LM1458 Operationsverstärker – Funktion & Schaltung

Was ist ein LM1458 Operationsverstärker?

LM1458 ein universell einsetzbarer dualer Operationsverstärker (Operationsverstärker), d.h. er besteht aus zwei internen Verstärkern. Die internen Verstärker haben sowohl eine gemeinsame Stromversorgung als auch ein gemeinsames, vorgespanntes Netzwerk.

Wenn die Stromversorgung und die Vorspannung nicht gemeinsam sind, sind sie völlig unabhängig voneinander. LM 1458 ist ein kurzschlussfestes Gerät, das keine externen Komponenten für die Frequenzkompensation benötigt. LM-1458 gilt als idealer Verstärker für Spannungsfolger. Dies ist auf seinen latch-up-freien Betrieb und den hohen Gleichtaktspannungsbereich zurückzuführen. LM 1458 hat erstaunliche Eigenschaften geringen Stromverbrauch, lath-up-freier Betrieb, Kurzschlussschutz usw.

LM1458 Pinbelegung

Der LM 1458, ein vielseitig einsetzbarer Operationsverstärker, hat insgesamt acht (8) Anschlüsse, wobei jeder Anschluss eine spezifische Funktion erfüllt, die für die Leistung und Flexibilität des Bauteils entscheidend ist. Diese Anschlüsse umfassen Eingänge für positive und negative Spannungen, Ausgänge sowie weitere für die Spannungsversorgung und Signalverarbeitung notwendige Pins.

Alle acht Kontakte sind in der untenstehenden Tabelle periodisch aufgeführt, um eine einfache Integration in elektronische Schaltungen zu ermöglichen und den Anwendern eine klare Übersicht über die Funktionalität jedes Pins zu geben.

Die Pinout-Darstellung zeigt nicht nur die Konfiguration aller Anschlüsse des LM1458 anschaulich auf, sondern sie erleichtert auch den Benutzern das Verständnis der verschiedenen Funktionen jedes Pins. Dies ist besonders nützlich für Ingenieure und Hobby-Elektroniker, die den Operationsverstärker in ihre Projekte integrieren möchten. Indem das Diagramm klare Informationen über die Anordnung und Zweckbestimmung der Anschlüsse bietet, können Anwender effektiver planen und Fehler bei der Verdrahtung vermeiden.

Das Pinbelegungsdiagramm des LM-1458, das eine essentielle Ressource für die korrekte Anwendung und Optimierung der Schaltungsfunktionalität darstellt, ist in der untenstehenden Abbildung detailliert dargestellt.

Aus der obigen Abbildung ist ersichtlich, dass der LM1458 über zwei eingebaute Verstärker verfügt, die in der Abbildung als A und B bezeichnet werden. Diese duale Verstärkerkonfiguration ermöglicht eine vielseitige Anwendung des Bauteils in verschiedenen Schaltungsumgebungen, sei es in Audioanwendungen, Signalverstärkung oder in komplexeren Feedback-Schaltkreisen.

Die Eingänge des A-Verstärkers sind mit Pin Nr. 2 & 3 verbunden, was ihm erlaubt, Signale direkt zu empfangen und zu verarbeiten, während sein Ausgang mit Pin Nr. 1 verbunden ist, von wo aus das verstärkte Signal weitergeleitet wird. Ähnlich sind die Eingänge des B-Verstärkers mit Pin Nr. 5 & 6 verbunden, die ihm die Aufnahme und Verarbeitung von Signalen ermöglichen, und sein Ausgang ist mit Pin Nr. 7 verbunden, was den durch den Verstärker verarbeiteten Ausgang bereitstellt.

Diese Anordnung unterstreicht die Flexibilität des LM-1458, indem sie die parallele oder unabhängige Nutzung beider Verstärker ermöglicht, was für Entwickler eine breite Palette an Einsatzmöglichkeiten bietet.

LM1458 Gehäuseformen

Der Operationsverstärker IC LM1458 zeichnet sich durch seine Verfügbarkeit in zwei verschiedenen Varianten bzw. Gehäusetypen aus, die jeweils für spezifische Anwendungsbedürfnisse und Montageanforderungen konzipiert sind. Diese Vielfalt ermöglicht es den Anwendern, die am besten geeignete Version für ihre elektronischen Projekte oder industriellen Anwendungen auszuwählen. Die erste Variante ist das DIP (Dual In-line Package), das vor allem in Prototypen und auf Steckbrettern bevorzugt wird, da es eine einfache Handhabung und Lötbarkeit bietet.

Die zweite Variante ist das SOP (Small Outline Package), das sich durch eine kompaktere Bauform auszeichnet und daher ideal für platzbeschränkte Anwendungen oder massenproduzierte Elektronikgeräte geeignet ist. Beide Gehäusetypen bieten die gleiche Funktionalität des LM 1458, jedoch mit unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, um eine breite Palette von Designanforderungen zu erfüllen.

