm vi rộng các nhà sản xuất, và thị trường đầy các linh kiện tương thích chân, các biến thể LM2904 và LM2902, các đánh số lại từ nhà cung cấp, và các linh kiện nội địa được chế tạo theo cùng footprints, vì vậy một board được thiết kế xung quanh một trong hai IC có một thị trường thay thế sâu. Việc so sánh do đó bao gồm không chỉ chọn hai IC nào mà còn chọn linh kiện nào khi thiết kế đã cố định, bởi vì quyết định kép-so-với-tứ và quyết định vỏ tách biệt với quyết định nhà cung cấp. Hướng dẫn này đi qua cả hai, so sánh kỹ thuật chọn họ IC và góc nhìn thay thế đảm bảo nguồn cung, và đây là tài liệu tham khảo làm việc mà một kỹ sư hoặc người mua giữ bên cạnh datasheet.

LM358 vs LM324: Sự khác biệt cốt lõi

Sự khác biệt cốt lõi giữa LM358 và LM324 là số lượng bộ khuếch đại trong vỏ, và mọi khác biệt khác đều theo từ thực tế đó. LM358 chứa hai op-amp độc lập, mỗi cái có đầu vào không đảo và đầu vào đảo của riêng và đầu ra của riêng, trong vỏ 8 chân, và LM324 chứa bốn op-amp độc lập cùng thiết kế trong vỏ 14 chân. Hai IC chia sẻ kiến trúc bộ khuếch đại bên trong, cùng dải điện áp cung cấp, cùng tầng đầu vào, và cùng đặc tính đa năng, vì vậy một mạch được xây dựng xung quanh bộ khuếch đại LM358 hoạt động giống nhau khi cùng bộ khuếch đại được xây dựng từ LM324, với điều kiện là vỏ và gán chân khác nhau. Việc so sánh do đó không phải là cuộc thi hiệu suất, bởi vì hiệu suất trên mỗi bộ khuếch đại về cơ bản giống nhau, mà là quyết định về đóng gói và số lượng, có bao nhiêu bộ khuếch đại board cần và vỏ nào phục vụ chúng. Kỹ sư hiểu điều đó sẽ đọc phần còn lại của so sánh đúng cách, kép cho thiết kế hai bộ khuếch đại và tứ cho thiết kế bốn bộ khuếch đại, và bảng thông số kỹ thuật như đặc tính chia sẻ của họ IC.

Hai IC cũng giống thiết kế bộ khuếch đại dưới hai số lượng vỏ, đây là mô hình tinh thần hữu ích cho toàn bộ so sánh. Texas Instruments ban đầu định nghĩa LM358 là phiên bản kép và LM324 là phiên bản tứ của cùng bộ khuếch đại đa năng, và thị trường đã tái tạo cả hai theo cùng mối quan hệ, vì vậy LM324 thực chất là bộ khuếch đại của LM358 được lặp lại bốn lần trong vỏ 14 chân. Hệ quả là các thông số kỹ thuật trên mỗi bộ khuếch đại trong datasheet, dòng cung cấp trên mỗi bộ khuếch đại, băng thông, tốc độ quét và offset đầu vào, có thể so sánh được giữa hai IC, và các khác biệt trong tổng dòng tĩnh, vỏ và sơ đồ chân là những khác biệt thực sự mà việc lựa chọn đọc. Mô hình này cũng giải thích góc nhìn thay thế: một thiết kế cần bốn bộ khuếch đại có thể chọn LM324, và một thiết kế cần hai cái có thể chọn LM358, và cả hai đều nằm trong các họ linh kiện tương thích chân mà thị trường cung cấp. Sự khác biệt cốt lõi là số lượng, và số lượng quyết định vỏ, và vỏ quyết định sơ đồ chân, và sơ đồ chân là những gì board thực sự gắn.

