Как изготовить простой металлоискатель на lm324n своими руками
Предлагаем вашему вниманию схему элементарного металлического детектора, который может собрать даже школьник. Отметим, что у него — довольно высокие показатели.
В основе конструкции — одна микросхема с 4-мя операционными усилителями. У нее — довольно высокая чувствительность за счет колебательного генераторного контура. Он, в свою очередь, собран по типовой схеме на основе транзистора (VT1).
Резистор (R1) напрямую влияет на глубину обратной связи. Генератор находится в особом режиме быстрой реакции на прочность контура колебаний. Он, в свою очередь, влияет на глубину обнаружения металлических предметов устройством.
Металлы не различаются по магнитным характеристикам, но и серьезных требований к катушкам в плане жесткости — нет. Главное — собрать ее правильно. Стабильное напряжение, которое снимается с точки “А”, идет на 2-каскадный усилитель, состоящий из 2 ОУ. Они, в свою очередь, находятся в составе микросхемы. Подключите конденсатор не к основному проводу, а к “+” питания, чтобы избежать связи в обратном направлении с этим знаком.
В конструкции нужно использовать 2 диода из кремния, где протекает небольшой обратный ток. Они помогают быстро восстанавливать режимы усилителя, если найдены крупные предметы из металла.
Металлоискатель необходимо настроить. Для этого нужно использовать не постоянный резистор, а переменный, сопротивление которого равно 10 кОм. Положение его движка должно соответствовать наибольшему сопротивлению. Если оно уменьшается, то же самое происходит с напряжением в точке “А”. В определенное время этот процесс остановится, начнется, наоборот, увеличение. Нужно запомнить, когда будет достигнут минимум напряжения в этой точки, узнать, какое при этом сопротивление у переменного резистора и в обязательном порядке установить постоянный, с таким же показателем.
Генератор должен находиться на обособленной плате, рядом с катушкой и состоять только из прецизионных деталей
Не важно, каково устройство транзистора, он может быть германиевый с небольшим усилением, либо иметь переходы p-n-p. Подберите конденсатор, согласно уровню чувствительности контура, с емкостью от 5 до 20 нФ
Возможен положительный результат при подключении одного из конденсаторов к основному проводу, а не обмотке.
Приобрести операционный усилитель LM324 можно по
И еще классное видео в котором показывается как сделать блок питания на LM324 и КТ825 с регулятором тока:
Описание работы
Работа микросхемы lm324n основана на функционировании внутри неё одновременно четырех ОУ. Все усилители запитываеются от одного источника питания, имеют инвертирующий, не инвертирующий входы и одни выход. Источник питания может быть однополярным или двухполярным.
Рассмотрим внутреннюю схему одного из операционных усилителей c однополярным питанием. Возьмем её прямо из даташит на LM324.
Функционально каждый операционный усилитель состоит из: дифкаскада, а так же каскадов промежуточного и выходного усиления.
Дифференциальный каскад, выполняет функции усиления разности подаваемых на вход напряжений (V+ и V—) и нейтрализации синфазных сигналов. Обеспечивает высокое сопротивление на входе.
Промежуточный каскад обеспечивает балансировку операционника (установку на выходе нулевого напряжения при замкнутых входах), согласование сопротивлений дифференциального и выходного каскадов, а так же частотную коррекцию (защиту от самовозбуждения).
Выходной каскад обеспечивает низкое выходное сопротивление, требуемую мощность в нагрузке, ограничение тока и защиту при коротком замыкании.
Маркировка
Серия LM основана на интегральных микросхемах производства National Semiconductor. Приставка LM изначально означала linear monolithic (линейный, монолитный) и применялась для обозначения усилителей общего назначения (General Purpose) к которым не предъявлялись жестких требований. Цифры “324” указывают на серийный номер микросхемы. «-N», в конце серийника, обозначаются устройства, приобретенные Texas Instruments у National Semiconductor. В сентябре 2011 году National Semiconductor была передана Texas Instruments, которая не изменила приставку LM в своей продукции. Поэтому в настоящее время маркировка LM является кодом производителя Texas Instruments, но её широко используют другие производители при выпуске своих аналогов этой микросхемы.
Микросхемы LM324 и такая же с буквой N имеют одинаковые физические и электрические характеристики. У многих производителей символы “-N” , в конце маркировки, указывает на пластиковый тип корпуса микросхемы — DIP14.
Следует также отметить, что фирмы-производители постоянно совершенствуют свою продукцию. В настоящее время появились превосходящие по ряду функций модификации, например: LM324K, LM324KA с внутренней защитой от электрического разряда (HBM ESD); микромощные LP324 с током потребления 21 мкА; низковольтные LMV324, с напряжением питания от 2,7 В до 5,5 В; LPV324, изготавливаемые по технологии BiCMOS и током потребления 9 мкА и др. Усилители с символом «А» в маркировке, например “ LM324A-N ”, будут иметь лучшие характеристики по VIO по сравнению c другими (без «A»).
