Qué es el amplificador operacional LF353N: configuración de pines y funcionamiento

En 1968, FAIRCHILD introdujo un amplificador multietapa, llamado amplificador operacional, disponible en forma de circuito integrado monolítico de pequeño tamaño, alta fiabilidad, bajo coste y menor consumo. El LF353N ha sido desarrollado por Texas Instruments. Se trata de un amplificador operacional JFET doble con una alta impedancia de entrada cuyas entradas están conectadas a través de un JFET (de alta tensión). Este artículo ofrece una breve descripción de Op-Amp LF353N, configuración de pines, especificaciones técnicas, diagrama del circuito y aplicaciones.

¿Qué es el amplificador operacional LF353N?

Los amplificadores operacionales LF353N son amplificadores operacionales JFET de doble entrada con una tensión de offset regulada internamente. Son amplificadores operacionales de alta velocidad asequibles y disponibles como chips integrados. Pueden proporcionar una alta velocidad de giro y un gran ancho de banda de ganancia con la aplicación de una baja corriente de alimentación. Los dispositivos de entrada JFET de alto voltaje adaptado pueden proporcionar corrientes de entrada de offset y de polarización muy bajas. Estos tipos de amplificadores operacionales son compatibles con los amplificadores operacionales de alto rendimiento LM1558 y LM358.

El LF353N es un op-amp de doble entrada JFET diseñado por Texas Instruments. La entrada del amplificador óptico se conecta a través de un JFET de alto voltaje, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de audio de bajo ruido, baja potencia y conmutación rápida, que suelen encontrarse en las fuentes de alimentación dobles. Como el op-amp de entrada se alimenta del JFET, ofrece una alta impedancia de entrada y un amplio ancho de banda de 4 MHz, con una alta velocidad de giro de 13 V/µs.

También ofrece un bajo ruido de entrada y una baja corriente de polarización, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de amplificación de audio. Los amplificadores operacionales están diseñados para ser utilizados con tensiones de alimentación dobles de ±18 voltios. Cuando se utiliza con una sola fuente de alimentación, la tensión de salida está limitada a 0,7 voltios para la baja y a 1,5 voltios para la alta. Por tanto, los amplificadores operacionales se utilizan más habitualmente en los circuitos analógicos o de audio. El equivalente digital del LF353N es el Microchip MCP6002.

Configuración de pines/disposición de pines

Configuración de pines/diagrama de pines del OP-AMP LF353N se ilustra a continuación. Se trata de un CI de amplificador operacional de 8 patillas disponible en paquetes PDIP y SOIC.

Pin1 (SALIDA A): Este pin se refiere al terminal de salida del amplificador operacional A.

Pin2 (ENTRADA INV. A): Este pin se refiere al terminal de entrada inversor del amplificador operacional A.

Clavija 3 (ENTRADA NO INVERSIVA A): Este pin se refiere al terminal de entrada no inversor del amplificador operacional A.

Pin4 (VEE/GND o V-): Este pin se refiere a la conexión a tierra común o a la alimentación negativa.

Clavija 5 (ENTRADA B NO INVERSIVA): Este pin se refiere al terminal de entrada no inversor del amplificador operacional B.

Clavija 6 (ENTRADA B INV): Este pin se refiere al terminal de entrada inversor del amplificador operacional B.

Pin7 (SALIDA B): Este pin se refiere al terminal de salida del amplificador operacional B.

Pin8 (VCC o V+): Este pin se refiere a la tensión de alimentación positiva del chip.

Especificaciones técnicas:

El Especificaciones técnicas del OP-AMP LF353N se enumeran a continuación.

• Valores máximos absolutos:
• Se trata de un amplificador operacional JFET doble de 8 patillas disponible en paquetes PDIP y SOIC.
• La tensión de alimentación Vdc es de ±18V.
• La tensión de entrada diferencial es de ±30V.
• El rango de tensión de entrada es de ±15V.
• La duración del cortocircuito de salida es continua.
• La disipación de energía es de 500mW.
• La temperatura de funcionamiento oscila entre 0°C y +70°C.
• El rango de temperatura corto es de -65°C a +150°C.
• La tensión de ruido de entrada (25nV√Hz) y la corriente de ruido (0,01pA/√Hz) son bajas.
• La impedancia de entrada (10¹²Ohms) y la velocidad de giro (13V/µS) son altas.
• La tensión de desplazamiento interna es de 10 mV.
• Baja distorsión armónica total - ≤0,02%.
• El tiempo de preparación rápida al 0,01% es de 2µS.