Cách họ op-amp kép và tứ so sánh trên mỗi bộ khuếch đại

So sánh hai họ trên mỗi bộ khuếch đại, thay vì như các vỏ, là cách trung thực để đọc các thông số kỹ thuật. Dòng cung cấp trên mỗi bộ khuếch đại của LM358 và LM324 là cùng một con số thiết kế, khoảng vài trăm microamp trên mỗi bộ khuếch đại, vì vậy LM358 tiêu thụ khoảng một nửa những gì LM324 tiêu thụ khi tất cả bộ khuếch đại đang hoạt động, và sự khác biệt dòng tĩnh giữa hai IC là sự khác biệt về số lượng hơn là kiến trúc. Băng thông và tốc độ quét giống nhau trên mỗi bộ khuếch đại, tích số băng thông-gain khoảng 1 megahertz và tốc độ quét vài phần mười volt trên micro giây, bởi vì bộ khuếch đại là cùng một silicon. Offset đầu vào và dòng bias giống nhau trên mỗi bộ khuếch đại, với các con số điển hình và tối đa trong datasheet áp dụng cho mỗi bộ khuếch đại trong cả hai vỏ. Việc so sánh trên mỗi bộ khuếch đại do đó là so sánh thiết kế chia sẻ, và việc lựa chọn giữa LM358 và LM324 là lựa chọn số lượng và vỏ, đó là sự phân biệt mà phần còn lại của hướng dẫn đọc trong datasheet.

Sơ đồ chân và Vỏ: LM358 vs LM324

Vỏ và sơ đồ chân là sự khác biệt vật lý mà board quan tâm, và việc so sánh là quyết định footprint trước tiên. LM358 có ở vỏ 8 chân, SOIC-8 và DIP-8, với hai bộ khuếch đại: chân 1 và chân 2 và chân 3 phục vụ đầu ra, đầu vào đảo và đầu vào không đảo của bộ khuếch đại đầu tiên, chân 5 và chân 6 và chân 7 phục vụ bộ thứ hai, và chân 4 và chân 8 mang nguồn âm và dương. LM324 có ở vỏ 14 chân, SOIC-14 và DIP-14, với bốn bộ khuếch đại và nguồn ở chân 4 và chân 11, và sơ đồ chân của nó là layout tứ cổ điển mà thị trường tái tạo. Board gắn LM358 không thể đơn giản gắn LM324, bởi vì các vỏ khác nhau, và board cần bốn bộ khuếch đại không thể dùng hai LM358 mà không tăng gấp đôi footprint và chi phí. Quyết định vỏ là quyết định đầu tiên của so sánh, và nó là quyết định mà sơ đồ nguyên lý và layout đều tuân theo.

Sơ đồ chân cũng mang cách đánh số mà nhà thiết kế đọc khi board được chế tạo. Layout kép 8 chân của LM358 đặt các chân của bộ khuếch đại thứ hai ở phía đối diện của vỏ so với bộ đầu tiên, và layout tứ 14 chân của LM324 xen kẽ các bộ khuếch đại xung quanh vỏ với các chân nguồn ở hai đầu. Sự tương thích chân trên các nhà cung cấp là có thật: một thiết kế sử dụng LM358 kép và linh kiện họ LM358 của nhà cung cấp cùng layout 8 chân, và một thiết kế sử dụng LM324 tứ và linh kiện họ LM324 của nhà cung cấp cùng layout 14 chân, cả hai đều gắn linh kiện thay thế mà không cần thay đổi board. Vỏ và sơ đồ chân do đó là neo của việc so sánh và neo của thị trường thay thế, và kỹ sư đọc chúng chọn linh kiện mà board có thể gắn và nhà cung cấp có thể phục vụ. Footprint là hợp đồng vật lý của so sánh, và sơ đồ chân là điều khoản chi tiết của hợp đồng.

So sánh layout 8 chân của LM358 và 14 chân của LM324

So sánh layout 8 chân và 14 chân cạnh nhau làm cho sự khác biệt trở nên trực quan. Layout kép 8 chân của LM358 chia sẻ nguồn trên chân 4 và chân 8 và cung cấp cho mỗi bộ khuếch đại ba chân của nó, đầu ra và hai đầu vào, trên cùng một phía của vỏ, trong khi layout tứ 14 chân của LM324 đặt nguồn ở chân 4 và chân 11 và xen kẽ sáu chân tín hiệu của bốn bộ khuếch đại xung quanh giữa. Nhà thiết kế board đọc layout như một footprint, mẫu pad SOIC-8 của LM358 và mẫu pad SOIC-14 của LM324 khác biệt, và việc lựa chọn bị khóa vào layout mà sơ đồ nguyên lý vẽ. Layout cũng quan trọng cho thiết kế hai bộ khuếch đại muốn không gian để phát triển, bởi vì một thiết kế dự kiến bộ khuếch đại thứ ba hoặc thứ tư sau này có thể chọn LM324 tứ ngay bây giờ và để các bộ khuếch đại bổ sung không sử dụng, hoặc chọn LM358 kép và thay đổi layout khi thiết kế phát triển. Việc so sánh các layout là nửa vật lý của lựa chọn, và đó là nửa mà việc xem xét sơ đồ nguyên lý giải quyết trước khi bắt đầu xem xét datasheet.

