LM358 双运算放大器电路的典型应用

最近在网上看见一个很经典的运放控制电路，总结后与大家分享。
脚位排列图

概述(Description):
LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适
合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工
作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增
益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场合。
LM358 的封装形式有塑封8引线双列直插式和贴片式。
特性(Features):
· 内部频率补偿
· 直流电压增益高(约100dB)
· 单位增益频带宽(约1MHz)
· 电源电压范围宽：单电源(3—30V)；
双电源(±1.5 一±15V)
· 低功耗电流，适合于电池供电
· 低输入偏流
· 低输入失调电压和失调电流
· 共模输入电压范围宽，包括接地
· 差模输入电压范围宽，等于电源电压范围
· 输出电压摆幅大(0 至Vcc-1.5V)
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红外线探测报警器
该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声，适用于家庭、办公室、仓库、实验室
等比较重要场合防盗报警。
工作原理
该装置电路原理见图

 

由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、延时电路和音响报警电路等组成。红外线探测传感
器IC1探测到前方人体辐射出的红外线信号时，由IC1 的②脚输出微弱的电信号，经三极管VT1 等组成第一级放大电路放大，
再通过C2输入到运算放大器IC2中进行高增益、低噪声放大，此时由IC2①脚输出的信号已足够强。IC3作电压比较器，它
的第⑤脚由R10、VD1提供基准电压，当IC2①脚输出的信号电压到达IC3的⑥脚时，两个输入端的电压进行比较，此时IC3
的⑦脚由原来的高电平变为低电平。IC4 为报警延时电路，R14 和C6 组成延时电路，其时间约为1 分钟。当IC3的⑦脚变为
低电平时，C6通过VD2放电，此时IC4 的②脚变为低电平，它与IC4的③脚基准电压进行比较，当它低于其基准电压时，
IC4 的①脚变为高电平，VT2 导通，讯响器BL通电发出报警声。人体的红外线信号消失后，IC3的⑦脚又恢复高电平输出，
此时VD2 截止。由于C6两端的电压不能突变，故通过R14向C6 缓慢充电，当C6两端的电压高于其基准电压时，IC4的①
脚才变为低电平，时间约为1 分钟，即持续1分钟报警。
由VT3、R20、C8 组成开机延时电路，时间也约为1 分钟，它的设置主要是防止使用者开机后立即报警，好让使用者有
足够的时间离开监视现场，同时可防止停电后又来电时产生误报。
该装置采用9－12V直流电源供电，由T 降压，全桥U整流，C10 滤波，检测电路采用IC5 78L06供电。本装置交直流
两用，自动无间断转换。
元器件选择与制作
元器件清单见下表。

 

IC1 采用进口器件Q74，波长为9－10um。IC2采用运放LM358，具有高增益、低功耗。IC3、IC4 为双电压比较器LM393，
低功耗、低失调电压。其中C2、C5一定要用漏电极小的钽电容，否则调试会受到影响。R12是调整灵敏度的关键元件，应
选用线性高精度密封型。
制作时，在IC1 传感器的端面前安装菲涅尔透镜，因为人体的活动频率范围为0.1－10Hz，需要用菲涅尔透镜对人体活
动频率倍增。
安装无误，接上电源进行调试，让一个人在探测器前方7－10m 处走动，调整电路中的R12，使讯响器报警即可。其它
部分只要元器件质量良好且焊接无误，几乎不用调试即可正常工作。
本机静态工作电流约10mA，接通电源约1分钟后进入守候状态，只要有人进入监视区便会报警，人离开后约1 分钟停
止报警。如果将讯响器改为继电器驱动其它装置即作为其它控制用。