Especificaciones eléctricas:

• La tensión de offset de entrada (@Rs=10kOhms, 0°C≤T≤+70°C) está entre 5mV y 10mV.
• La deriva de la tensión de offset de entrada (@Rs=10kOhms, 0°C≤T≤+70°C) es de 10µV/°C.
• La corriente de offset de entrada va de 25 a 100pA y 4nA @0°C≤T≤+70°C.
• Corriente de polarización de entrada 50-200nA y 8nA @0°C≤T≤+70°C.
• La resistencia de entrada es de 10¹²Ohmios.
• La ganancia máxima de tensión de la señal @±10V, RL=2kohms es de 25-100V/mV y @0°C≤T≤+70°C es de 15.
• La oscilación de la tensión de salida @RL=10kOhms es de ±12V a ±13,5V.
• El rango de tensión de entrada es de ±11V a ±15/-12V.
• La CMRR (relación de rechazo en modo común) @Rs=10Khms es de 70-100dB.
• La relación de rechazo de la fuente de alimentación (PSRR) @Rs=10KOhms es de 70-100dB.
• La velocidad de giro es de 13V/µS.
• La corriente de alimentación oscila entre 3,6mA y 6,5mA.
• El producto ganancia-ancho de banda es de 4MHz.
• La separación entre canales @f=1Hz a 20KHz es de 120dB.
• La tensión de ruido de entrada equivalente @f=1KHz, Rs=100 Ohm es de 16 nV/√Hz.
• La corriente de ruido de entrada equivalente @f=1KHz es de 0,01pA/√Hz.
• La atenuación de la diafonía es de 120dB.

Las alternativas del amplificador operacional LF353N son TL074, MCP6002 y LM1558.

Diagrama del circuito/Cómo utilizarlo:

Los amplificadores operacionales LF353N se utilizan principalmente en integradores de alta velocidad, convertidores digital-analógico, circuitos de muestreo y retención y muchos otros circuitos con alta impedancia de entrada y baja corriente de polarización de entrada. Estos tipos de dispositivos producen poco ruido con una tensión de deriva de desplazamiento. Considera un esquema de aplicación de un crossover de 3 vías en sistemas de audio para aprender a utilizar el CI de op-amp LF353N.

El siguiente es un esquema de un circuito de cruce activo de tres vías que se utiliza habitualmente en los sistemas de amplificación de audio. El amplificador operativo LF353N de National Semiconductor con 2 entradas JFET y una polarización de entrada compensada internamente es el corazón del circuito. El CI LF353N ofrece un amplio ancho de banda, una baja corriente de polarización y una baja corriente de deriva de entrada gracias a su frontal JFET. El funcionamiento del circuito es muy simple y sencillo.

Utiliza dos chips LF353N. La señal de audio de entrada es inicialmente amortiguada por el op-amp IC2a y la ganancia durante esta fase de amortiguación puede ajustarse mediante el POT R7. A continuación, el búfer de audio de entrada se divide en tres bandas mediante filtros basados en los op-amps IC2b, IC1a e IC1b. El IC2b se encarga de los graves, el IC1a de las frecuencias medias y el IC1b de las altas. Podemos utilizar los POTs R22, R23 y R24 para ajustar los graves, los medios y los agudos.

Antes de diseñar el filtro de cruce de 3 vías, debes seguir las siguientes instrucciones.

• Para mejorar la calidad del sonido, monta el circuito en una buena placa de circuito impreso.
• La alimentación del circuito debe ser de 12 voltios CC.
• Monta las fichas LF353N en los soportes.
• Las salidas OP1, OP2 y OP3 deben conectarse a las entradas de las correspondientes etapas de amplificación multicanal.

Dónde usar/Aplicaciones del amplificador operacional LF353N:

Las aplicaciones del amplificador operacional LF353N son las siguientes

• Se utiliza en circuitos de audio de bajo ruido.
• Se utiliza en el diseño de circuitos de alta impedancia de entrada.
• Se utiliza en integradores de alta velocidad.
• Se utiliza en los circuitos de retención y muestreo.
• Convertidores rápidos de digital a analógico.
• Muchos otros tipos de circuitos con baja corriente de polarización de entrada, tensión de offset de entrada, alta impedancia de entrada, amplio ancho de banda y alta velocidad de giro.

Consulta este enlace para saber más sobre Ficha técnica del amplificador operacional LF353N

Por lo tanto, el amplificador operacional JFET doble de 8 patillas LF353N se utiliza en circuitos de audio con una corriente de polarización de entrada baja, una tensión de offset de entrada alta y una impedancia de entrada alta, y produce un ruido y una tensión de deriva de offset bajos. Aquí tienes una pregunta: "¿Qué otros tipos de amplificadores operacionales JFET duales existen en el mercado?