Применение
Lm358 широко используется в:
- устройствах типа «мигающий маяк»;
- блоках питания и зарядных устройствах;
- схемах управления двигателем;
- материнских платах;
- сплит системах внутреннего и наружного применения;
- бытовой технике: посудомоечные, стиральные машины, холодильные установки;
- различных видах инверторов;
- источниках бесперебойного питания;
- контроллерах и др.
Возможности применения микросхемы производители обычно указывают в технических описаниях на свои устройства.
Приведенный усилитель звуковой частоты публикуется по просьбе посетителя DRONvs15. Вот текст:
Не знаю с чего начать. Наверно с того, что у меня в наличии есть четыре микросхемы TOSHIBA TB2904HQ. Имея небольшой опыт в сборке усилителей звуковой частоты, я приблизительно знаю о их цене и параметрам. Но поскольку автомагнитолы (неворованые), откуда и были вытащены схемы, были достаточно повреждены механически, я не могу разобраться в их подключении. Знаю только, куда надо тулить динамики. Пожалуйста, если у вас есть в наличии схемы их подключения или их аналогов, выложите на сайте, а то б/у никто не купит, а дома без дела валяются.
Так вот. Микросхема TB2904HQ представляет собой квадрофонический усилитель звуковой частоты, схема которого приведена ниже.
Некоторые из функциональных блоков могут быть опущены или упрощены. Указанные радиодетали в схеме используются, чтобы получить и подтвердить заявленные производителем характеристики микросхемы TB2904HQ. Наибольшее применение усилитель звуковой частоты нашёл в автомобильных аудиосистемах. Микросхема разработана как 4-х канальный УЗЧ с минимальным уровнем искажений. В неё встроены Mute и StandBy функции, а также различные виды защиты: тепловая, от перенапряжения, от короткого замыкания и т.д. Выходная мощность усилителя звуковой частоты 4×43 Вт при напряжении питания 14.4 вольта и сопротивлении нагрузки 4 Ом. При напряжении питания 13.7 В выходная мощность 39 ватт на канал. Довольно низкий коэффициент гармоник: 0.015% при выходной мощности в 5 ватт. Возможный диапазон напряжения источника питания от 9 до 18 вольт. Ток покоя до 160 мА.
Если хотите подробнее почитать о Muting Function, Standby SW Function, Off-set detection function и прочих фичах, встроенных в TB2904HQ, то скачайте Datasheet.
Аналог LM324
Список импортных аналогов LM324: ULN4336N, GL324, LA6324, IR3702, HA17324, MB3614, NJM2902D, SG324N, TDB0124, UA324, TA75902P, российские 1401УД2 и 435УД2.
Сфера применения
Наибольшую популярность LM324 нашел, с применением типовых схем отрицательной обратной связи. Его применяют при создании различных многофункциональных устройств: интеграторах, дифференциаторах, демодуляторах, логарифмических усилителях, сумматорах, суммирующе-вычитающих устройств, амплитудных регуляторах, генераторах и др. В связи с постоянным совершенствованием рассматриваемого устройства, появляются множество различных приборов использующих lm324, например:
- ИБП;
- схема датчика движения для освещения;
- схема терморегулятора инкубатора Нептун и дт.
Таблица электрических параметров
Данные в таблице действительны при VCC=5.0 V, VEE=GND, TA=25°C.
| Параметр | Обозн. | Мин. | Тип. | Макс. | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|---|
| Разница входных напряжений смещения | VIO | mV | |||
| VCC = 5,0…30 V | |||||
| TA = 25°C | 2 | 7 | |||
| TA = Thigh | 9 | ||||
| TA = Tlow | 9 | ||||
| Средний температурный коэффициент VIO | ΔVIO/ΔT | − | 7 | − | µV/°C |
| TA = Thigh…Tlow | |||||
| Разница входных токов смещения | IIO | − | 5 | 50 | nA |
| TA = Thigh…Tlow | − | − | 150 | ||
| Средний температурный коэффициент IIO | ΔIIO/ΔT | − | 10 | − | pA/°C |
| TA = Thigh…Tlow | |||||
| Входной ток смещения | IIB | − | −90 | −250 | nA |
| TA = Thigh…Tlow | −500 | ||||
| Диапазон входного синфазного напряжения | VICR | V | |||
| TA = +25°C | 28,3 | ||||
| TA = Thigh…Tlow | 28 | ||||
| Диапазон входного дифференциального напряжения | VIDR | − | − | VCC | V |
| Коэффициент усиления большого сигнала по без обратной связи | AVOL | V/mV | |||
| RL = 2.0 kΩ, VCC = 15 V, | 25 | 100 | − | ||
| TA = Thigh…Tlow | 15 | ||||
| Разделение входных каналов при 10…20 kHz | CS | − | −120 | − | dB |
| Коэффициент подавления синфазного сигнала, при RS менее 10 kΩ | CMR | 65 | 70 | − | dB |
| Коэффициент подавления помех источника питания | PSR | 65 | 100 | − | dB |
