2.4 典型雙運算放大器的識圖與應用

雙運算放大集成電路簡稱雙運算放大器，是指集成電路芯片內僅封裝有兩只運算放大器的情況。

2.4.1 雙運算放大器識圖與應用指導

雙運算放大器封裝形式主要有金屬圓殼封裝和雙列塑料封裝兩大類。

1. 金屬圓殼封裝的雙運算放大器

金屬圓殼封裝的雙運算放大器引腳排列如圖2-11（c）所示，也采用的是國際上通用的俯視排列（逆時針排列）；也就是從頂部往下看，由定位標記所對應的管腳按逆時針方向數。

（1）常用型號

雙列8腳塑封與金屬圓殼封裝的雙運算放大器的型號如表2-6所列，表中同一欄所列的集成電路之間可以互換。

（2）引腳功能

金屬圓殼封裝的雙運算放大器常采用2-11（c）封裝方式，其常用集成電路的引腳功能如表2-7所列。

2. 雙列封裝的雙運算放大器

雙列8腳封裝雙運算放大器引腳排列如圖2-13（b）所示，采用國際上通用的俯視排列（逆時針排列），也是從頂部往下看，由定位標記（小黑圓點）所對應的管腳為引腳①，然后按逆時針方向數。

（1）常見型號

雙列式8腳封裝雙運算放大器常見型號如表2-6所列，表中同一欄所給出的集成電路間可以互換。

（2）引腳功能

表2-6所列的雙列8腳封裝雙運算放大器集成電路常見型號的引腳功能與表2-7中的相同。

2.4.2 雙運算放大器在電熱水瓶電路中的應用與識圖

圖2-16所示是華寶DRP―36RA型電熱水瓶電路圖。該電路具有自動加熱和自動保溫轉換控制功能，還具有缺水保護控制功能。

1. 識圖指導

為了順利讀懂圖2-16所示電路圖，應先將電路中的各單元電路作用搞清楚，然后再搞清它們之間的控制關系。

圖2-16所示電路中的IC1（78L05）是三端穩壓集成電路；IC2-a組成了比例運算放大器；IC2-b組成了比較器；IC3是電路的控制中心電路；KSD、RT分別為貼于瓶膽外底部的溫度繼電器和熱敏電阻器；SW1為出水泵按鈕；M為出水泵電動機。

繼電器KA的觸點KA-1用于控制加熱絲的工作，而KA繼電器則受VT1的控制，VT1又受IC3⑨腳輸出信號的控制。IC3⑨腳輸出的電平又取決于其③腳輸入的信號，IC3③腳信號來自于IC2處理后的信號，而IC2的狀態又取決于RT電阻值的變化。

2. 工作原理

圖2-16所示電路的工作原理可以從以下5個方面來進行分析說明。

（1）供電電路

接通電源后，220V交流電源經10A/105℃熱保護器后分為兩路。

一路作為熱水瓶加熱絲和保溫絲的供電電路。

另一路經電源變壓器T降壓，VD1～VD4橋式整流、C1濾波，得到的直流電壓又分為多路。

一路作為繼電器KA線圈驅動控制電路的供電；另一路提供給出水泵電動機控制電路；還有一路再經IC1穩壓為5V后提供給溫度檢測和控制電路作工作電源。

（2）啟動加熱狀態

接通220V交流電源后，由于熱水瓶內的水溫較低，設置在瓶底的熱敏電阻器RT呈現低阻值，致使R5與RT分壓，經R6加到IC2-a②腳上的電壓低于其③腳上的電壓，IC2-a①腳輸出高電平，經IC2-b處理后控制IC3⑨腳輸出高電平，該信號經電阻器R12加至VT1的基極，使VT1導通，繼電器KA線圈電流通路形成而吸合，其常開觸點KA-1閉合，使加熱絲開始加熱煮水；同時溫度繼電器KSD觸點閉合，220V交流電壓經二極管VD7半波整流，使保溫電熱絲工作加熱。此時發光二極管LED1點亮，顯示為“煮水”狀態。

（3）保溫狀態

隨著加熱絲工作后對水加熱，使水溫逐漸升高，RT的電阻值也逐漸變大，當水溫達到100℃時，IC2-a②腳電壓高于③腳上的電壓，從而使IC2-a①腳輸出高電平，經IC2-b、IC3處理后，IC3⑨腳輸出變為低電平，致使VT1截止，KA繼電器釋放，KA-1斷開，加熱絲停止工作，僅剩40W的保溫絲工作。此時發光二極管LED2點亮，顯示為“保溫”狀態。

（4）缺水保護

如水瓶內缺水，熱水瓶溫度將會急驟上升，當達到溫度繼電器KSD的動作溫度時，KSD觸點斷開，保溫電熱絲停止加熱，從而起到了缺水保護作用。同時，IC3的?、?腳輪流輸出低電平，LED1、LED2則交替點亮，以警示缺水。

