LM358 Pinbelegung | Ein umfassender Leitfaden

Der LM358 ist ein vielseitiger und weit verbreiteter dualer Operationsverstärker (Op-Amp). Integrierte Schaltung (IC), geeignet für eine Vielzahl analoger Signalverarbeitungsanwendungen. Der Betrieb mit einer einzigen Stromversorgung vereinfacht viele Designs und findet häufig in Sensorschaltungen, Audioanwendungen und der Signalaufbereitung Verwendung. Der IC besteht aus zwei unabhängigen, hochverstärkenden, intern frequenzkompensierten Operationsverstärkern und eignet sich daher ideal für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch, insbesondere in Systemen, die eine Verstärkung von Signalen lichtempfindlicher Komponenten wie Fotodioden, Fototransistoren und lichtabhängigen Widerständen erfordern (LDRs).

LM358 Pinbelegungsübersicht

Der LM358 ist in einem 8-poligen Dual-Inline-Paket (DIP). Jeder Pin hat eine spezifische Funktion, die für den Betrieb des ICs entscheidend ist. Das Verständnis der LM358-Pinbelegung ist unerlässlich für den effizienten Entwurf von Schaltungen und die Fehlerbehebung in Anwendungen wie Sensorschaltungen, bei denen eine Signalverstärkung erforderlich ist.

LM358 Verpackungsarten und Kennzeichnungen

Der Operationsverstärker LM358 bietet verschiedene Gehäusetypen, um unterschiedlichen PCB-Designanforderungen gerecht zu werden. Die gängigsten Gehäusetypen sind:

DIP-8 (Dual-Inline-Paket): Dieser Typ eignet sich für den Steckplatinenbau und das Prototyping.

SOIC-8 (Small Form Factor Integrated Circuit Package): Geeignet für die Oberflächenmontage von Leiterplatten.

TSSOP-8 (dünnes Small-Form-Factor-Paket): Geeignet für kompaktes und hochdichtes Platinenlayout.

Normalerweise bezieht sich LM358P auf die DIP-Gehäuseversion, und LM358N ist üblicherweise im DIP-8-Gehäuse zu finden. Bei oberflächenmontierten SOIC- oder TSSOP-Gehäusen entspricht die Pinbelegung der SMD-Pinbelegung des LM358 der der DIP-Version.

Beachten Sie beim Entwerfen oder Reparieren von Schaltkreisen unbedingt die LM358 datasheet pinout *um sicherzustellen, dass die Pin-Verbindungen korrekt sind (auf der Chipoberfläche sind normalerweise das Modell (z. B. LM358P, LM358N) und der Chargencode aufgedruckt).

*Laut den Informationen im LM358-Datenblatt beträgt die maximale Nennversorgungsspannung (Vcc) des LM358 32 V für eine einzelne Stromversorgung und ±16V für eine duale Stromversorgung. Der Nenneingangsspannungsbereich liegt zwischen -0.3V und (Vcc + 0.3V). Der Lagertemperaturbereich liegt bei -65°C bis + 150°C. Der Betriebstemperaturbereich der Sperrschicht beträgt 0°C bis + 70°C (Handelsqualität). Zum internen Schutz sind kontinuierliche Kurzschlüsse zulässig.

Die typische Eingangsoffsetspannung von LM358 beträgt ca. 2 mV; der Eingangsruhestrom beträgt ca. 45 nA; Die Leerlaufverstärkung erreicht normalerweise 100 dB; Das Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (CMRR) liegt zwischen 70 und 90 dB; und das Stromversorgungsunterdrückungsverhältnis (PSRR) beträgt ungefähr 50 dB. Darüber hinaus beträgt das Verstärkungs-Bandbreiten-Produkt von LM358 1 MHz und der Ausgangsspannungshubbereich reicht von 0 V bis (Vcc - 1.5 V).

Das Verständnis dieser Werte des LM358 ist entscheidend für den sicheren Betrieb des Geräts: Sobald sie den oben genannten Bereich überschreiten, kann dies zu dauerhaften Schäden am Chip führen. Daher ist beim Bau einer LM358-Pinbelegungsschaltung unbedingt darauf zu achten, dass Parameter wie Versorgungsspannung und Eingangsspannung den Spezifikationsanforderungen entsprechen.

LM358 Pinout-Diagramm

Hier ist die Pinbelegung des LM358 als Referenz:

· Pin 1 (Ausgang – Operationsverstärker 1): Stellt den Ausgang des ersten Operationsverstärkers bereit.

· Pin 2 (Invertierender Eingang – Operationsverstärker 1): Empfängt das invertierte Eingangssignal für Operationsverstärker 1.