Dải điện áp cung cấp và Dòng tĩnh: LM358 vs LM324

Dải điện áp cung cấp của LM358 và LM324 giống nhau, và đó là thông số kỹ thuật làm cho cả hai linh kiện hữu ích trên toàn bộ kiến trúc nguồn của board. Cả hai đều chạy với nguồn đơn từ 3 volt đến 32 volt, và cả hai đều chạy với nguồn chia là cộng và trừ 1,5 đến 16 volt, và cả hai đều chấp nhận điện áp đầu vào bao gồm âm rail, đó là đặc điểm xác định của tầng đầu vào. Dải nguồn rộng có nghĩa là một thiết kế duy nhất có thể sử dụng một trong hai IC trên một loạt sản phẩm, board 5 volt, board 12 volt và board 24 volt, mà không thay đổi bộ khuếch đại, và đó là lý do họ IC được áp dụng rộng rãi như vậy. Dòng tĩnh khác nhau bởi số lượng: LM358 tiêu thụ dòng cho hai bộ khuếch đại của nó và LM324 tiêu thụ dòng cho bốn cái của nó, vì vậy tổng dòng tĩnh của LM324 gấp đôi LM358 khi tất cả bộ khuếch đại đang hoạt động, và một thiết kế chạy bằng pin chỉ sử dụng một hoặc hai bộ khuếch đại nên đọc dòng trên mỗi bộ khuếch đại và hành vi tắt thay vì tổng số tiêu đề.

Việc so sánh nguồn cũng đọc đầu ra swing và dải đầu vào common-mode, bởi vì đặc tính nguồn đơn của các linh kiện là những gì datasheet nhấn mạnh. Đầu ra của cả hai linh kiện swing gần âm rail và gần dương rail, với hạn chế cổ điển là không swing đầy đủ rail-to-rail, và dải đầu vào common-mode bao gồm âm rail nhưng dừng trước dương rail, vì vậy tín hiệu gần dương rail cần headroom của tầng đầu vào. Thiết kế nguồn đơn chạy đầu vào gần âm rail, sự sắp xếp cảm biến và mass cổ điển, chính xác là những gì họ IC được xây dựng cho, và việc so sánh đọc hành vi đó như đặc tính chia sẻ thay vì như một khác biệt. Nguồn cung cấp và dòng tĩnh là nền tảng điện của so sánh, và sự khác biệt về số lượng là con số mà thiết kế pin đọc, trong khi dải nguồn chia sẻ là con số mà toàn bộ thiết kế đọc.

Cách đọc dòng nguồn của các linh kiện kép và tứ

Đọc dòng nguồn của các linh kiện kép và tứ là vấn đề về số lượng và tải. Datasheet liệt kê dòng tĩnh là dòng mà linh kiện tiêu thụ khi các bộ khuếch đại không lái tải, và LM358 và LM324 chia sẻ con số trên mỗi bộ khuếch đại, vì vậy tổng của LM324 xấp xỉ tổng của LM358 được chia tỷ lệ cho hai bộ khuếch đại bổ sung. Dòng thực mà rail thấy là dòng tĩnh cộng với dòng mà các bộ khuếch đại đang hoạt động lái vào tải của chúng, và dòng drive có thể chiếm ưu thế so với con số tĩnh khi các đầu ra lái tải trở kháng thấp. Một thiết kế pin sử dụng hai trong số bốn bộ khuếch đại của LM324 nên so sánh dòng tĩnh hoạt động của LM324 với dòng của LM358, và một thiết kế chỉ cần hai bộ khuếch đại trên board tứ vẫn có thể ưu tiên LM358 cho dòng idle thấp hơn, hoặc ưu tiên LM324 cho headroom tương lai, và sự đánh đổi là quyết định số lượng trong miền dòng. Việc đọc dòng nguồn là quyết định năng lượng thực tế của so sánh, và đó là con số mà pin và ngân sách nhiệt sử dụng.

