四电压比较器LM339的典型应用

1、四电压比较器LM339的典型应用LM339集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是： 1） 失调电压小，典型值为2mV 2）电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压 为土 1V- ± 18V; 3）对比较信号源的内阻限制较宽；4）共模范围很大，为0（Ucc-1.5V）Vo； 5）差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；6）输出端电位可灵活方便地选用。LM339集成块采用C-14型封装，图1为外型及管脚排列图。由于 LM339使 用灵活，应用广泛，所以世界上各大IC生产厂、公司竟相推出自己的四比较器， 如IR2339、ANI339、SF339等，它们的参数基本

2、一致，可互换使用。GND刑岡画而丽1 IT1 171LAI LU LAJ L5J LL| LZ国1+VccLM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输 出端。两个输入端一个称为同相输入端，用“+”表示，另一个称为反相输入端， 用“-”表示。用作比较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电 压（也称为门限电平，它可选择LM339输入共模范围的任何一点），另一端加一 个待比较的信号电压。当“+”端电压高于“-”端时，输出管截止，相当于输出 端开路。当“-”端电压高于“ +”端时，输出管饱和，相当于输出端接低电位。 两个输入端电压差别大于10mV就能确保输出能从一种

3、状态可靠地转换到另一种 状态，因此，把LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输出端相 当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只 电阻（称为上拉电阻，选3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位 的值。因为当输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与 负载的值。另外，各比较器的输出端允许连接在一起使用。单限比较器电路图2a给出了一个基本单限比较器。输入信号 Uin，即待比较电压，它加到 同相输入端，在反相输入端接一个参考电压（门限电平）Ur。当输入电压Uin>Ur 时，输出为高电平UOH图2b为其传输特性。图3为某仪

4、器中过热检测保护电路。它用单电源供电，1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压，它的值取决于 R1于R2 UR=R2/（R1+R2 *UCC 同相端的电压就等于热敏元件 Rt的电压降。当机内温度为设定值以下时，“ +” 端电压大于“-”端电压，Uo为高电位。当温度上升为设定值以上时，“-”端 电压大于“ +”端，比较器反转，Uo输出为零电位，使保护电路动作，调节 R1 的值可以改变门限电压，既设定温度值的大小。迟滞比较器迟滞比较器又可理解为加正反馈的单限比较器。前面介绍的单限比较器，如果输入信号Uin在门限值附近有微小的干扰，则输出电压就会产生相应的抖动（起伏）。在电路中引入正反馈可以

5、克服这一缺点。图4a给出了一个迟滞比较器，人们所熟悉的“史密特”电路即是有迟滞的 比较器。图4b为迟滞比较器的传输特性。R1UirioUOL0FLUrW -5UoU下限 U上眼灿Uh不难看出，当输出状态一旦转换后，只要在跳变电压值附近的干扰不超过 U之值，输出电压的值就将是稳定的。但随之而来的是分辨率降低。因为对迟滞比较器来说，它不能分辨差别小于 U的两个输入电压值。迟滞比较器加有正 反馈可以加快比较器的响应速度， 这是它的一个优点。除此之外，由于迟滞比较 器加的正反馈很强，远比电路中的寄生耦合强得多，故迟滞比较器还可免除由于 电路寄生耦合而产生的自激振荡。如果需要将一个跳变点固定在某一个参考

6、电压值上， 可在正反馈电路中接入 一个非线性元件，如晶体二极管，利用二极管的单向导电性，便可实现上述要求。 图5为其原理图 +Vcc*10 Uoa IIR1图6为某电磁炉电路中电网过电压检测电路部分。电网电压正常时，o双限比较器（窗口比较器）1/4LM339的U4V2.8V, U5=2.8V,输出开路，过电压保护电路不工作，作为正反 馈的射极跟随器BG1是导通的。当电网电压大于242V时，U4>2.8V,比较器翻转， 输出为OV, BG1截止，U5的电压就完全决定于 R1与R2的分压值，为2.7V，促 使U4更大于U5,这就使翻转后的状态极为稳定，避免了过压点附近由于电网电 压很小的波动

7、而引起的不稳定的现象。由于制造了一定的回差（迟滞），在过电 压保护后，电网电压要降到242-5=237V时，U4<U3电磁炉才又开始工作。这正 是我们所期望的图7电路由两个LM339组成一个窗口比较器。当被比较的信号电压Uin位于 门限电压之间时（UR1<Uin<UR2，输出为高电位（UO=UQH。当Uin不在门限 电位范围之间时，（Uin>UR2或Uin<UR1输出为低电位（UO=UOL，窗口电压 U=UR2-UR。它可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间。Q +VCC(b)團T用LM339组成振荡器图8为有1/4LM339组成的音频方波振荡器的电路。改

