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LM124

器件型号:LM124
器件类别:集成电路
文件大小:915.7KB,共0页
厂商名称:STMICROELECTRONICS [STMicroelectronics]
厂商官网:http://www.st.com/
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器件描述

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LM124器件文档内容

                                LM124-LM224-LM324

                    Low Power Quad Operational Amplifiers

Wide gain bandwidth: 1.3MHz                                               N
                                                                        DIP14
Input common-mode voltage range includes                       (Plastic Package)
    ground
                                                                           D
Large voltage gain: 100dB                                              SO-14
Very low supply current/ampli: 375A                        (Plastic Micropackage)
Low input bias current: 20nA
                                                                           P
Low input offset voltage: 5mV max.                                  TSSOP-14
    (for more accurate applications, use the        (Thin Shrink Small Outline Package)
    equivalent parts LM124A-LM224A-LM324A
    which feature 3mV max.)

Low input offset current: 2nA

Wide power supply range:
    Single supply: +3V to +30V
    Dual supplies: 1.5V to 15V

Description

These circuits consist of four independent, high
gain, internally frequency compensated
operational amplifiers. They operate from a single
power supply over a wide range of voltages.

Operation from split power supplies is also
possible and the low power supply current drain is
independent of the magnitude of the power supply
voltage.

Order Codes         Temperature Range                Package                Packaging
                        -55C, +125C                                           Tube
       Part Number      -40C, +105C                   DIP
LM124N                                                   SO           Tube or Tape & Reel
LM124D/DT                 0C, +70C                    DIP                     Tube
LM224N                                                   SO
LM224D/DT                                             TSSOP           Tube or Tape & Reel
                                       (Thin Shrink Outline Package)
LM224PT                                                 DIP                Tape & Reel
                                                         SO
LM324N                                                TSSOP                     Tube
LM324D/DT                              (Thin Shrink Outline Package)  Tube or Tape & Reel

LM324PT                                                                    Tape & Reel

June 2005                                                                                Rev 3
                                                                                          1/16

                                                                      www.st.com                16
Absolute Maximum Ratings                                     LM124-LM224-LM324

1 Absolute Maximum Ratings

      Table 1. 15Key parameters and their absolute maximum ratings

      Symbol                     Parameter            LM124  LM224 LM324 Unit

      VCC Supply voltage                                     16 or 32               V

      Vi Input Voltage                                       -0.3 to Vcc + 0.3       V

      Vid Differential Input Voltage (1)                     -0.3 to Vcc + 0.3       V

                 Power Dissipation                    500    500                500  mW
      Ptot N Suffix
                                                             400                400
                 D Suffix

              Output Short-circuit Duration (2)              Infinite

      Iin     Input Current (3)                       50     50                 50   mA

      Toper Operating Free-air Temperature Range      -55 to +125 -40 to +105 0 to +70 C

      Tstg Storage Temperature Range                         -65 to +150             C

              Thermal Resistance Junction to Ambient         103
              SO14
      Rthja   TSSOP14                                        100                     C/W
              DIP14
                                                             66

              HBM: Human Body Model(4)                       250

      ESD MM: Machine Model(5)                               150                     V

              CDM: Charged Device Model                      1500

      1. Either or both input voltages must not exceed the magnitude of VCC+ or VCC-.

      2. Short-circuits from the output to VCC can cause excessive heating if VCC > 15V. The maximum output current
           is approximately 40mA independent of the magnitude of VCC. Destructive dissipation can result from
           simultaneous short-circuit on all amplifiers.

      3. This input current only exists when the voltage at any of the input leads is driven negative. It is due to the
           collector-base junction of the input PNP transistor becoming forward biased and thereby acting as input diodes
           clamps. In addition to this diode action, there is also NPN parasitic action on the IC chip. this transistor action
           can cause the output voltages of the op-amps to go to the VCC voltage level (or to ground for a large overdrive)
           for the time duration than an input is driven negative.
           This is not destructive and normal output will set up again for input voltage higher than -0.3V.