Băng thông, Tốc độ quét và Tốc độ: LM358 vs LM324

Tốc độ của LM358 và LM324 giống nhau trên mỗi bộ khuếch đại, và đó là tốc độ đa năng mà so sánh luôn nêu. Tích số băng thông-gain khoảng 1 megahertz đặt băng thông sử dụng được ở một gain nhất định, vì vậy một mạch ở unity gain truyền tín hiệu lên đến khoảng một megahertz và một mạch ở gain mười truyền tín hiệu lên đến khoảng một trăm kilohertz, và băng thông ở gain của thiết kế là con số mà việc lựa chọn đọc. Tốc độ quét vài phần mười volt trên micro giây đặt tốc độ tín hiệu lớn, và một mạch phải tái tạo tín hiệu nhanh, biên độ lớn đọc giới hạn slew đối với tốc độ thay đổi của tín hiệu. Tốc độ phù hợp cho các tác vụ đa năng, các cảm biến, các vòng điều khiển, các bộ so sánh và mức đường âm thanh, và đó là giới hạn cho xử lý tín hiệu tốc độ cao, mà việc lựa chọn để lại cho các họ op-amp nhanh hơn. Việc so sánh tốc độ là so sánh thiết kế chia sẻ, và LM358 và LM324 nhanh như nhau, đó là tuyên bố trung thực mà datasheet đưa ra.

Việc đọc tốc độ cũng đặt kỳ vọng cho các mạch đẩy họ IC. Ứng dụng bộ so sánh chuyển mạch relay hoặc LED ở tốc độ chậm chạy họ IC thoải mái, và ứng dụng bộ lọc cần đáp ứng chính xác ở vài kilohertz đọc tích số băng thông-gain ở tần số của bộ lọc. Một thiết kế cần thời gian ổn định cho sample-and-hold hoặc cạnh nhanh cho xung đọc tốc độ quét đối với cạnh, và slew khiêm tốn của họ IC có nghĩa là xung nhanh bị giới hạn. Việc so sánh do đó ghép tốc độ với ứng dụng, và quy tắc là sử dụng LM358 và LM324 cho các tác vụ đa năng và tần số thấp và chuyển sang linh kiện nhanh hơn ở nơi băng thông hoặc slew là giới hạn. Tốc độ là ranh giới chia sẻ của cả hai linh kiện, và ranh giới đó là những gì giữ cho so sánh trung thực và việc lựa chọn có nền tảng.

Cách tích số băng thông-gain giới hạn cả hai op-amp

Tích số băng thông-gain là con số duy nhất nêu giới hạn tốc độ của cả hai linh kiện, và nó được đọc ở gain mà mạch sử dụng. Tích số băng thông-gain của op-amp phản hồi điện áp là một hằng số, vì vậy băng thông vòng kín bằng tích chia cho gain vòng kín, và LM358 và LM324, với tích khoảng 1 megahertz, cung cấp băng thông unity-gain khoảng một megahertz và băng thông gain-mười khoảng một trăm kilohertz. Một mạch cần gain một trăm đọc băng thông là mười kilohertz, và một mạch cần gain một nghìn đọc nó là một kilohertz, vì vậy tích số băng thông-gain là ranh giới mà gain nhân lên. Việc so sánh hai linh kiện là cùng một ranh giới, bởi vì tích là cùng một con số thiết kế, và việc lựa chọn cần nhiều băng thông hơn ở cùng gain rời khỏi họ IC cho linh kiện nhanh hơn. Việc đọc băng thông-gain là kỷ luật tốc độ của so sánh, và đó là con số giữ cho một linh kiện đa năng ở làn đa năng của nó.

Điện Áp Offset Đầu Vào, Dòng Bias, và Độ Chính Xác: LM358 so với LM324

Các thông số độ chính xác của LM358 và LM324 là giống nhau trên mỗi bộ khuếch đại, và chúng xác định vị trí của các linh kiện này trong phân cấp analog. Điện áp offset đầu vào thường dao động trong khoảng vài millivolt và tối đa là vài millivolt, dòng bias đầu vào ở mức hàng chục nanoamp, và dải common-mode đầu vào bao gồm cả rail âm — sự kết hợp này mô tả một tầng đầu vào đa năng chứ không phải loại chính xác cao. Chỉ số độ chính xác là ngân sách lỗi của mạch: một bộ khuếch đại cảm biến đọc tín hiệu millivolt coi offset như một sai số, trong khi bộ chuyển mức hoặc bộ đệm xử lý tín hiệu lớn bỏ qua nó, vì vậy ứng dụng quyết định liệu độ chính xác của dòng có đủ hay không. Việc so sánh LM358 và LM324 cho thấy độ chính xác giống nhau, bởi vì tầng đầu vào là thiết kế chung, và lựa chọn cần offset thấp hơn hoặc dòng bias thấp hơn sẽ chuyển sang dòng linh kiện chính xác cao. Độ chính xác là ranh giới thực của dòng, và ranh giới đó là lý do dòng phục vụ các tác vụ đa năng trong khi các tác vụ đòi hỏi độ chính xác cao tìm đến nơi khác.

