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摘要：电子信息技术在推动社会进步与发展方面发挥着至关重要的作用。随着现代电子技术应用范围的不断扩大，运算放大器在模拟电路中的作用也越来越重要。LM358作为一种通用型双运算放大器，在电子信息行业的应用十分广泛。本文首先简要介绍了LM358运算放大器及其特性，然后对其工作原理进行分析，最后列举了LM358运算放大器的具体应用案例，以期为LM358运算放大器在电子信息产业中更好地发挥其应用价值提供参考。
关键词：LM358；运算放大器；原理；应用实例；
引言
运算放大器是模拟电路中比较常见的电子元器件，根据其参数的不同，可分为通用型和专用型两大类，而后者又可分为高阻型、低温漂型、高速型、低功耗型等多种类型。LM358则属于通用型的双运算放大器，具有成本低、应用范围广的特点，是目前市场上应用范围最广泛的集成运算放大器之一。因此，了解和分析LM358运算放大器的工作原理和应用案例，对其在电子设备中的科学应用及其应用水平的提高具有重要的指导意义。
一、LM358运算放大器概述
早期，运算放大器出现的目的是将电压用数字的形式表示出来，以方便加、减、乘、除的运算，常被用来建构模拟计算机。目前，运算放大器的用途早已不再局限于普通的加减乘除计算，而是出现了多种特殊运算功能且类型各异的运算放大器。现如今，运算放大器用途十分广泛，在精密度要求较高的直流放大器、交流放大器、振荡器、有源滤波器以及电压比较器等的生产中都是不可或缺的重要器件。根据供电方式的不同，可将运算放大器分为双电源供电和单电源供电两种，而根据应用参数的不同，又可将其分为通用型和专用型两大类。
LM358运算放大器是发展水平和应用现状相对来说都比较成熟的一种通用型双运算放大器，这里的“双”指的是LM358的内部是由两个相对独立的运算放大器组成，且均具有高增益、内部频率补偿的特点。LM358运算放大器既可以在宽范围电源电压的单电源中使用，也可以在双电源中应用。作为一种通用型运算放大器，LM358的性能指标可以满足一般性的使用要求，且价格低廉、耗能低、应用模式成熟，因而其应用范围较为广泛。目前，LM358运算放大器最常应用于直流增益模块和传感放大器中，另外，在一些单电源供电的运放环境中也可用到。
二、LM358运算放大器的原理分析
（1）LM358运算放大器的特性分析
LM358运算放大器具有内部频率补偿的功能，能够确保其在很宽的工作频率内不会引起自激，从而发挥正常的运算功能。直流电压增益高（大约达到100dB）、单位增益频带宽（大约为1MHz）及电源电压范围宽（单电源：3～30V；双电源：±1.5～±15V）的特性决定了LM358运算放大器具有宽泛的应用范围。而LM358运算放大器的低功耗电流使其比较适合用在电池供电中。另外，低输入偏流、低输入失调电压和失调电流也是LM358运算放大器的重要特性，可以保证运算的精密度。LM358运算放大器还具有差模、共模输入电压范围较宽、输出电压摆幅较大的特点。
（2）运算放大器的基本原理
LM358运算放大器是集成运算放大器的一种，因此，了解运算放大器的基本原理对于弄清LM358运算放大器的工作原理具有重要指导作用。一般情况下，运算放大器共有3个端口：2个输入端和1个输出端，2个输入端口分别为反相输入端和同相输入端，也可以称为倒向输入端和非倒向输入端，分别用“-”和“+”标示，输出端则用“o”标示。
运算放大器在工作过程中可以看做是一种电压放大器，当信号从放大器的反相输入端输入时，输出端输出的信号就与输入时反相，同样的道理，当信号从放大器的正相输入端输入时，输出端输出的信号就与输入时同相，而当信号同时从正反相两个端口输入时，会在运算放大器内部进行减数运算，最后在输出时会与较大的那个输入端口的信号同相。
（3）LM358运算放大器的原理分析
LM358运算放大器的封装形式包括双列直插式和贴片式两种。图1为LM358运算放大器的引脚图，从图中可以看出LM358运算放大器各引脚的功能：1、7脚作为信号输出端；2、6脚代表信号的反相输入端；3、5脚则代表信号的正相输入端；4、8脚则分别为负电源或接地、正电源，其中4脚在双电源工作时代表负电源，而在单电源工作时则代表接地。LM358是双运算放大器，1、2、3脚组成其中一个运放通道，而5、6、7脚则组成另一个运放通道。
