Инвертор LM104
тел. +7(499)347-04-82
Описание Инвертор LM104
Конечно, вот подробное описание инвертора LM104, его технические характеристики, парт-номера и совместимые модели.
Описание
LM104 — это специализированная интегральная схема (ИС) от National Semiconductor (ныне часть компании Texas Instruments), предназначенная для инвертирования отрицательного напряжения в положительное.
Он был разработан для работы в паре с стабилизатором отрицательного напряжения LM305 (или аналогичными), создавая двухполярный источник питания из нестабилизированного двуполярного входного напряжения.
Ключевой принцип работы:
- ИС подключается между общим проводом (GND) системы и отрицательной шиной питания.
- Она "смещает" уровень земли для стабилизатора отрицательного напряжения (например, LM305), заставляя его "видеть" отрицательное напряжение как входное, а общую точку системы как выход. В результате на выходе такого стабилизатора формируется стабилизированное положительное напряжение относительно общего провода системы.
Основные особенности:
- Преобразование полярности: Преобразует стабилизатор отрицательного напряжения в стабилизатор положительного напряжения.
- Защита от перегрузки: Имеет встроенную схему ограничения тока для защиты как самого инвертора, так и внешнего проходного транзистора.
- Внешний проходной транзистор: Для работы требует подключения внешнего PNP транзистора, что позволяет гибко выбирать параметры по току и рассеиваемой мощности.
- Широкий диапазон напряжений: Может работать с входными напряжениями до -40 В.
Типичная область применения: Создание стабилизированных двухполярных источников питания (+15В и -15В, +12В и -12В и т.д.) для аналоговых схем, таких как операционные усилители, АЦП/ЦАП, в системах связи и измерительной технике 70-80х годов и позже.
Технические характеристики (кратко)
- Диапазон входного напряжения: От -4.5В до -40В (относительно общего провода).
- Выходное напряжение: Стабилизированное положительное напряжение, значение которого задается внешним резистивным делителем. Обычно используется для получения +15В или +12В.
- Выходной ток: Определяется внешним PNP транзистором. Микросхема сама управляет базой транзистора.
- Ограничение тока: Встроенная схема ограничения тока, порог срабатывания задается внешним резистором.
- Опорное напряжение: Внутренний опорный источник ~1.8В.
- Температурный диапазон:
- LM104J / LM104N (коммерческий): 0°C до +70°C
- LM104H / LM204H (военный): -55°C до +125°C
- Типовое падение напряжения: ~2В (разница между модулями входного и выходного напряжений).
Парт-номера и корпуса
LM104 поставлялась в нескольких корпусах, что отражено в суффиксе парт-номера.
| Парт-номер | Корпус | Температурный диапазон | Примечание | | :--- | :--- | :--- | :--- | | LM104J | CERDIP (керамический DIP) | 0°C to +70°C | Пластиковый DIP с керамическим наполнителем | | LM104N | PDIP (пластиковый DIP) | 0°C to +70°C | Наиболее распространенный вариант | | LM104H | TO-5 (металлическая банка) | -55°C to +125°C | Военный/высоконадежный | | LM204H | TO-5 (металлическая банка) | -55°C to +125°C | Военный аналог с улучшенными характеристиками |
Совместимые и аналогичные модели
Понятие "совместимый" здесь имеет два аспекта: прямые аналоги и схемы, выполняющие ту же функцию.
1. Прямые аналоги и замены
- LM204 / LM304: Это улучшенные версии LM104 от National Semiconductor. Они имеют лучшие характеристики (например, более точное опорное напряжение) и полностью совместимы по выводам. LM304 является версией с расширенным температурным диапазоном.
- MC104 / MC204: Версии от компании Motorola Semiconductor.
- μA104 / μA204: Версии от компании Fairchild Semiconductor.
Вывод: LM204, LM304, MC104, MC204, μA104, μA204 являются полнофункциональными аналогами и прямыми заменами для LM104 в большинстве схем.
2. Функциональные аналоги и современные альтернативы
Сама ИМС LM104 является узкоспециализированным решением для конкретной архитектуры источника питания. В современных разработках для создания двухполярного питания чаще используются:
-
Два отдельных линейных стабилизатора:
- Один для положительного плеча (например, LM78xx).
- Один для отрицательного плеча (например, LM79xx).
- Это более простое и надежное решение.
-
Импульсные источники питания (DC-DC инверторы):
- Готовые модули, которые напрямую конвертируют положительное напряжение в отрицательное с высокой эффективностью (например, на базе чипов MAX764, LT1054 и др.).
- Они значительно эффективнее по КПД, но могут вносить больше шума.
-
Операционные усилители с Rail-to-Rail выходом:
- Для многих современных аналоговых схем необходимость в двухполярном питании ±15В отпала. Можно обойтись одним источником +3.3В или +5В.
Заключение
LM104 — это классическая, но устаревшая микросхема, которая была элегантным решением для своей эпохи. Ее основное применение сегодня — это ремонт и поддержка старой аппаратуры, где она использовалась.
При создании новых проектов рекомендуется рассмотреть более современные и простые альтернативы, такие как связка LM7815 + LM7915 для линейного стабилизатора или специализированный DC-DC инвертор для большей эффективности.