Dòng bias xứng đáng được phân tích riêng, bởi vì nó tương tác với trở kháng nguồn. Dòng bias đầu vào của dòng, ở mức hàng chục nanoamp, chảy vào các đầu vào và tạo ra điện áp trên trở kháng nguồn, vì vậy nguồn cảm biến trở kháng cao, photodiode hoặc bộ chia giá trị cao, sẽ thấy bias như một offset mà điện trở cân bằng và hiệu chuẩn có thể sửa. Thiết kế chạy nguồn trở kháng cao cần đánh giá bias và offset dựa trên dung sai của tín hiệu, và thêm vào bù đắp mà dòng cần. Việc so sánh giữa dual và quad cho thấy bias giống nhau, bởi vì tầng đầu vào là chung, và lựa chọn giữa chúng là về số lượng và kiểu đóng gói chứ không phải về độ chính xác. Chỉ số độ chính xác là nửa phần so sánh ở cấp mạch, và đó là nửa mà ngân sách lỗi của ứng dụng quyết định, đó là lý do hướng dẫn này giữ độ chính xác trong khung đa năng của nó.

Khi nào độ chính xác của LM358 và LM324 là đủ

Độ chính xác của dòng là đủ cho phần lớn các tác vụ analog, và việc liệt kê chúng đặt ra kỳ vọng phù hợp. Bộ so sánh chuyển ngưỡng ở tín hiệu mức volt, bộ chuyển mức ánh xạ dải tín hiệu, bộ đệm cách ly nguồn, bộ khuếch đại cảm biến đọc tín hiệu hàng chục millivolt có hiệu chuẩn, và bộ lọc tích cực tạo dạng dải âm thanh, tất cả đều chạy tốt với dòng này, bởi vì offset và bias là nhỏ so với tín hiệu và hiệu chuẩn hấp thụ chúng. Dòng không phù hợp cho các ứng dụng instrumentation microvolt, tham chiếu chính xác, hoặc mạch đầu converter độ chính xác cao, nơi offset drift và dòng bias chiếm ưu thế, và các thiết kế đó tìm đến dòng linh kiện chính xác cao. Quy tắc là chọn LM358 hoặc LM324 khi tín hiệu lớn so với offset và bias, và chọn linh kiện chính xác cao khi tín hiệu nhỏ. Ranh giới độ chính xác là ranh giới do ứng dụng vạch ra, và đó là ranh giới giữ dòng đa năng ở đúng vai trò của nó.

Các Cân Nhắc về Âm Thanh và Đường Dẫn Tín Hiệu

Câu hỏi về âm thanh là một trong những câu hỏi phổ biến nhất trong so sánh LM358 và LM324, và câu trả lời thành thật là không linh kiện nào là bộ khuếch đại âm thanh cao cấp. LM358 và LM324 cung cấp tốc độ đa năng, tích sản phẩm gain-bandwidth khoảng một megahertz và tốc độ slew vừa phải, và chúng thêm vào méo crossover của tầng đầu ra kinh điển, vì vậy đường dẫn âm thanh mức dòng drive tải sẽ nghe thấy crossover và giới hạn bandwidth. So sánh âm thanh do đó không phải là lựa chọn giữa hai linh kiện, bởi vì cả hai có cùng hành vi, mà là lựa chọn về vai trò âm thanh: tín hiệu điều khiển, máy phát tone, bộ phát hiện mức, hoặc đồng hồ LED chạy dòng này một cách chấp nhận được, và đường dẫn âm thanh quan trọng mà người nghe đánh giá cần chuyển sang op-amp grade âm thanh như TL072, NE5532, và các linh kiện khác mà thế giới âm thanh tiêu chuẩn hóa. Phân tích âm thanh là ranh giới ứng dụng của so sánh, và đó là ranh giới mà hướng dẫn nêu rõ thay vì tô vẽ các linh kiện.