由图1可知，8脚为供电输入端口，2、3脚与5、6脚的输入电压分别进行比较后，对应10UT与20UT两个独立的输出端口。图2为LM358运算放大器的内部电路原理图，当1、2两条运放通道的正相输入端口均大于反相端口时，10UT与20UT输出高电平；而当两条运放通道的正相输入端口小于反相端口时，10UT与20UT则输出低电平。
三、LM358运算放大器的应用举例
（1）LM358运算放大器在红外探测报警器中的应用
随着人们生活水平的不断提高，人们对工作生活环境的安全性越来越重视，各种防盗报警装置应运而生。红外探测报警器因其隐蔽性好、覆盖范围大等优点，成为当前仓库、办公室、实验室等场合常见的防盗报警装置。而这种装置中就应用了LM358运算放大器。
红外探测报警系统主要包括红外传感器、信号放大电路及电压比较器、报警电路以及延时电路等。当红外探测报警装置工作时，首先由传感器探测收集红外信号，再将收集的信号传输到LM358运算放大器中进行高增益、低噪声放大处理，并进行电压比较处理，最后输出报警信号，触发报警电路。
（2）LM358运算放大器在稳压电路中的应用
稳压电路能够在输入电压、环境条件、电路参数等发生变化时仍能维持恒定的输出电压，因此，稳压电路在各种电子设备的制作中经常被采用。而在稳压电路的制作用，可以应用LM358运算放大器作为稳压装置的核心器件，由此形成的稳压电路包括供电、基准电压、电压取樣比较等几个部分。LM358运算放大器在这个稳压电路中主要起着电压比较器的作用，也是实现电压稳定的关键部件。
四、结语
随着现代科技朝着集成化方向发展，运算放大器已经在通信领域、电视开发、多媒体技术、精密仪器制造以及电子电路设计等行业中得到应用，并取得较好的应用效果。LM358运算放大器作为一种通用型运算放大器，可选择的应用范围较广，且在大多数情况下都可以满足电路的应用需求，因而具有较广阔的应用前景。在LM358运算放大器的实际应用中，应全面考虑其应用条件、精密度等级等性能指标，努力创新其应用模式，以充分发挥其应用价值。
参考文献：
[1]胡玉松.运算放大器的工作原理及应用[J].科技风，2018（15）：230.
[2]卢晓鹏.浅析SOP8封装LM358运算放大器的测试[J].机电工程技术，2017（S1）：94-98.
[3]付裕，张小梅，刘云，王定友.基于LM358的声控延时开关电路设计与制作[J].南方农机，2015，46（12）：88.
[4]王永奇.双运放LM358的恒流充电应用[J].山东工业技术，2015（19）：167-168.
[5]孙正鼐，史普帅，张华强.运算放大器工作原理的深度剖析[J].电子技术应用，2015，41（10）：34-38.
关键词：LM358；运算放大器；原理；应用实例；
引言
运算放大器是模拟电路中比较常见的电子元器件，根据其参数的不同，可分为通用型和专用型两大类，而后者又可分为高阻型、低温漂型、高速型、低功耗型等多种类型。LM358则属于通用型的双运算放大器，具有成本低、应用范围广的特点，是目前市场上应用范围最广泛的集成运算放大器之一。因此，了解和分析LM358运算放大器的工作原理和应用案例，对其在电子设备中的科学应用及其应用水平的提高具有重要的指导意义。
一、LM358运算放大器概述
早期，运算放大器出现的目的是将电压用数字的形式表示出来，以方便加、减、乘、除的运算，常被用来建构模拟计算机。目前，运算放大器的用途早已不再局限于普通的加减乘除计算，而是出现了多种特殊运算功能且类型各异的运算放大器。现如今，运算放大器用途十分广泛，在精密度要求较高的直流放大器、交流放大器、振荡器、有源滤波器以及电压比较器等的生产中都是不可或缺的重要器件。根据供电方式的不同，可将运算放大器分为双电源供电和单电源供电两种，而根据应用参数的不同，又可将其分为通用型和专用型两大类。
LM358运算放大器是发展水平和应用现状相对来说都比较成熟的一种通用型双运算放大器，这里的“双”指的是LM358的内部是由两个相对独立的运算放大器组成，且均具有高增益、内部频率补偿的特点。LM358运算放大器既可以在宽范围电源电压的单电源中使用，也可以在双电源中应用。作为一种通用型运算放大器，LM358的性能指标可以满足一般性的使用要求，且价格低廉、耗能低、应用模式成熟，因而其应用范围较为广泛。目前，LM358运算放大器最常应用于直流增益模块和传感放大器中，另外，在一些单电源供电的运放环境中也可用到。
二、LM358运算放大器的原理分析
（1）LM358运算放大器的特性分析