· Pin 3 (Nichtinvertierender Eingang – Operationsverstärker 1): Empfängt das nicht invertierte Eingangssignal für Operationsverstärker 1.

· Pin 4 (Vss - Masse): Der Erdungs- oder Minusversorgungsstift, der für den ordnungsgemäßen Betrieb unerlässlich ist.

· Pin 5 (Offset Null – Operationsverstärker 1): Wird verwendet, um die Eingangs-Offsetspannung anzupassen und so die Präzision aufrechtzuerhalten.

· Pin 6 (Ausgang – Operationsverstärker 2): Stellt den Ausgang des zweiten Operationsverstärkers bereit.

· Pin 7 (Invertierender Eingang – Operationsverstärker 2): Empfängt das invertierte Eingangssignal für Operationsverstärker 2.

· Pin 8 (Nichtinvertierender Eingang – Operationsverstärker 2): Empfängt das nicht invertierte Eingangssignal für Operationsverstärker 2.

Detaillierte Pin-Beschreibung

Pin 1 (Ausgang – Operationsverstärker 1)

Der Ausgangspin von Operationsverstärker 1 liefert das verstärkte Signal. Bei Verwendung in einer Sensorschaltung, beispielsweise einer Schaltung mit einem lichtabhängigen Widerstand (LDR), verbindet dieser Ausgang die nächste Stufe, sei es ein Spannungskomparator oder eine Rückkopplungsschleife, und liefert Feedback vom Lichtsensor.

Pin 2 (Invertierender Eingang – Operationsverstärker 1)

Am invertierenden Eingang des Operationsverstärkers 1 kann ein invertiertes Signal eingespeist werden. Dies ist insbesondere bei der Verarbeitung von Signalen von Fototransistoren oder Fotodioden sinnvoll, wenn für eine korrekte Signalinvertierung eine Phasenumkehr erforderlich ist.

Pin 3 (Nichtinvertierender Eingang – Operationsverstärker 1)

Der nichtinvertierende Eingang empfängt das Signal in seinem natürlichen, nichtinvertierten Zustand. Bei Anschluss an einen Fototransistor oder eine Fotodiode sorgt dieser Eingang dafür, dass das Signal unverändert bleibt und ohne Inversion direkt verstärkt werden kann – ideal für lichtabhängige Anwendungen.

Pin 4 (Vss - Masse)

Dieser Pin stellt die Masseverbindung her und ist typischerweise mit dem Minuspol der Stromversorgung verbunden. Eine stabile Masseverbindung ist für den ordnungsgemäßen Betrieb des Operationsverstärkers unerlässlich.

Pin 5 (Offset Null – Operationsverstärker 1)

Der Offset-Null-Pin hilft, kleine Fehler oder Offsetspannungen am Eingang zu eliminieren. Dies ist wichtig in Sensorschaltungen, bei denen Präzision unerlässlich ist, insbesondere in lichtabhängigen Anwendungen, bei denen kleine Spannungsschwankungen die Leistung erheblich beeinträchtigen können.

Pin 6 (Ausgang – Operationsverstärker 2)

Dies ist der Ausgangspin für Operationsverstärker 2. Wie Pin 1 liefert er ein verstärktes Signal, allerdings vom zweiten Operationsverstärker. Dies kann beispielsweise in Anwendungen wie Signalaufbereitung oder Spannungsvergleichen basierend auf Eingängen von Fotodioden oder lichtabhängigen Widerständen eingesetzt werden.

Pin 7 (Invertierender Eingang – Operationsverstärker 2)

Dieser Pin empfängt das invertierte Eingangssignal für Operationsverstärker 2. In Schaltkreisen, in denen eine Signalinversion erforderlich ist, wie beispielsweise bei einigen Lichtsensorschaltkreisen, kann dieser Eingangspin verwendet werden, um das Signal von Fototransistoren aufzubereiten.

Pin 8 (Nichtinvertierender Eingang – Operationsverstärker 2)

Der nichtinvertierende Eingang von Operationsverstärker 2 funktioniert wie Pin 3: Er empfängt das nichtinvertierte Eingangssignal und verstärkt es. Dies ist besonders nützlich für Sensorschaltungen zur Lichtstärkenerkennung mit lichtabhängigen Widerständen (LDRs) oder Fototransistoren.

Stromversorgungspins des LM358

Der LM358 ist für den Betrieb mit einer einzigen Stromversorgung ausgelegt und eignet sich daher ideal für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch.

·Pin 4 (Vss – Masse) ist der Massestift, der mit dem Minuspol der Stromversorgung verbunden ist.

