2.4 典型双运算放大器的识图与应用

双运算放大集成电路简称双运算放大器，是指集成电路芯片内仅封装有两只运算放大器的情况。

2.4.1 双运算放大器识图与应用指导

双运算放大器封装形式主要有金属圆壳封装和双列塑料封装两大类。

1. 金属圆壳封装的双运算放大器

金属圆壳封装的双运算放大器引脚排列如图2-11（c）所示，也采用的是国际上通用的俯视排列（逆时针排列）；也就是从顶部往下看，由定位标记所对应的管脚按逆时针方向数。

（1）常用型号

双列8脚塑封与金属圆壳封装的双运算放大器的型号如表2-6所列，表中同一栏所列的集成电路之间可以互换。

（2）引脚功能

金属圆壳封装的双运算放大器常采用2-11（c）封装方式，其常用集成电路的引脚功能如表2-7所列。

2. 双列封装的双运算放大器

双列8脚封装双运算放大器引脚排列如图2-13（b）所示，采用国际上通用的俯视排列（逆时针排列），也是从顶部往下看，由定位标记（小黑圆点）所对应的管脚为引脚①，然后按逆时针方向数。

（1）常见型号

双列式8脚封装双运算放大器常见型号如表2-6所列，表中同一栏所给出的集成电路间可以互换。

（2）引脚功能

表2-6所列的双列8脚封装双运算放大器集成电路常见型号的引脚功能与表2-7中的相同。

2.4.2 双运算放大器在电热水瓶电路中的应用与识图

图2-16所示是华宝DRP―36RA型电热水瓶电路图。该电路具有自动加热和自动保温转换控制功能，还具有缺水保护控制功能。

1. 识图指导

为了顺利读懂图2-16所示电路图，应先将电路中的各单元电路作用搞清楚，然后再搞清它们之间的控制关系。

图2-16所示电路中的IC1（78L05）是三端稳压集成电路；IC2-a组成了比例运算放大器；IC2-b组成了比较器；IC3是电路的控制中心电路；KSD、RT分别为贴于瓶胆外底部的温度继电器和热敏电阻器；SW1为出水泵按钮；M为出水泵电动机。

继电器KA的触点KA-1用于控制加热丝的工作，而KA继电器则受VT1的控制，VT1又受IC3⑨脚输出信号的控制。IC3⑨脚输出的电平又取决于其③脚输入的信号，IC3③脚信号来自于IC2处理后的信号，而IC2的状态又取决于RT电阻值的变化。

2. 工作原理

图2-16所示电路的工作原理可以从以下5个方面来进行分析说明。

（1）供电电路

接通电源后，220V交流电源经10A/105℃热保护器后分为两路。

一路作为热水瓶加热丝和保温丝的供电电路。

另一路经电源变压器T降压，VD1～VD4桥式整流、C1滤波，得到的直流电压又分为多路。

一路作为继电器KA线圈驱动控制电路的供电；另一路提供给出水泵电动机控制电路；还有一路再经IC1稳压为5V后提供给温度检测和控制电路作工作电源。

（2）启动加热状态

接通220V交流电源后，由于热水瓶内的水温较低，设置在瓶底的热敏电阻器RT呈现低阻值，致使R5与RT分压，经R6加到IC2-a②脚上的电压低于其③脚上的电压，IC2-a①脚输出高电平，经IC2-b处理后控制IC3⑨脚输出高电平，该信号经电阻器R12加至VT1的基极，使VT1导通，继电器KA线圈电流通路形成而吸合，其常开触点KA-1闭合，使加热丝开始加热煮水；同时温度继电器KSD触点闭合，220V交流电压经二极管VD7半波整流，使保温电热丝工作加热。此时发光二极管LED1点亮，显示为“煮水”状态。

（3）保温状态

随着加热丝工作后对水加热，使水温逐渐升高，RT的电阻值也逐渐变大，当水温达到100℃时，IC2-a②脚电压高于③脚上的电压，从而使IC2-a①脚输出高电平，经IC2-b、IC3处理后，IC3⑨脚输出变为低电平，致使VT1截止，KA继电器释放，KA-1断开，加热丝停止工作，仅剩40W的保温丝工作。此时发光二极管LED2点亮，显示为“保温”状态。

（4）缺水保护

如水瓶内缺水，热水瓶温度将会急骤上升，当达到温度继电器KSD的动作温度时，KSD触点断开，保温电热丝停止加热，从而起到了缺水保护作用。同时，IC3的⑪、⑫脚轮流输出低电平，LED1、LED2则交替点亮，以警示缺水。