（5）再沸騰狀態

當需要瓶內開水再沸騰時，按下“再沸騰”按鈕SW2、IC3⑨腳將輸出高電平，從而使KA繼電器吸合，使加熱絲工作直至沸騰。

維修提示：

① 通電后不煮水：應重點檢查熱敏電阻器RT是否損壞。可倒掉瓶內的水，打開底蓋，用電烙鐵從瓶內貼在瓶底中央對瓶底加熱，并測熱敏電阻器RT是否變化，如其兩端電阻值不變化，則RT已損壞。

② 通電后無任何指示：重點應檢查10A/105℃熱保護器

③ 煮水燈亮但不煮水：應重點檢查VT1或繼電器KA，也可檢查加熱絲是否損壞。

2.4.3 雙運算放大器在±15V電源電路中的應用與識圖

圖2-17所示是由雙高速運算放大器LF353構成的±15V電源電路。這是一種有源伺服穩壓電路，穩壓特性非常優良，故特別適用于對電源特性要求較高的場合，如Hi―Fi音響等。

1. 識圖指導

圖2-17所示電路主要由三塊集成電路為核心構成。其中，IC1的型號為AN7815，是一塊正三端穩壓固定集成電路；IC2的型號為AN7915是一塊負三端固定穩壓集成電路，與IC1相同，穩壓值為15V，但IC2穩壓的是-15V。IC3的型號為LF353，是一塊高速雙運算放大器，其中，IC3-2構成-15V電源的伺服電路，IC3-1構成+15V電源的伺服電路。這是一種交流放大器，R1、R2為兩只運算放大器的直流負反饋電阻器。C9與C12是交流耦合電器，用于將穩壓電路輸出端的交流信號加到IC3-1與IC3-2的反相信號輸入端⑥、②腳。用于分別控制IC1、IC2的公共接地端的電位。

2. 工作原理

交流220V電源經電源變壓器T變換為交流24V低壓后，由VD1～VD4橋式整流，得到的直流電壓經C7、C8電容器濾波后加到IC1、IC2輸入端，經穩壓后就可得到±15V的電壓。

從圖2-17所示電路中可看出，IC1與IC2一改通常將公共端接地的方式改接在運算放大器IC3的輸出端，以使運算放大器作為百分之百直流負反饋的交流放大器使用，由此可提高電路的視在環路增益，電路的噪聲也將大大降低。這種連接方式是在大動態猝發信號電壓突變的情況下使用的是普通電源電路無法相比的。

制作提示：

電路中VD1～VD4最好采用快恢復型二極管，這將使整個電源電路特性更加優越。

2.4.4 雙運算放大器在四通道音頻混合電路中的應用與識圖

圖2-18所示是由雙運算放大器LF353構成的四通道音頻混合電路。該電路具有4路低電平輸入和2路高電平輸入，現場任何器樂或聲樂都可以混合成單一輸出。

1. 識圖指導

圖2-18所示電路主要由IC1～IC4共4塊集成電路為核心構成。其中，IC1～IC3的型號均為LF353，是一種雙運算放大集成電路；IC4的型號為LM386，是一塊功率放大集成電路。XS1～XS6是6只插座，用于輸入各種音頻信號時，與相應設備的插頭進行連接。

2. 工作原理

圖2-18所示電路的四個通道各使用了場效應管式雙運算放大器LF353的一半，并各自設立一輸出電平調節電位器。LF353的輸入阻抗相當高，幾乎可以與電子管相媲美，這意味著該混合器中可使用晶體式或陶瓷式的話筒。各通道的輸入阻抗分別由R1、R5、R9和R12決定，圖中取值均為2M?，也可根據所用話筒的阻抗重新進行調整。

對于輸出電平較高的音源信號，可從圖中XS5或XS6插座處輸入。高電平音頻信號插入后，該通道低電平輸入就自動脫離混合電路，從而失去作用。

混合后的信號一路從XS7插座處輸出。監聽混合信號從XS8插座輸出，可用阻抗為2k?的耳機監聽，可以獲得1Vrms的監聽電平。

圖2-18所示電路采用正、負兩組9V電源供電，應注意正、負電源之間相差不要太大，±9V電源既可使用干電池，也可采用交流變直流的電源供電，但應用穩壓電路，可用一只W7809獲得一組+9V的直流電源，用另一只W7909獲得一組-9V的直流電源。

制作提示：

圖2-18所示電路中對外的連接線（即輸入、輸出端的引線）及線路的連接應使用屏蔽線（至少在運算放大器的輸入端），以降低干擾和噪聲等。