      4. Human body model, 100pF discharged through a 1.5k resistor into pin of device.

      5. Machine model ESD, a 200pF cap is charged to the specified voltage, then discharged directly into the IC with
           no external series resistor (internal resistor < 5), into pin to pin of device.

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LM124-LM224-LM324                                  Pin & Schematic Diagram

2 Pin & Schematic Diagram

             Figure 1. Pin connections (top view)

              Output 1 1                                  14 Output 4
      Inverting Input 1 2 -                        - 13 Inverting Input 4
Non-inverting Input 1 3 +                         + 12 Non-inverting Input 4

                 VCC + 4                                  11 VCC -
Non-inverting Input 2 5 +                          + 10 Non-inverting Input 3
                                                   - 9 Inverting Input 3
     Inverting Input 2 6 -
             Output 2 7                                    8 Output 3

Figure 2. Schematic diagram (1/4 LM124)

                                                                               3/16
Electrical Characteristics                                                    LM124-LM224-LM324

3 Electrical Characteristics

      Table 2. VCC+ = +5V, VCC-= Ground, Vo = 1.4V, Tamb = +25C (unless otherwise specified)

      Symbol                         Parameter                            Min. Typ. Max. Unit

               Input Offset Voltage - note (1)                                2    5
               Tamb = +25C
        Vio                                                                        7       mV
        Iio                                             LM324
        Iib    Tmin  Tamb  Tmax                                                    7
       Avd
      SVR                                              LM324                       9

       ICC     Input Offset Current                                           2    30      nA
       Vicm    Tamb = +25C
      CMR      Tmin  Tamb  Tmax                                                    100
      Isource
       Isink   Input Bias Current - note (2)                                  20   150 nA
               Tamb = +25C
       VOH     Tmin  Tamb  Tmax                                                    300

               Large Signal Voltage Gain                                  50 100           V/mV
               VCC+ = +15V, RL = 2k, Vo = 1.4V to 11.4V                   25
               Tamb = +25C
               Tmin  Tamb  Tmax

               Supply Voltage Rejection Ratio (Rs  10k)                   65 110           dB
               VCC+ = 5V to 30V
               Tamb = +25C                                               65
               Tmin  Tamb  Tmax

               Supply Current, all Amp, no load

               Tamb = +25C                     VCC = +5V                     0.7  1.2

                                                VCC = +30V                    1.5  3       mA

               Tmin  Tamb  Tmax                                VCC = +5V      0.8  1.2

                                                VCC = +30V                    1.5  3

               Input Common Mode Voltage Range                            0        VCC -1.5 V
               VCC = +30V - note (3)
               Tamb = +25C                                               0        VCC -2
               Tmin  Tamb  Tmax

               Common Mode Rejection Ratio (Rs  10k)                      70 80            dB
               Tamb = +25C                                               60
               Tmin  Tamb  Tmax
                                                                          20 40
               Output Current Source (Vid = +1V)                                   70      mA
               VCC = +15V, Vo = +2V

               Output Sink Current (Vid = -1V)                            10 20            mA
               VCC = +15V, Vo = +2V
               VCC = +15V, Vo = +0.2V                                     12 50            A

               High Level Output Voltage                                                   V

               VCC = +30V                         RL = 2k                 26 27
               Tamb = +25C                       RL = 10k                26
               Tmin  Tamb  Tmax                                           27 28
               Tamb = +25C                                               27
               Tmin  Tamb  Tmax
               VCC = +5V, RL = 2k                                         3.5
               Tamb = +25C                                                3
               Tmin  Tamb  Tmax

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LM124-LM224-LM324                                               Electrical Characteristics

Table 2. VCC+ = +5V, VCC-= Ground, Vo = 1.4V, Tamb = +25C (unless otherwise specified)

Symbol                           Parameter                      Min. Typ. Max. Unit

