Операционный усилитель (ОУ) LM324 – это хороший и недорогой выбор, особенно когда нужно, чтобы входные напряжения могли достигать уровня земли. Однако, хотя диапазон его выходных напряжений формально включает в себя землю, плохая нагрузочная способность ограничивает область его применения. При выходных напряжениях ниже 0.5 В диапазон втекающих токов, которые способен принять ОУ, составляет всего от 2 до 100 мкА. Чтобы опустить нижнюю границу полезных выходных напряжений до уровня милливольт, можно добавить внешнюю схему источника втекающего тока.
![]() | ||
Рисунок 1. | Внешний источник тока может снизить полезный уровень выходного напряжения усилителя LM324 до единиц милливольт. |
![]() | ||
Рисунок 2. | Передаточная характеристика схемы на Рисунке 1 становится линейной, начиная уже с уровня милливольт. |
В схеме на Рисунке 1 Q1, Q2 и R3 образуют источник, снабжающий током выход микросхемы LM324. R4 – это нагрузка, при которой втекающий ток равен 4 мА. Транзисторы 2N2222 выбраны для этой схемы из-за их низкого напряжения насыщения. Насыщение выходной характеристики схемы определяется напряжением насыщение добавленных транзисторов Q1 и Q2. При использовании этого источника тока выходное напряжение линейно снижается до 22 мВ над уровнем земли. На Рисунке 2 и Рисунке 3 показаны выходные характеристики схемы. Наименьшее полезное выходное напряжение зависит от нагрузки (втекающего тока). При токе нагрузки 0.5 мА (R4 = 30 кОм) выходное напряжение линейно, начиная с 4 мВ.
![]() | ||
Рисунок 3. | При токе нагрузки 0.5 мА выходное напряжение изменяется линейно от 4 мВ. |
![]() | ||
Рисунок 4. | Передаточная характеристика ОУ LM324 без дополнительного источника тока. |
На Рисунке 4 представлена собственная выходная характеристика ОУ LM324 при сопротивлении нагрузки R4 = 3.9 кОм без дополнительного источника втекающего тока. Источник тока представляет для LM324 фиксированную нагрузку. Оставшийся неиспользованным в корпусе второй операционный усилитель можно сконфигурировать компаратором напряжения для отключения источника тока при выходном напряжении выше 1 В.