Đường dẫn âm thanh sử dụng dòng này vẫn có thể hoạt động tốt, bởi vì các lựa chọn thiết kế mang phần lớn chất lượng. Bộ đệm mức dòng hoặc tầng điều khiển tone được xây dựng trên dòng này với decoupling nguồn đúng cách, trở kháng nguồn vừa phải, và tải nhẹ sẽ chạy đủ sạch cho các kênh không quan trọng, và thiết kế cần grade âm thanh sẽ thay đổi linh kiện, thường trên cùng sơ đồ chân, bởi vì các dòng op-amp âm thanh bao gồm các tùy chọn tương thích chân. Cân nhắc về âm thanh do đó là một khuyến nghị chứ không phải cấm, và khuyến nghị là đọc vai trò âm thanh trước linh kiện, sử dụng dòng này khi âm thanh là chức năng chứ không quan trọng, và chọn các linh kiện grade âm thanh khi người nghe quan trọng. Phân tích âm thanh hoàn thành việc ánh xạ ứng dụng của so sánh, và đó là lý do LM358 và LM324 ở lại thế giới đa năng mà tốc độ và tầng đầu ra của chúng xác định.

Tại sao các thiết kế âm thanh thường bỏ qua LM358 và LM324

Các thiết kế âm thanh bỏ qua LM358 và LM324 vì hai lý do mà datasheet nêu rõ: bandwidth và tầng đầu ra. Tích sản phẩm gain-bandwidth khoảng một megahertz đặt gain vòng hở và hành vi méo ở dải âm thanh trong vùng mà méo và nhiễu của linh kiện đa năng ảnh hưởng đến người nghe, và tầng đầu ra kinh điển thêm méo crossover ở mức tín hiệu thấp mà âm thanh dành phần lớn thời gian. Các linh kiện grade âm thanh, TL072 với đầu vào JFET và đặc tính âm thanh sạch hơn, và NE5532 với drive cao hơn và bandwidth rộng hơn, được xây dựng cho đường dẫn âm thanh, và thế giới âm thanh tiêu chuẩn hóa chúng vì một lý do. Thiết kế cần tín hiệu âm thanh sạch đọc vai trò âm thanh trước, chọn linh kiện grade âm thanh, và thường tìm thấy layout tương thích chân mà cùng ổ cắm phục vụ, đó là cầu nối thay thế giữa dòng đa năng và dòng âm thanh. Việc bỏ qua âm thanh là phán quyết thành thật của ứng dụng về dòng này, và phán quyết đó là lý do so sánh giữ cho vai trò âm thanh rõ ràng.

Khi Nào Chọn LM358 hoặc LM324

Lựa chọn giữa LM358 và LM324 là quyết định về số lượng và kiểu đóng gói, và nó rút gọn thành một quy tắc rõ ràng. Chọn LM358 dual khi thiết kế cần chính xác hai bộ khuếch đại, khi board muốn footprint 8-chân nhỏ hơn, khi pin muốn dòng tĩnh thấp hơn, hoặc khi thiết kế là đường dẫn tín hiệu hai tầng đơn giản, và dual phục vụ nhu cầu với không gian và dòng ít nhất. Chọn LM324 quad khi thiết kế cần ba hoặc bốn bộ khuếch đại, khi board muốn một linh kiện thay vì hai, khi thiết kế dự kiến mở rộng lên bốn tầng, hoặc khi chi phí trên mỗi bộ khuếch đại quan trọng hơn footprint, và quad phục vụ nhu cầu với kinh tế một-gói. Quy tắc là phễu của so sánh: số lượng bộ khuếch đại quyết định dòng, kiểu đóng gói và dòng tinh chỉnh lựa chọn, và các yêu cầu đặc biệt của ứng dụng, âm thanh, độ chính xác, hoặc tốc độ, quyết định linh kiện cụ thể trong dòng. Lựa chọn là quyết định đầu tiên của khối analog, và quy tắc biến nó thành một quyết định chứ không phải đoán mò.

Lựa chọn cũng mang theo góc nhìn tìm nguồn cung, bởi vì tương thích chân của dòng là neo của nguồn cấp. Thiết kế chọn LM358 chọn một dòng mà mọi nhà cung cấp lớn và một trường linh kiện nội địa tái tạo trên layout 8-chân, và thiết kế chọn LM324 chọn cùng trường trên layout 14-chân, vì vậy linh kiện đã chọn có thị trường thay thế sâu. Việc tìm nguồn đọc các biến thể nhà cung cấp, LM358N, LM358DR, và các linh kiện nội địa tương đương, và đánh giá thay thế dựa trên cùng sơ đồ chân và cùng thông số trên mỗi bộ khuếch đại mà so sánh này đã trình bày. Lựa chọn giữa LM358 và LM324 do đó được thực hiện một lần, ở schematic, và nguồn cấp được đảm bảo nhiều lần, ở việc tìm nguồn, bởi vì độ sâu của dòng biến linh kiện đã chọn thành linh kiện có thể thay thế. So sánh kết thúc bằng góc nhìn tìm nguồn cung, và đó là góc nhìn biến quyết định kỹ thuật thành quyết định nguồn cấp.