VOL      Low Level Output Voltage (RL = 10k)                    5             20   mV
         Tamb = +25C
SR      Tmin  Tamb  Tmax                                                     20
GBP
THD      Slew Rate                                              0.4                V/s
         VCC = 15V, Vi = 0.5 to 3V, RL = 2k, CL = 100pF, unity
en      Gain                                                   1.3                MHz
DVio
         Gain Bandwidth Product                                 0.015                                              %
         VCC = 30V, f =100kHz,Vin = 10mV, RL = 2k, CL = 100pF
                                                                40                 ---n---V-----
         Total Harmonic Distortion
         f = 1kHz, Av = 20dB, RL = 2k, Vo = 2Vpp, CL = 100pF,                                                      Hz
         VCC = 30V
                                                                7             30   V/
         Equivalent Input Noise Voltage                                            C
         f = 1kHz, Rs = 100, VCC = 30V

         Input Offset Voltage Drift

DIIio Input Offset Current Drift                                10            200  pA/
                                                                                   C

Vo1/Vo2  Channel Separation - note (4)                          120                                                dB
         1kHz  f  20kHZ

1. Vo = 1.4V, Rs = 0, 5V < VCC+ < 30V, 0 < Vic < VCC+ - 1.5V

2. The direction of the input current is out of the IC. This current is essentially constant, independent of the state
     of the output so no loading change exists on the input lines.

3. The input common-mode voltage of either input signal voltage should not be allowed to go negative by more
     than 0.3V. The upper end of the common-mode voltage range is VCC+ - 1.5V, but either or both inputs can go
     to +32V without damage.

4. Due to the proximity of external components insure that coupling is not originating via stray capacitance
     between these external parts. This typically can be detected as this type of capacitance increases at higher
     frequencies.

Table 3. Vcc+ = +15V, Vcc- = 0V, Tamb = 25C (unless otherwise specified)

Symbol                           Conditions                     Value              Unit

Vio     RL = 2k                                                       0            mV
Avd      No load, per amplifier                                      100           V/mV
Icc                                                                 350
Vicm     RL = 2k (VCC+=15V)                                     -15 to +13.5        A
VOH      RL = 10k                                                   +13.5            V
VOL      Vo = +2V, VCC = +15V                                                        V
Ios     RL = 2k, CL = 100pF                                           5            mV
GBP      RL = 2k, CL = 100pF                                         +40            mA
                                                                      1.3          MHz
SR                                                                   0.4          V/s

                                                                                                                        5/16
Electrical Characteristics                                                                LM124-LM224-LM324
                                                         Figure 4. Current limiting
Figure 3. Input bias current vs. ambient
                 temperature                             Figure 6. Supply current

                              INPUT BIAS CURRENT
                      versus AMBIENT TEMPERATURE
           IB (nA) 24
                    21
                    18
                    15
                    12
                      9
                      6
                      3
                      0
                        -55-35-15 5 25 45 65 85 105 125

                         AMBIENT TEMPERATURE (C)

Figure 5. Input voltage range

Figure 7. Gain bandwidth product                         Figure 8. Common mode rejection ratio

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LM124-LM224-LM324                         Electrical Characteristics
             Figure 9. Electrical curves

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Electrical Characteristics                                              LM124-LM224-LM324
Figure 10. Input current               Figure 11. Large signal voltage gain

Figure 12. Power supply & common mode  Figure 13. Voltage gain
                rejection ratio

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LM124-LM224-LM324                                Typical Single - Supply Applications

4 Typical Single - Supply Applications

Figure 14. AC coupled inverting amplifier  Figure 15. High input Z adjustable gaind DC
                                                           instrumentation amplifier

                                           if R1 = R5 and R3 = R4 = R6 = R7

                                           e0 =  1 + 2-----R----1--  (e2 -e1)
                                                      R2

                                           As shown e0 = 101 (e2 - e1).

