Un LM358 prodotto dalla Philips.
Die del LM358

La sigla LM358 indica un circuito integrato a 8 piedini, contenente due amplificatori operazionali a bassa potenza. L'LM358 è progettato[1] per usi generici come amplificatori, filtri passa alto e basso, filtri passa banda in bassissima frequenza e sommatori analogici ed essendo internamente compensato può essere configurato come un buffer con guadagno di 1

La famiglia di componenti LM358 è nata per costare poco persino a discapito delle prestazioni

Una delle particolarità di questo integrato è quella di essere stato progettato per poter funzionare con una sola alimentazione in continua che va da un minimo di 3 V a un massimo di 32 V anche se tipicamente ci si assesta su livelli tra 5 V e 15 V. Infatti, mentre la maggior parte dei circuiti integrati contenente degli operazionali ha bisogno di due alimentazioni, una positiva e una negativa, l'LM358 può essere collegato alla sola alimentazione positiva mentre l'alimentazione negativa è sostituita dalla massa. Tuttavia, a seconda delle esigenze, si può introdurre anche l'alimentazione negativa collegando il piedino denominato ground di un alimentatore. In regime di alimentazione doppia il range di tensione è ± 1,5 ÷ 16 V.

Il guadagno di tensione in continua tipico di un LM358 è circa 100 dB e il CMRR varia tra 65 dB e 85 dB. In genere le caratteristiche di un LM358 variano leggermente a seconda del costruttore e delle varianti (LM358A, LM358DE, LM358N, ecc.).

Siccome il circuito è nato per assorbire poco il progettista Tom Frederiksen ha realizzato lo stadio d'uscita in classe C ed il componente soffre di distorsione d'incrocio

L'irrisoria corrente di riposo della coppia differenziale PNP è di soli 6 µA complessivi e questo induce un rumore molto alto, caratterizzato dalla ST[2] a 55 nV/√Hz e dalla Texas Instruments[3] a 40 nV/√Hz

L'LM358 è un componente standard prodotto da una grande quantità di fonderie del Silicio tra cui la Texas Instruments, Fairchild Semiconductor, STMicroelectronics e National,Philips(NXP).

Il grandissimo successo del componente non sta nelle prestazioni, invero pessime, ma nel costo irrisorio dell'integrato sin dal momento del lancio del progetto sul mercato

Della stessa classeModifica

µA741Modifica

Il singolo operazionale Fairchild µA741 [1] progettato nel 1968 da David Fullagar[4] ed ancora prodotto a 50 anni dal lancio è stato l'ispiratore dell'LM358 e ne condivide moltissime prestazioni tra cui il MHz di banda passante

µA747Modifica

Il µA747 [2] di Dave Fullagar era un doppio µA741 in un case a 14 piedini

Non ebbe più successo dopo il lancio del più economico LM358

µA748Modifica

Il µA748 [3] era un µA741 privo del condensatore MOS e quindi non compensato

Non ebbe successo

LM301Modifica

Progettato da Bob Widlar nel 1967 e tutt'ora prodotto a 50 anni dal lancio (nella versione LM301A [4] dotata di stabilizzazione del punto di riposo a FET) aveva le stesse prestazioni del µA741 ma la necessità di uno o più condensatori di compensazione esterna ne hanno ridotto la diffusione sebbene mostri una banda passante di 10 MHz e 10 V/µs di slew rate se compensato in modalità feedforward

LM324Modifica

L'LM324 [5] è un LM358 cui lo stesso progetto è nato con 4 operazionali e non 2 su un integrato a 14 piedini

La sua piedinatura è diventata uno standard per i quadrupli operazionali

Continua ad essere uno degli operazionali più venduti al mondo.

LM3900

L'LM3900 è un quadruplo operazionale di tipo Norton, cioè amplifica la differenza di corrente (anziché di tensione) agli ingressi. La sua piedinatura è diversa da quella dell' LM324.

LM339Modifica

Il progetto [6] è stato modificato per ottenere 4 comparatori nello stesso contenitore a 14 piedini con connessioni diverse da quelle dell'LM324

LM392Modifica

Il componente [7] è un LM358 modificato per avere un amplificatore operazionale (piedini 5÷7) ed un comparatore nello stesso integrato

LM393Modifica

Lo stesso progetto [8] è stato modificato per ottenere 2 comparatori nello stesso dispositivo

LM2904Modifica

Quando un lotto di LM358 non riesce a rispettare le prestazioni minime garantite dal datasheet ma non mostra problemi di affidabilità viene incapsulato e venduto come LM2904

MC1458Modifica

L'MC1458[5] è un doppio µA741 ed al contrario del µA747 non ha i piedini di regolazione dell'offset e la sua piedinatura è stata la base operativa per tutti i doppi operazionali ad 8 piedini tra cui l'LM358 da cui Thomas Frederiksen ne ha contemporaneamente migliorato le prestazioni e ridotto i costi di produzione grazie ad una coppia differenziale darlington di PNP laterali agli ingressi degli operazionali

È ancora prodotto

RC4136Modifica

Il quadruplo operazionale RC4136 [9] è stato un µA741 di buone prestazioni (x es è stato accelerato fino a 3 MHz con un offset tipico di 500 µV) ed aveva una zoccolatura diversa da quella dell'LM324

Perse successo quando fu lanciato l'economico LM324

NoteModifica

  1. ^ MIT: specifiche datasheet (PDF), su web.mit.edu.
  2. ^ PDF: documentazione tecnica (PDF), su st.com.
  3. ^ PDF: Documentazione tecnica (PDF), su ti.com.
  4. ^ PDF: Specifiche (PDF), su calvin.edu. URL consultato il 13 giugno 2017 (archiviato dall'url originale il 20 maggio 2017).
  5. ^ PDF: Specifiche mc1458 (PDF), su ti.com.

Altri progettiModifica