LM1458 Leistung – Strom & Spannung

Die Nennleistung eines Bauelements ist ein kritischer Faktor für seine Zuverlässigkeit und Effizienz im Einsatz, da sie die spezifischen Betriebsparameter unter Standardbedingungen definiert. Für den Operationsverstärker IC LM 1458 sind diese Nennwerte entscheidend, um seine optimale Funktion in verschiedensten Anwendungen sicherzustellen.

Die nachfolgend detailliert aufgeführten Nennwerte des LM1458 umfassen die Versorgungsspannung von ±18V, welche die Grenzen für die Spannung angibt, innerhalb derer das Bauteil sicher betrieben werden kann. Die Differential-Eingangsspannung ist mit bis zu ±30V spezifiziert, was die maximale Spannungsdifferenz zwischen den beiden Eingängen darstellt. Die zulässige Eingangsspannung beträgt ±15V, was die Spannungsgrenze markiert, bis zu der das Bauteil an seinen Eingängen ohne Schaden angelegt werden kann.

Zudem ist die Verlustleistung mit 400mW angegeben, die den maximalen Energieverlust unter normalen Betriebsbedingungen beschreibt. Einzigartig ist die Fähigkeit des LM-1458, einen Kurzschluss am Ausgang dauerhaft zu tolerieren, was seine Robustheit und Zuverlässigkeit in anspruchsvollen Anwendungen unterstreicht.

Der Betriebstemperaturbereich von 0 bis 70°C gewährleistet die zuverlässige Funktion des Bauteils in einem weiten Temperaturspektrum, während die Lagertemperatur von -65 bis 150°C die Beständigkeit gegenüber extremen Bedingungen außerhalb des Betriebs sicherstellt. Die ESD (Elektrostatische Entladung) Toleranz von 300V schließlich bietet einen Schutz gegen plötzliche Spannungsspitzen, was die Langlebigkeit des Bauteils weiter erhöht.

Diese Spezifikationen illustrieren die robuste Auslegung des LM 1458, der für eine breite Palette von elektronischen Schaltungen und Systemen konzipiert ist, von einfachen Audiogeräten bis hin zu komplexeren Signalverarbeitungsanwendungen.

LM1458 Elektrische Eigenschaften

Jedem Gerätetyp sind spezifische elektrische Eigenschaften zugeordnet, die seine Funktionsweise und Einsatzmöglichkeiten definieren. Diese Eigenschaften können von Bauteil zu Bauteil variieren, was eine genaue Kenntnis und Anpassung an die jeweiligen Anforderungen der elektronischen Schaltung oder des Systems erfordert. Der LM1458, ein vielseitig einsetzbarer Operationsverstärker, verfügt über eine Reihe von elektrischen Eigenschaften, die ihn für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet machen.

Die elektrischen Eigenschaften des LM-1458, wie in der untenstehenden Tabelle detailliert aufgeführt, beinhalten einen Eingangsspannungsbereich von ±12V, was die Flexibilität des Bauteils in Bezug auf die verarbeitbaren Signalpegel unterstreicht. Das Unterdrückungsverhältnis der Versorgungsspannung von 96dB und das Gleichtaktunterdrückungsverhältnis von 90dB weisen auf die hohe Effizienz des LM 1458 hin, unerwünschte Signale von der Versorgungsspannung bzw. von den Eingängen zu filtern, was zu einer verbesserten Signalqualität führt.

Zudem zeichnet sich der LM-1458 durch eine Ausgangsspannungsschwankung von ±13V aus, was seine Fähigkeit belegt, auch unter variierenden Lastbedingungen stabile Ausgangssignale zu liefern. Der Eingangs-Vorspannungsstrom von 0,8µA und die Eingangs-Offset-Spannung von 7,5mV sind wichtige Parameter für Präzisionsanwendungen, da sie die minimale Verzerrung und hohe Genauigkeit des Operationsverstärkers sicherstellen. Ebenfalls kritisch für die Leistung sind der Eingangs-Offset-Strom von 300nA und der Eingangswiderstand von 1MΩ, die zusammen die hohe Eingangsimpedanz und geringe Eingangsströme des LM1458 bestätigen.

Diese spezifischen elektrischen Eigenschaften machen den LM-1458 zu einem bevorzugten Bauteil in Schaltungen, die hohe Präzision, Stabilität und Flexibilität erfordern, von Audiogeräten bis hin zu komplexen Signalverarbeitungsanlagen.

LM1458 Funktionen

Die Identifizierung eines Bauteils für spezifische Anwendungen anhand seiner Merkmale ist essenziell, um dessen Eignung zu bestimmen. Entscheidende Merkmale wie ein breiter Spannungsbereich, der Verzicht auf Frequenzkompensation, Kurzschluss-Schutz, umfangreiche Differenzspannungsbereiche, niedriger Energiebedarf und Latch-up-Resistenz sind ausschlaggebend für die Auswahl oder Ablehnung eines Bauelements.

Diese Eigenschaften, kombiniert mit der Verfügbarkeit in 8-PDIP und TO-99 Gehäusetypen, bieten eine hohe Flexibilität und Anpassungsfähigkeit für verschiedenste Designanforderungen, was ihre Anwendung in einer Vielzahl von Schaltkreisen ermöglicht.

