【導讀】手邊有一堆之前購買到的 LM358 低功耗雙運放 IC 芯片。下麵計劃對其基本功能進行測試。這是在麵包板上搭建的一個振蕩電路。電路輸出方波和三角波。應用 LM358 其中的一個運放

，R1，R2 正反饋網絡使得LM358形成斯密特特性的比較器。R3, C1 構成負反饋
，形成多諧振蕩器。這是測量電路工作波形。藍色信號是 LM358的輸出，青色波形是 C1 電容上的充放電波形。振蕩頻率為 1.826kHz。下xia麵mian應ying用yong這zhe個ge電dian路lu來lai測ce量liang兩liang個ge特te性xing。一yi個ge是shi振zhen蕩dang電dian路lu隨sui著zhe工gong作zuo電dian壓ya變bian化hua，對dui應ying的de頻pin率lv變bian化hua。另ling外wai一yi個ge是shi該gai電dian路lu的de最zui大da工gong作zuo電dian壓ya是shi多duo少shao。下xia麵mian讓rang我wo們men看kan一yi下xia測ce量liang的de結jie果guo。

一、前言

手邊有一堆之前購買到的 LM358 低功耗雙運放 IC 芯片。下麵計劃對其基本功能進行測試。這是在麵包板上搭建的一個振蕩電路。電路輸出方波和三角波。應用 LM358 其中的一個運放
，R1，R2 正反饋網絡使得LM358形成斯密特特性的比較器。R3, C1 構成負反饋，形成多諧振蕩器。這是測量電路工作波形。藍色信號是 LM358的輸出
，青色波形是 C1 電容上的充放電波形。振蕩頻率為 1.826kHz。下xia麵mian應ying用yong這zhe個ge電dian路lu來lai測ce量liang兩liang個ge特te性xing。一yi個ge是shi振zhen蕩dang電dian路lu隨sui著zhe工gong作zuo電dian壓ya變bian化hua，對dui應ying的de頻pin率lv變bian化hua。另ling外wai一yi個ge是shi該gai電dian路lu的de最zui大da工gong作zuo電dian壓ya是shi多duo少shao。下xia麵mian讓rang我wo們men看kan一yi下xia測ce量liang的de結jie果guo。

二、測量結果

利用 DH1766 程控直流電壓源提供 LM358 正負工作電源。電源電壓從 0 V 一直變化到 24V

， 測量 200 個數據點。 示波器觀察到振蕩電路輸出的波形。 利用 FLUKE45 數字萬用表測量 LM358 輸出信號的頻率，   這樣便可以獲得該振蕩電路不同工作電源下的振蕩頻率的變化。 通過Python 編程，  自動完成整個測量過程。

這是測量結果，  當 LM358 工作電源超過大約 1.5V之後
， 振蕩電路開始震蕩。 之後
， 隨著電壓的提升

，  振蕩頻率呈現緩慢下降。 當電壓超過 15V 時，  電路的振蕩頻率開始急速下降了。  叢卓然可以看出， LM358 工作電壓範圍大約是在 1.5V 至 15V之間。

▲ 圖1.2.1 不同工作電壓下振蕩器的頻率

三
、工作電壓範圍

下麵先測量運放低壓的起始工作電壓。對於 LM358的工作電壓
， 從 0V 增加到 2V， 測量 200個工作點，  對於每個電壓工作點， 記錄振蕩器輸出信號的頻率。  測量運放什麼時候開始出現震蕩信號。 在測量過程中可以觀察到，  LM358 輸出的電壓波形也是從小變大
，  頻率也逐步隨著工作電壓升高而增加。 這是測量得到的結果。  從圖中可以看到
， 當工作電壓超過 1.3V的時候
，  電路就開始有震蕩，  隻是振蕩頻率比較低。 ·當工作電壓超過1.5V
， 正負電源之間的電壓超過 3V， 振蕩頻率已經超過了 1000 Hz。 +通過這個測量， 大約可以知道 LM358 起始工作電壓大約為 正負 1.5V。

▲ 圖1.3.1 測量起始工作電壓

下麵測量LM358芯片的高壓工作範圍。 這個測量比較危險， 所以留作最後進行。 說不好就需要跟這顆芯片永別了。 這是在工作電壓變化到正負 25V之後， 可以看到輸出波形非常不穩定， 二維出現了不正常的電壓。 在此過程中
， 芯片外觀並沒有出現過熱

，或者冒煙。 當電壓超過 正負 28V 之後， 振蕩電路便停止振蕩了。 電壓越高， 電路的工作電壓已經降低到 1.5mA 。

▲ 圖1.3.2 測量頻率與工作電壓的關係

這是測量結果。 可以看到其中有一個頻率峰值。 之後， 電路就徹底停止振蕩了。 在前麵有一個變化模式的改變，  之後出現了信號頻率的突變。 為了便於觀察電話的細節， 將前麵頻率峰值消去， 這是現實了峰值之前的頻率變化。 大體上， 在正負15V之前， LM358振蕩電路工作正常。 電源電壓超過15V之後

， 輸出頻率變急劇下將，  這是因為其內部電路工作點發生了本質的變化。 輸出波形也不再是對稱的方波信號了。 到了一個關鍵點，  振蕩頻率出現了一個回光返照， 這個電壓大約是 正負25V，  之後， 芯片便進入了永久性的損壞。

總結

通常情況下， 我們從LM358數據手冊上
， 會多多少少知道它的工作電壓範圍
，  但對於靠近電壓範圍的時候，  運放工作特性究竟有什麼變化
， 我們並不是太清楚。 本文通過 LM358 的振蕩電路測量，  可以看到它的振蕩頻率隨著工作電壓的變化情況

， 這讓我們了解到 LM358受到工作電源電壓的影響是什麼情況。 特別是，   測量結果獲得了 LM358的工作電壓範圍。

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