LM358运算放大器具有内部频率补偿的功能，能够确保其在很宽的工作频率内不会引起自激，从而发挥正常的运算功能。直流电压增益高（大约达到100dB）、单位增益频带宽（大约为1MHz）及电源电压范围宽（单电源：3～30V；双电源：±1.5～±15V）的特性决定了LM358运算放大器具有宽泛的应用范围。而LM358运算放大器的低功耗电流使其比较适合用在电池供电中。另外，低输入偏流、低输入失调电压和失调电流也是LM358运算放大器的重要特性，可以保证运算的精密度。LM358运算放大器还具有差模、共模输入电压范围较宽、输出电压摆幅较大的特点。
（2）运算放大器的基本原理
LM358运算放大器是集成运算放大器的一种，因此，了解运算放大器的基本原理对于弄清LM358运算放大器的工作原理具有重要指导作用。一般情况下，运算放大器共有3个端口：2个输入端和1个输出端，2个输入端口分别为反相输入端和同相输入端，也可以称为倒向输入端和非倒向输入端，分别用“-”和“+”标示，输出端则用“o”标示。
运算放大器在工作过程中可以看做是一种电压放大器，当信号从放大器的反相输入端输入时，输出端输出的信号就与输入时反相，同样的道理，当信号从放大器的正相输入端输入时，输出端输出的信号就与输入时同相，而当信号同时从正反相两个端口输入时，会在运算放大器内部进行减数运算，最后在输出时会与较大的那个输入端口的信号同相。
（3）LM358运算放大器的原理分析
LM358运算放大器的封装形式包括双列直插式和贴片式两种。图1为LM358运算放大器的引脚图，从图中可以看出LM358运算放大器各引脚的功能：1、7脚作为信号输出端；2、6脚代表信号的反相输入端；3、5脚则代表信号的正相输入端；4、8脚则分别为负电源或接地、正电源，其中4脚在双电源工作时代表负电源，而在单电源工作时则代表接地。LM358是双运算放大器，1、2、3脚组成其中一个运放通道，而5、6、7脚则组成另一个运放通道。
由图1可知，8脚为供电输入端口，2、3脚与5、6脚的输入电压分别进行比较后，对应10UT与20UT两个独立的输出端口。图2为LM358运算放大器的内部电路原理图，当1、2两条运放通道的正相输入端口均大于反相端口时，10UT与20UT输出高电平；而当两条运放通道的正相输入端口小于反相端口时，10UT与20UT则输出低电平。
三、LM358运算放大器的应用举例
（1）LM358运算放大器在红外探测报警器中的应用
随着人们生活水平的不断提高，人们对工作生活环境的安全性越来越重视，各种防盗报警装置应运而生。红外探测报警器因其隐蔽性好、覆盖范围大等优点，成为当前仓库、办公室、实验室等场合常见的防盗报警装置。而这种装置中就应用了LM358运算放大器。
红外探测报警系统主要包括红外传感器、信号放大电路及电压比较器、报警电路以及延时电路等。当红外探测报警装置工作时，首先由传感器探测收集红外信号，再将收集的信号传输到LM358运算放大器中进行高增益、低噪声放大处理，并进行电压比较处理，最后输出报警信号，触发报警电路。
（2）LM358运算放大器在稳压电路中的应用
稳压电路能够在输入电压、环境条件、电路参数等发生变化时仍能维持恒定的输出电压，因此，稳压电路在各种电子设备的制作中经常被采用。而在稳压电路的制作用，可以应用LM358运算放大器作为稳压装置的核心器件，由此形成的稳压电路包括供电、基准电压、电压取樣比较等几个部分。LM358运算放大器在这个稳压电路中主要起着电压比较器的作用，也是实现电压稳定的关键部件。
四、结语
随着现代科技朝着集成化方向发展，运算放大器已经在通信领域、电视开发、多媒体技术、精密仪器制造以及电子电路设计等行业中得到应用，并取得较好的应用效果。LM358运算放大器作为一种通用型运算放大器，可选择的应用范围较广，且在大多数情况下都可以满足电路的应用需求，因而具有较广阔的应用前景。在LM358运算放大器的实际应用中，应全面考虑其应用条件、精密度等级等性能指标，努力创新其应用模式，以充分发挥其应用价值。
参考文献：
[1]胡玉松.运算放大器的工作原理及应用[J].科技风，2018（15）：230.
[2]卢晓鹏.浅析SOP8封装LM358运算放大器的测试[J].机电工程技术，2017（S1）：94-98.
[3]付裕，张小梅，刘云，王定友.基于LM358的声控延时开关电路设计与制作[J].南方农机，2015，46（12）：88.
[4]王永奇.双运放LM358的恒流充电应用[J].山东工业技术，2015（19）：167-168.
[5]孙正鼐，史普帅，张华强.运算放大器工作原理的深度剖析[J].电子技术应用，2015，41（10）：34-38.