Bảng quyết định nhanh cho LM358 và LM324

Quyết định	LM358 (dual, 8-chân)	LM324 (quad, 14-chân)
Số bộ khuếch đại cần thiết	Hai	Ba hoặc bốn
Footprint	SOIC-8, DIP-8	SOIC-14, DIP-14
Dòng tĩnh	Thấp hơn (hai bộ khuếch đại)	Cao hơn (bốn bộ khuếch đại)
Dải nguồn	3–32 V đơn, ±1.5–16 V chia	Tương tự
Tốc độ trên mỗi bộ khuếch đại	~1 MHz GBW, slew vừa phải	Tương tự
Đặc tính đầu vào	Đầu vào đến rail âm, offset/bias đa năng	Tương tự
Âm thanh	Chức năng, không quan trọng	Tương tự
Ứng dụng tốt nhất	Đường dẫn tín hiệu 2 tầng đơn giản, rail pin	Khối analog đa tầng, chi phí trên mỗi bộ khuếch đại

Ví Dụ Thực Tế: Chọn Op-Amp cho Board Cảm Biến Chạy Pin

Chọn op-amp cho board cảm biến chạy pin là ví dụ thực tế cho thấy trọng số của so sánh trong một thiết kế thực, và đường dẫn tín hiệu cảm biến hai kênh là trường hợp. Board chạy từ rail pin 3.3 volt, đọc cảm biến trên đường dẫn hai tầng, tầng khuếch đại và tầng đệm, và cần hai bộ khuếch đại, điều này hướng đến LM358 dual thay vì LM324 quad ngay từ đầu. Ứng dụng đánh giá các chiều mà thiết kế pin quan tâm: nguồn, rail 3.3 volt trong dải của cả hai linh kiện, dòng tĩnh, dual draw thấp hơn so với quad, đầu vào, tín hiệu cảm biến và offset/bias của nó, đầu ra, biên độ swing mà khuếch đại và đệm cần, và tốc độ, bandwidth tín hiệu cảm biến trong giới hạn của dòng. Ứng viên phù hợp với đường dẫn hai tầng là dual, và thiết kế đọc dòng và nguồn trước bởi vì pin là giới hạn, độ chính xác và tốc độ sau bởi vì tín hiệu cảm biến cho phép chúng. Ví dụ thực tế cho thấy so sánh như một bài tập đánh giá trọng số theo ứng dụng, và đó là bài tập mà bảng quyết định ở cuối hướng dẫn biến thành cái nhìn nhanh.

Ví dụ thực tế cũng đọc các kiểm tra mà thiết kế pin thêm vào, bởi vì dòng tĩnh của dòng và hành vi của nó ở cell thấp là các chỉ số thực của pin. Hai bộ khuếch đại hoạt động draw dòng tĩnh trên mỗi bộ khuếch đại của dòng, khoảng hàng trăm microamp tổng, đây là draw thực nhưng có giới hạn trong ngân sách pin, và hành vi của linh kiện ở rail 3.3 volt, và ở cell thấp khi pin xả, được đọc đối chiếu với biên độ đầu ra và dải đầu vào mà thiết kế cần. Thiết kế phải tiết kiệm microamp cuối cùng đọc dòng tĩnh của dòng và so sánh với các op-amp công suất thấp, và so sánh giữa dòng và các linh kiện công suất thấp giống như so sánh âm thanh và độ chính xác đã chạy, trọng số mà ứng dụng đặt ra. Ví dụ thực tế hoàn thành mặt thực tế của so sánh, và đó là mặt mà góc nhìn tìm nguồn cung sau đó bảo đảm.