| Максимальное выходное напряжение | VOH | V | |||
| VCC = 5 V | 3,3 | 3,5 | |||
| VCC = 30 V | 27 | 28 | |||
| Минимальное выходное напряжение VCC = 5 V | VOL | 5 | 20 | mV | |
| Выходной ток VCC = 15 V, ТА=25°С | IO + | 20 | 40 | mA | |
| Выходной ток (нагрузка подключена к источнику питания) VCC = 15 V, TA = 25°C | IO − | 10 | 20 | mA | |
| Выходной ток короткозамкнутой нагрузки на землю | ISC | 40 | 60 | mA | |
| Ток источника питания при VCC = 30 V VO = 0 V | 3 | mA |
Внутренняя принципиальная схема 1-го канала ИМС LM324
LM324 содержит 4 операционных двухступенчатых усилителя с частотной компенсацией. Первый каскад – входной дифференциальный, собран на элементах Q20 и Q18 с буферными транзисторами Q21 и Q17 и дифференциального преобразователя на Q3 и Q4. Первая ступень не только усиливает входные сигналы, она определяет уровни сдвига сигналов и нормализует характеристику крутизны. Такое схемное решение позволяет применить в компенсационной линии конденсатор очень малой емкости – 5,0 пФ), что увеличивает эффективность использования полезной площади кристалла. Дифференциальный каскад на транзисторах с разделенными коллекторами Q20 и Q18 преобразует входные напряжения в ток. Другая особенность этой ступени в том, что при питании усилителя однополярным напряжением не происходит насыщения транзисторов дифференциального каскада.
Второй каскад — это стандартный усилительный каскад. Для нагрузки он является источником тока.
Все 4 усилителя на рабочие режимы выводятся одним узлом смещения. Благодаря этому каждый усилитель обладает хорошими показателями температурной стабильности и подавления шумов по линии питания.
Похожие материалы
- Усилитель УНЧ на TDA1558
- УМЗЧ с крайне глубокой ООС
- Транзисторный усилитель мощности для диапазона 144 и 430 МГц
- бестрансформаторный лампово-транзисторный усилитель мощности
- Усовершенствованный бестрансформаторный лампово-транзисторный усилитель мощности
- Ламповый усилитель на EL84
- Двухтактный усилитель на лампах 6П13С
- УКВ (FМ) усилитель мощности 1.5 Вт
- Приемник для охоты на лис на диапазон 80 метров
- Широкополосный реверсивный усилитель
| Всего комментариев: |
| Социальные сети |
| Календарь | ||||||
| Пн | Вт | Ср | Чт | Пт | Сб | Вс |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 12 | 13 | |||||
| 16 | ||||||
| 25 | ||||||
| 30 |
| Статистика |
| Посешаемость |
| ТЕГИ |
| Рекламный блок |
| Радиолюбитель 2020 |
Схемы включения операционных усилителей
Несколько простых примеров использования операционного усилителя LM324
Светодиодный индикатор акустического сигнала на LM324
Низкочастотный сигнал с выхода усилителя подается на инвертирующие входы всех операционных усилителей LM324. Прямые входы их подключены к делителю напряжения построенного из цепи постоянных резисторов R2…R9. Переменным резистором можно выставить необходимую чувствительность светодиодного индикатора. Сопротивления R12…R19 ограничивают максимальный ток, протекающий через светодиоды.
Простая светодиодная мигалка на ОУ LM324
Схема позволяет плавно поочередно включать и выключать светодиоды. Светодиодная мигалка построена на операционном усилителе LM324 и двух транзисторах разной проводимости. От сопротивления резистора R3 и емкости конденсатора C1 зависит скорость переключения светодиодов.
Назначение выводов и принцип работы
При анализе внутренней структуры микросхемы становится понятно, что сравнение со стабилитроном довольно условно.
Больше всего строение TL431 напоминает компаратор. На инвертирующий выход подано опорное напряжение Vref, равное 2,5 В. Это напряжение стабилизировано, поэтому выходное также будет стабильным. Неинвертирующий выход выведен наружу. Если поданное на него напряжение не превышает опорного, на выходе компаратора ноль, транзистор закрыт, ток не течёт. Если на прямом входе напряжение превышает 2,5 В, то на выходе дифференциального усилителя появляется положительный уровень, транзистор открывается, через него начинает течь ток. Этот ток ограничивается внешним сопротивлением. Такое поведение напоминает лавинный пробой стабилитрона при приложении к нему обратного напряжения. Диод предназначен для защиты от обратного включения микросхемы.
Фактически и эта схема условна – она пригодна только для объяснения характера работы. Реально всё реализовано по другим принципам. Так, внутри схемы нельзя найти точку с опорным напряжением 2,5 В.