Figure 16. AC coupled non inverting amplifier Figure 17. DC summing amplifier

Figure 18. Non-inverting DC gain             e0 = e1 +e2 -e3 -e4
                                             Where (e1 +e2)  (e3 +e4)
                                             to keep e0  0V

                                           Figure 19. Low drift peak detector

                                                                                        9/16
Typical Single - Supply Applications                                            LM124-LM224-LM324
Figure 20. Activer bandpass filter
                                               Figure 21. High input Z, DC differential
                                                               amplifier

                                                                 For R-----1-- = R-----4--
                                                                       R2 R3

                                                                 (CMRR depends on this resistor ratio match)

   Fo = 1kHz                                   e0    1  +  RR-----43--  (e2 - e1)
   Q = 50                                          
   Av = 100 (40dB)
                                               As shown e0 = (e2 - e1)
Figure 22. Using symmetrical amplifiers to
                reduce input current (general
                concept)

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LM124-LM224-LM324                                               Macromodels

5 Macromodels

Note:  Note: Please consider following remarks before using this macromodel:
       All models are a trade-off between accuracy and complexity (i.e. simulation time).

       Macromodels are not a substitute to breadboarding; rather, they confirm the validity of a design
       approach and help to select surrounding component values.

       A macromodel emulates the NOMINAL performance of a TYPICAL device within SPECIFIED
       OPERATING CONDITIONS (i.e. temperature, supply voltage, etc.). Thus the macromodel is
       often not as exhaustive as the datasheet, its goal is to illustrate the main parameters of the
       product.

       Data issued from macromodels used outside of its specified conditions (Vcc, Temperature, etc.)
       or even worse: outside of the device operating conditions (Vcc, Vicm, etc.) are not reliable in
       any way.

       ** Standard Linear Ics Macromodels, 1993.
       ** CONNECTIONS :
       * 1 INVERTING INPUT
       * 2 NON-INVERTING INPUT
       * 3 OUTPUT
       * 4 POSITIVE POWER SUPPLY
       * 5 NEGATIVE POWER SUPPLY

       .SUBCKT LM124 1 3 2 4 5 (analog)
       *******************************************************
       .MODEL MDTH D IS=1E-8 KF=3.104131E-15 CJO=10F
       * INPUT STAGE
       CIP 2 5 1.000000E-12
       CIN 1 5 1.000000E-12
       EIP 10 5 2 5 1
       EIN 16 5 1 5 1
       RIP 10 11 2.600000E+01
       RIN 15 16 2.600000E+01
       RIS 11 15 2.003862E+02
       DIP 11 12 MDTH 400E-12
       DIN 15 14 MDTH 400E-12
       VOFP 12 13 DC 0
       VOFN 13 14 DC 0
       IPOL 13 5 1.000000E-05
       CPS 11 15 3.783376E-09
       DINN 17 13 MDTH 400E-12
       VIN 17 5 0.000000e+00
       DINR 15 18 MDTH 400E-12
       VIP 4 18 2.000000E+00
       FCP 4 5 VOFP 3.400000E+01
       FCN 5 4 VOFN 3.400000E+01
       FIBP 2 5 VOFN 2.000000E-03
       FIBN 5 1 VOFP 2.000000E-03
       * AMPLIFYING STAGE
       FIP 5 19 VOFP 3.600000E+02

                                                                11/16
Macromodels                                LM124-LM224-LM324

             FIN 5 19 VOFN 3.600000E+02
             RG1 19 5 3.652997E+06
             RG2 19 4 3.652997E+06
             CC 19 5 6.000000E-09
             DOPM 19 22 MDTH 400E-12
             DONM 21 19 MDTH 400E-12
             HOPM 22 28 VOUT 7.500000E+03
             VIPM 28 4 1.500000E+02
             HONM 21 27 VOUT 7.500000E+03
             VINM 5 27 1.500000E+02
             EOUT 26 23 19 5 1
             VOUT 23 5 0
             ROUT 26 3 20
             COUT 3 5 1.000000E-12
             DOP 19 25 MDTH 400E-12
             VOP 4 25 2.242230E+00
             DON 24 19 MDTH 400E-12
             VON 24 5 7.922301E-01
             .ENDS

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LM124-LM224-LM324                           Package Mechanical Data

6 Package Mechanical Data

             In order to meet environmental requirements, ST offers these devices in ECOPACK packages.
             These packages have a Lead-free second level interconnect. The category of second level
             interconnect is marked on the package and on the inner box label, in compliance with JEDEC
             Standard JESD97. The maximum ratings related to soldering conditions are also marked on
             the inner box label. ECOPACK is an ST trademark. ECOPACK specifications are available at:
             www.st.com.