Cách Tìm Nguồn LM358 và LM324

Tìm nguồn LM358 và LM324 là phần kết thúc thực tế cho người mua, bởi vì cả hai linh kiện nằm trong các dòng sâu nhất mà thị trường cung cấp. Layout dual 8-chân của LM358 và layout quad 14-chân của LM324 được mọi nhà cung cấp lớn và một trường linh kiện nội địa tái tạo, và việc tìm nguồn có thể di chuyển qua trường nhà cung cấp trên cùng footprint, LM358N, LM358DR, LM2904, và các dual nội địa, và LM324N, LM324DR, LM2902, và các quad nội địa, đây là độ sâu nguồn thứ hai mà thị trường luôn sử dụng. Việc tìm nguồn đánh giá thay thế theo cách mà series đã trình bày, nguồn, tài liệu, bằng chứng test, và mẫu, và xác minh chạy xem xét trên mỗi bộ khuếch đại mà hướng dẫn này đã đọc, nguồn cấp, đầu vào, đầu ra, offset, và bias, đối chiếu với datasheet và board. Góc nhìn tìm nguồn biến lựa chọn LM358 và LM324 thành quyết định được nguồn cấp bảo đảm, đây là hoàn thành của so sánh và lý do hai linh kiện vẫn là ngựa kéo của thế giới đa năng.

Thẻ Tham Khảo Nhanh LM358 và LM324

Câu hỏi	Trả lời
Thiết kế cần bao nhiêu bộ khuếch đại?	Hai: LM358 dual. Ba hoặc bốn: LM324 quad.
Board mount kiểu đóng gói nào?	LM358: SOIC-8 / DIP-8. LM324: SOIC-14 / DIP-14.
Rail có phải là rail pin công suất thấp không?	LM358 draw ít hơn (hai bộ khuếch đại), cả hai đều đa năng.
Tín hiệu có cần chất lượng âm thanh hoặc độ chính xác không?	Không linh kiện nào là grade âm thanh hoặc độ chính xác; sử dụng dòng âm thanh hoặc độ chính xác.
Dải nguồn mà cả hai chấp nhận là gì?	3–32 V đơn, ±1.5–16 V chia.
Tốc độ trên mỗi bộ khuếch đại được chia sẻ là gì?	Tích sản phẩm gain-bandwidth ~1 MHz, tốc độ slew vừa phải.

Thẻ tham khảo nhanh là tóm tắt thực tế của hướng dẫn, và đó là thẻ một kỹ sư giữ bên cạnh bàn làm việc cho quyết định LM358-versus-LM324 hàng ngày.

LM358 so với LM324: Tương Đương và Thay Thế

LM358 và LM324 nằm trong các dòng mà thị trường cung cấp các tương đương tương thích chân, và góc nhìn thay thế là phần cuối cùng của so sánh. Layout dual 8-chân của LM358 được chia sẻ bởi LM2904 và một trường biến thể nhà cung cấp, và layout quad 14-chân của LM324 được chia sẻ bởi LM2902 và cùng trường, vì vậy thiết kế có thể tìm nguồn một trong hai chức năng từ nhiều nhà sản xuất và từ các linh kiện nội địa được xây dựng trên cùng footprint. Việc đánh giá thay thế chạy cùng kỷ luật như bất kỳ thay thế nào: xác nhận kiểu đóng gói và sơ đồ chân, xác nhận dải nguồn và thông số trên mỗi bộ khuếch đại, xác nhận tốc độ và độ chính xác mà thiết kế cần, và test thay thế trên board qua dải nhiệt độ. Thay thế tương thích chân bởi vì layout của dòng được tiêu chuẩn hóa, và nó tương thích hành vi bởi vì thiết kế là cùng bộ khuếch đại đa năng, đây là sự kết hợp làm LM358 và LM324 trở thành một trong những linh kiện dễ thay thế nhất trong catalog. Góc nhìn tìm nguồn kết thúc so sánh với nguồn cấp được bảo đảm.

So sánh cũng chỉ đến các linh kiện anh em nhanh hơn và chính xác hơn cho các thiết kế rời khỏi làn của dòng. TL072 và LM833 và các linh kiện grade âm thanh phục vụ đường dẫn âm thanh, các linh kiện độ chính xác phục vụ instrumentation, và các linh kiện tốc độ cao phục vụ xử lý tín hiệu nhanh, và mỗi linh kiện được chọn khi yêu cầu ứng dụng vượt quá ranh giới của dòng mà hướng dẫn này đã ánh xạ. LM358 và LM324 vẫn là những ngựa kéo đa năng, những linh kiện mà nhà thiết kế tìm đến khi yêu cầu là một khối khuếch đại đa năng, một nguồn đơn, đa khuếch đại với chi phí hợp lý, và khung thành thật của so sánh giữ chúng ở vai trò đó. Nhà thiết kế đọc so sánh LM358 so với LM324 theo cách này chọn số lượng, kiểu đóng gói, và nhà cung cấp dựa trên bằng chứng, và lựa chọn là câu trả lời làm việc mà cả datasheet và board đều chấp nhận.