Descripción
Descripción detallada del LM324
El LM324 es un circuito integrado que contiene cuatro amplificadores operacionales independientes en un solo encapsulado. Cada amplificador puede operar desde una sola fuente de alimentación (simple) o desde una fuente dual, lo que le da gran versatilidad en aplicaciones analógicas. Este CI es ampliamente utilizado en instrumentación, procesamiento de señales, acondicionamiento de sensores y aplicaciones de control.
Funcionamiento general
Cada uno de los cuatro amplificadores operacionales internos del LM324 funciona de forma independiente, con entradas diferenciales (no inversora e inversora) y una salida de ganancia controlada por la configuración externa. Es capaz de operar con una fuente simple desde 3 V hasta 32 V, o con una fuente dual de ±1.5 V a ±16 V. Puede manejar señales que se acercan a 0 V en su entrada y salida, algo que no es común en otros amplificadores operacionales tradicionales.
Características eléctricas destacadas
- Cantidad de amplificadores: 4 operacionales independientes.
- Rango de voltaje de alimentación: 3 V a 32 V (simple), ±1.5 V a ±16 V (dual).
- Bajo consumo de corriente: Aproximadamente 1 mA por amplificador.
- Capacidad de entrada común hasta tierra (GND): Puede aceptar señales de entrada que lleguen a 0 V.
- Amplio rango de salida: Llega cerca del nivel de tierra.
- Compensación interna de frecuencia: No necesita componentes externos para estabilidad.
- Ganancia en lazo abierto: Típicamente 100,000.
Encapsulado común
- DIP de 14 pines.
- También disponible en encapsulados SMD como SOIC-14.
Configuración de pines básica (DIP-14)
- Entradas inversoras y no inversoras para cada amplificador.
- Salida correspondiente para cada etapa.
- Alimentación positiva (Vcc) y tierra (GND) compartidas.
Aplicaciones comunes
- Amplificación de señales de sensores analógicos.
- Filtros activos (pasabajo, pasaalto, etc.).
- Comparadores de voltaje.
- Integradores y diferenciadores.
- Osciladores y generadores de onda.
- Sistemas de adquisición de datos.
- Electrónica de consumo, industrial y médica.
Ventajas
- Cuatro amplificadores en un solo chip: Ahorra espacio y componentes.
- Compatible con alimentación simple: Ideal para sistemas de baja tensión.
- Bajo consumo: Útil en aplicaciones portátiles o de bajo consumo energético.
- Muy económico y fácil de encontrar.
- Operación estable sin necesidad de componentes de compensación externos.
Limitaciones
- Velocidad limitada: Ancho de banda y velocidad de respuesta moderados (slue rate bajo, típicamente 0.5 V/µs).
- No rail-to-rail: Aunque llega a tierra, no alcanza Vcc completamente en la salida.
- Ruido y precisión: No tan precisos como operacionales de gama alta en aplicaciones exigentes.
El LM324 es uno de los amplificadores operacionales más utilizados por su bajo costo, versatilidad, y facilidad de uso. Su integración de cuatro amplificadores lo hace ideal para proyectos que requieren múltiples etapas de procesamiento analógico en un solo chip.