（5）再沸腾状态

当需要瓶内开水再沸腾时，按下“再沸腾”按钮SW2、IC3⑨脚将输出高电平，从而使KA继电器吸合，使加热丝工作直至沸腾。

维修提示：

① 通电后不煮水：应重点检查热敏电阻器RT是否损坏。可倒掉瓶内的水，打开底盖，用电烙铁从瓶内贴在瓶底中央对瓶底加热，并测热敏电阻器RT是否变化，如其两端电阻值不变化，则RT已损坏。

② 通电后无任何指示：重点应检查10A/105℃热保护器

③ 煮水灯亮但不煮水：应重点检查VT1或继电器KA，也可检查加热丝是否损坏。

2.4.3 双运算放大器在±15V电源电路中的应用与识图

图2-17所示是由双高速运算放大器LF353构成的±15V电源电路。这是一种有源伺服稳压电路，稳压特性非常优良，故特别适用于对电源特性要求较高的场合，如Hi―Fi音响等。

1. 识图指导

图2-17所示电路主要由三块集成电路为核心构成。其中，IC1的型号为AN7815，是一块正三端稳压固定集成电路；IC2的型号为AN7915是一块负三端固定稳压集成电路，与IC1相同，稳压值为15V，但IC2稳压的是-15V。IC3的型号为LF353，是一块高速双运算放大器，其中，IC3-2构成-15V电源的伺服电路，IC3-1构成+15V电源的伺服电路。这是一种交流放大器，R1、R2为两只运算放大器的直流负反馈电阻器。C9与C12是交流耦合电器，用于将稳压电路输出端的交流信号加到IC3-1与IC3-2的反相信号输入端⑥、②脚。用于分别控制IC1、IC2的公共接地端的电位。

2. 工作原理

交流220V电源经电源变压器T变换为交流24V低压后，由VD1～VD4桥式整流，得到的直流电压经C7、C8电容器滤波后加到IC1、IC2输入端，经稳压后就可得到±15V的电压。

从图2-17所示电路中可看出，IC1与IC2一改通常将公共端接地的方式改接在运算放大器IC3的输出端，以使运算放大器作为百分之百直流负反馈的交流放大器使用，由此可提高电路的视在环路增益，电路的噪声也将大大降低。这种连接方式是在大动态猝发信号电压突变的情况下使用的是普通电源电路无法相比的。

制作提示：

电路中VD1～VD4最好采用快恢复型二极管，这将使整个电源电路特性更加优越。

2.4.4 双运算放大器在四通道音频混合电路中的应用与识图

图2-18所示是由双运算放大器LF353构成的四通道音频混合电路。该电路具有4路低电平输入和2路高电平输入，现场任何器乐或声乐都可以混合成单一输出。

1. 识图指导

图2-18所示电路主要由IC1～IC4共4块集成电路为核心构成。其中，IC1～IC3的型号均为LF353，是一种双运算放大集成电路；IC4的型号为LM386，是一块功率放大集成电路。XS1～XS6是6只插座，用于输入各种音频信号时，与相应设备的插头进行连接。

2. 工作原理

图2-18所示电路的四个通道各使用了场效应管式双运算放大器LF353的一半，并各自设立一输出电平调节电位器。LF353的输入阻抗相当高，几乎可以与电子管相媲美，这意味着该混合器中可使用晶体式或陶瓷式的话筒。各通道的输入阻抗分别由R1、R5、R9和R12决定，图中取值均为2MΩ，也可根据所用话筒的阻抗重新进行调整。

对于输出电平较高的音源信号，可从图中XS5或XS6插座处输入。高电平音频信号插入后，该通道低电平输入就自动脱离混合电路，从而失去作用。

混合后的信号一路从XS7插座处输出。监听混合信号从XS8插座输出，可用阻抗为2kΩ的耳机监听，可以获得1Vrms的监听电平。

图2-18所示电路采用正、负两组9V电源供电，应注意正、负电源之间相差不要太大，±9V电源既可使用干电池，也可采用交流变直流的电源供电，但应用稳压电路，可用一只W7809获得一组+9V的直流电源，用另一只W7909获得一组-9V的直流电源。

制作提示：

图2-18所示电路中对外的连接线（即输入、输出端的引线）及线路的连接应使用屏蔽线（至少在运算放大器的输入端），以降低干扰和噪声等。