6.1 DIP14 Package

            Plastic DIP-14 MECHANICAL DATA

DIM.  MIN.  mm.    MAX.    MIN.             inch   MAX.
      0.51  TYP    1.65    0.020            TYP.   0.065
a1   1.39                 0.055
  B          0.5     20                     0.020  0.787
  b   1.27  0.25           0.050            0.010
b1          8.5    7.1                     0.335  0.280
  D         2.54    5.1                     0.100  0.201
  E         15.24  2.54                     0.600  0.100
  e
e3          3.3                            0.130
  F
  I
  L
  Z

                                                   P001A

                                                                      13/16
Package Mechanical Data                                 LM124-LM224-LM324

6.2 SO-14 Package

                         SO-14 MECHANICAL DATA

       DIM.  MIN.        mm.   MAX.              MIN.   inch   MAX.
              0.1        TYP   1.75                     TYP.   0.068
         A   0.35               0.2              0.003         0.007
        a1   0.19         0.5  1.65                     0.019  0.064
        a2                     0.46              0.013         0.018
         b   8.55        1.27  0.25              0.007  0.050  0.010
        b1    5.8        7.62                           0.300
         C                           45 (typ.)                0.344
        c1    3.8                                              0.244
         D    4.6              8.75              0.336
         E    0.5                                              0.157
         e                     6.2               0.228         0.208
        e3                                                     0.050
         F                     4.0               0.149         0.026
        G
         L                     5.3               0.181
        M
         S                     1.27              0.019

                               0.68

                                     8 (max.)

                                                               PO13G

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LM124-LM224-LM324                                                                      Package Mechanical Data

6.3 TSSOP14 Package

                     TSSOP14 MECHANICAL DATA

DIM.        MIN.        mm.    MAX.                                          MIN.      inch           MAX.
                        TYP     1.2                                                    TYP.           0.047
  A         0.05               0.15                                                                   0.006
A1          0.8          1    1.05                                          0.002         0.004      0.041
A2         0.19               0.30                                          0.031         0.039      0.012
  b         0.09          5    0.20                                          0.007                    0.0089
  c          4.9         6.4    5.1                                          0.004         0.197      0.201
  D          6.2         4.4    6.6                                          0.193         0.252      0.260
  E          4.3     0.65 BSC  4.48                                          0.244         0.173      0.176
E1                     0.60                                                 0.169     0.0256 BSC
  e          0                  8                                                                      8
  K         0.45               0.75                                            0          0.024      0.030
  L                                                                          0.018

      A A2

            A1 b     e                                                              K  L

                               c                                                                   E

                     D

                                                                         E1

PIN 1 IDENTIFICATION

                                 1

                                                                                             0080337D

                                                                                                              15/16
Revision History                             LM124-LM224-LM324

7 Revision History

   Date    Revision                 Changes
Oct. 2003
Jan. 2005  1         First Release
June 2005
           2         Modifications on AMR Table 1 on page 2 (explanation of Vid and Vi
                     limits)

           3         ESD protection inserted in Table 1 on page 2

Information furnished is believed to be accurate and reliable. However, STMicroelectronics assumes no responsibility for the consequences
of use of such information nor for any infringement of patents or other rights of third parties which may result from its use. No license is
granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of STMicroelectronics. Specifications mentioned in this publication are
subject to change without notice. This publication supersedes and replaces all information previously supplied. STMicroelectronics products
are not authorized for use as critical components in life support devices or systems without express written approval of STMicroelectronics.

                                                    The ST logo is a registered trademark of STMicroelectronics.
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               Malaysia - Malta - Morocco - Singapore - Spain - Sweden - Switzerland - United Kingdom - United States of America
                                                                                    www.st.com

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