8、变C1可改变输出方波 的频率。本电路中，当 3= O.luF时。f=53Hz;当C1=O.O1uF时，f=530Hz;当 C1=O.OO1uF 时，f=5300Hz。LM339还可以组成高压数字逻辑门电路，并可直接与 TTL、CMO电路接口im339中文资料什么是lm339?LM339/LM393是四电压比较器集成电路。该电路的特点如下：工作电源电压范围宽，单电源、双电源均可工作，单电源：236V,双电源：± 1土 18V;消耗电流小，lcc=1.3mA ;输入失调电压小，Vio=± 2mV共模输入电压范围宽， Vic=0VCC-1.5V ;输出与 TTL，DTL，MOS

9、CMOS等兼容；输出可以用开路集电极连接“或”门；采用双列直插14脚塑料封装（DIP14）和微形的双列14脚塑料封装（SOP14Output 21O utput 1 2vcc+ 3JTLverttig iiputlNon-±iveitiig iiputlg>iverttig iiput2备Non-±ivextiig ±iput2?内部结构图2IS O U?ut412 V * CC11 n on -live1 ltkig Xipu 14丄 ° Iiveuztig ±iput4® N on -live irtig ±ipu

10、 13日 Siveiriig ±iput31/4的内部电路图-ccLM339引脚功能排列表:引脚功能符号引引脚功能符号1输岀端2OUT28反向输入端31N-(3)2输岀端1OUT19正向输入端31N+(3)3电源VCC +10反向输入端41N-4反向输入端11N-(1)11正向输入端41N+5正向输入端11N+(1)12电源Vcc-6反向输入端21N-(2)13输岀端40UT47正向输入端2OUT2(2)14输岀端30UT3LM339主要参数表:1参数名称符号数值单位1电源电压VCC±8 或 36V差模输入电压VID±36V共模输入电压VI-0.3 VCCV功耗P

11、d570mWr工作环境温度Topr0 to +70C1贮存温度Tstg-65 to 150C电特性（除非特别说明，VCC=5.0V , Tamb=25 C）r数名称符号测试条件最小典型最大单位i1输入失调电压VIOVCM=0 to VCC-1.5VO(P)=1.4V, Rs=0-±1.0±5.0mV输入失调电流110-±±50nA输入偏置电流Ib-65250nA共模输入电压VIC-0-VCC-1.5V11静态电流ICCVCC = +5V, no load-1.12.0mAVCC = +30V, n o load-1.32.5mAr电压增益AVVCC=15

12、V, RL > 15k Q-200-V/mV1灌电流lsi nkVi(-) > 1V, Vi(+)=0V, Vo(p)v 1.5V616-mA1输出漏电流IOLEVi(-)=0V, Vi(+)=1V, VO=5V-0.1-nA使用说明：LM393/339是高增益,宽频带器件,象大多数比较器一样，如果输出端到输入 端有寄生电容而产生耦合，则很容易产生振荡.这种现象仅仅出现在当比较器改 变状态时,输出电压过渡的间隙.电源加旁路滤波并不能解决这个问题，标准PC 板的设计对减小输入一输出寄生电容耦合是有助的.减小输入电阻至小于10K将 减小反馈信号，而且增加甚至很小的正反馈量（滞回1.01

13、0mV）能导致快速转换， 使得不可能产生由于寄生电容引起的振荡.除非利用滞后，否则直接插入IC并在 引脚上加上电阻将引起输入一输出在很短的转换周期内振荡，如果输入信号是脉 冲波形,并且上升和下降时间相当快，则滞回将不需要.比较器的所有没有用的 引脚必须接地.LM393/339偏置网络确立了其静态电流与电源电压范围2.030V无关.通常电源不需要加旁路电容。差分输入电压可以大于Vcc并不损坏器件.保护部分必须能阻止输入电压向负端超过-0.3V.LM393/339的输出部分是集电极开路,发射极接地的NPN输出晶体管,可以 用多集电极输出提供或OR ing功能.输出负载电阻能衔接在可允许电源电压范围内的任何电源电压上，不受Vcc端电压值的限制.此输出能作为一个简单的对地 SPS开路（当不用负载电 阻没被运用）,输出部分的陷电流被可能得到的驱动和器件的B值所限制.当达到极限电流（16mA）时，输出晶体管将退出而且输出电压将很快上升.输出饱和电 压被输出晶体管大约60ohm的丫 SAT限制。当负载电流很小时,输出晶体管的低 失调电压（约1.0mV）允许输出箝位在零电平。LM339/LM393典型应用电路图：基