• großer allgemeiner Spannungsbereich
• keine Frequenzkompensation erforderlich
• Kurzschluss-Schutz
• große Differenzspannungsbereiche
• geringer Energiebedarf
• kein Latch-up, wenn der Gleichtaktbereich der Eingabe überschritten wird
• 8-PDIP und TO-99

LM1458 Anwendungen

Der LM 1458, ein vielseitig einsetzbarer Operationsverstärker, findet in einer breiten Palette von elektronischen Schaltungen Anwendung, was seine Flexibilität und Anpassungsfähigkeit unterstreicht.

Unter den vielfältigen Einsatzmöglichkeiten sind insbesondere seine Funktionen als Vergleicher und Summenverstärker hervorzuheben, welche in digitalen und analogen Signalverarbeitungsaufgaben unerlässlich sind. Als Bandpass- und Schmalband-Filter dient er der Frequenzselektion, ideal für Audioanwendungen und Signalreinigung. Der LM 1458 eignet sich ebenso hervorragend als Mehrfach-Vibrator für Timing- und Oszillationsaufgaben, sowie als DC-Verstärker für stabile Signalverstärkungen über einen breiten Spannungsbereich.

Darüber hinaus wird er in fortgeschrittenen Schaltungen als Integrator oder Differentiator verwendet, um mathematische Operationen direkt auf Signale anzuwenden, was in der Verarbeitung analoger Signale von entscheidender Bedeutung ist. Diese Anwendungen demonstrieren die umfassende Einsetzbarkeit des LM 1458 in der modernen Elektronik, von einfachen Filteranwendungen bis hin zu komplexen Signalverarbeitungsaufgaben.

• Vergleicher
• Summenverstärker
• Bandpass-Filter
• Mehrfach-Vibrator
• Schmalband-Filter
• DC-Verstärker
• Integrator oder Differentiator

LM1458 Äquivalent & Alternativen

Bei der Suche nach Alternativen zum LM 1458 stehen Ingenieure vor einer Vielzahl von Optionen, um ihre spezifischen Anforderungen zu erfüllen. Das LM 1458 ist ein Operationsverstärker, der in vielen Anwendungen für präzise Signalverarbeitung eingesetzt wird. Ingenieure könnten sich jedoch für alternative Bauteile entscheiden, die ähnliche Funktionen und Leistung bieten, je nach den Anforderungen ihres Projekts und der Verfügbarkeit auf dem Markt.

Mögliche Alternativen zum LM 1458 könnten sein:

• LM 741: Der LM 741 ist ein ikonischer Operationsverstärker mit einer typischen Versorgungsspannung von ±15V und einer Bandbreite von 1,5MHz. Seine weite Verbreitung verdankt er der einfachen Handhabung und robusten Leistung in Standardverstärkungsaufgaben.
• TL081: Der TL081 bietet eine Bandbreite von etwa 3MHz bei einer Versorgungsspannung von ±15V und zeichnet sich durch eine sehr hohe Eingangsimpedanz aus, dank seiner JFET-Eingänge, was ihn für hochohmige Signalquellen prädestiniert.
• OP-07: Mit einer extrem niedrigen Offset-Spannung von typischerweise 75µV und einer Versorgungsspannung von ±22V ist der OP-07 ideal für Präzisionsanwendungen, die eine minimale Spannungsabweichung erfordern.
• AD823: Der AD823 kann bei einer Versorgungsspannung von bis zu ±13V betrieben werden und bietet eine Bandbreite von 16MHz. Dieser dualer Operationsverstärker ist bekannt für seine schnelle Ansprechzeit und geringes Rauschen, ideal für Audioanwendungen und schnelle Signalverarbeitung.

Die Wahl zwischen diesen Alternativen hängt von den spezifischen Anforderungen des Projekts, der benötigten Präzision, dem Budget und der Verfügbarkeit ab.

LM1458 Datenblatt

Weitere Informationen gibt es in dem LM1458 Datenblatt zum Download.

In meinem Leitfaden zum LM1458 habe ich mein Bestes gegeben, um umfassende Informationen über diesen spezifischen Operationsverstärker (OPV) zu liefern. Hier findest du detaillierte Angaben zu den Anschlüssen, Beschreibungen, Pinout-Diagrammen, Funktionsdiagrammen, Eigenschaften, Bewertungen und mehr. Diese Informationen sind entscheidend, um das Bauteil effektiv in spezifischen Anwendungen zu nutzen.

Falls dir auffällt, dass etwas fehlt, lass es mich bitte wissen. Ich schätze Feedback und werde den Leitfaden entsprechend aktualisieren, um das Verständnis der Leser zu vertiefen. Bei Fragen oder Anliegen stehe ich jederzeit in den Kommentaren zur Verfügung. Unser Team ist darauf bedacht, etwaige Herausforderungen zu bewältigen. Zukünftig habe ich vor, weitere informative Artikel über verschiedene Bauteile zu veröffentlichen.

Letztes Update des Artikels: 20. Februar 2024