·Pin 8 (Vdd – Positive Versorgung) verbindet sich mit dem Pluspol der Stromversorgung. Die typische Betriebsspannung liegt je nach den Anforderungen der Schaltung zwischen 3 V und 32 V.

Für die optimale Leistung des LM358 ist eine stabile Stromversorgung unerlässlich, insbesondere bei Anwendungen wie Sensorschaltungen, bei denen Signalstabilität und Verstärkungspräzision entscheidend sind.

Hauptfunktionen und Anschlüsse

Der LM358 bietet beim Einsatz in Sensorschaltungen mehrere Vorteile:

· Eine hohe Eingangsimpedanz stellt sicher, dass der Sensor nicht belastet wird.

· Eine niedrige Ausgangsimpedanz stellt sicher, dass das verstärkte Signal die nächste Stufe der Schaltung effektiv antreiben kann.

· Eine niedrige Offsetspannung sorgt für Genauigkeit, die bei der Verarbeitung von Signalen von Komponenten wie Fotodioden oder lichtabhängigen Widerständen (LDRs) entscheidend ist.

In lichtempfindlichen Schaltungen werden häufig Fototransistoren oder Fotodioden als primäre Signalquellen eingesetzt. Diese Komponenten ändern ihren Widerstand oder ihre Spannung abhängig vom erfassten Licht. Der LM358 kann diese schwachen Signale verstärken und ermöglicht so eine präzisere Verarbeitung und Reaktion in lichtabhängigen Anwendungen.

Häufige Anwendungen von LM358

Lichtempfindliche Sensorschaltungen: Der LM358 wird häufig zur Verstärkung von Signalen von Fotodioden, Fototransistoren und lichtabhängigen Widerständen (LDRs) in Systemen wie der automatischen Lichtsteuerung oder der Umweltüberwachung verwendet.

Spannungskomparatoren: In diesen Konfigurationen kann der LM358 Eingangsspannungen vergleichen, um festzustellen, ob bestimmte Lichtschwellenwerte erreicht wurden, und so Aktionen wie das Einschalten von Lichtern oder das Anpassen von Kameraeinstellungen auslösen.

Aktive Filter: Der IC wird auch in aktiven Filterdesigns verwendet, wo er hilft, bestimmte Frequenzen aus einem Eingangssignal zu filtern, beispielsweise in Audioschaltungen oder Rauschunterdrückungssystemen.

Signalverstärkung: Der LM358 verstärkt schwache Signale von Fototransistoren oder Fotodioden in verschiedenen Sensoranwendungen und verbessert so deren Lesbarkeit und Genauigkeit.

Hauptanwendungen von LM358:

· Signalverstärkung von Sensoren wie Fotodioden und Fototransistoren.

· Aktive Filter und Spannungskomparatoren für lichtabhängige Schaltungen.

· Integration in Sensorschaltungen zur Licht- oder Temperaturüberwachung.

Im Vergleich mit Andere Operationsverstärker

LM358-Äquivalent

Wenn der LM358 nicht erhältlich ist, können Sie alternativ die folgenden Chips wählen, die mit den Funktionen und Pins des LM358 kompatibel sind. Das LM358-Äquivalent hat:

LM2904: Automobiltaugliche Version, geeignet für Niederspannungsanwendungen.

MC33072: Eine Alternative zu höherer Geschwindigkeit und größerer Bandbreite.

TLV2372: Ein alternatives Modell mit geringem Stromverbrauch und Rail-to-Rail-Ausgang.

Beim Austausch des Chips ist unbedingt zu prüfen, ob der LM358 SMD pInout oder LM358 IC pinout ist kompatibel, insbesondere bei hochpräzisen analogen Signalverarbeitungsanwendungen.

Fazit

Die Pinbelegung des LM358 bietet eine einfache und dennoch leistungsstarke Konfiguration für den Aufbau einer Vielzahl analoger Systeme, insbesondere in Sensorschaltungen, in denen lichtabhängige Signale verstärkt werden müssen. Der Betrieb mit einer einzigen Stromversorgung und die einfache Anwendung in Niedrigstromanwendungen machen ihn zu einer beliebten Wahl für Ingenieure, die mit Fotodioden, Fototransistoren und lichtabhängigen Widerständen (LDRs) arbeiten. Durch das Verständnis der Funktionsweise der einzelnen Pins und ihrer Integration in eine Schaltung können Entwickler effiziente, zuverlässige und präzise Systeme für ein breites Anwendungsspektrum entwickeln, von lichtempfindlichen Sensoren bis hin zu Spannungskomparatoren.