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【圖】常用電壓比較器LM339中文資料
(2024/1/6 18:00:00)
比較器lm339中文資料


LM339主要特點(diǎn)


內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器,該電壓比較器的特點(diǎn)是:
1)失調(diào)電壓小,典型值為2mV;
2)電源電壓范圍寬,單電源為2-36V,雙電源電壓為±1V-±18V;
3)對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬;
4)共模范圍很大,為0~(Ucc-1.5V)Vo;
5)差動(dòng)輸入電壓范圍較大,大到可以等于電源電壓;
6)輸出端電位可靈活方便地選用。
  LM339集成塊采用C-14型封裝,圖1為外型及管腳排列圖。由于LM339使用靈活,應(yīng)用廣泛,所以世界上各大IC生產(chǎn)廠、公司竟相推出自己的四比較器,如IR2339、ANI339、SF339等,它們的參數(shù)基本一致,可互換使用。
  LM339類(lèi)似于增益不可調(diào)的運(yùn)算放大器。每個(gè)比較器有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端。兩個(gè)輸入端一個(gè)稱(chēng)為同相輸入端,用“+”表示,另一個(gè)稱(chēng)為反相輸入端,用“-”表示。用作比較兩個(gè)電壓時(shí),任意一個(gè)輸入端加一個(gè)固定電壓做參考電壓(也稱(chēng)為門(mén)限電平,它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點(diǎn)),另一端加一個(gè)待比較的信號(hào)電壓。當(dāng)“+”端電壓高于“-”端時(shí),輸出管截止,相當(dāng)于輸出端開(kāi)路。當(dāng)“-”端電壓高于“+”端時(shí),輸出管飽和,相當(dāng)于輸出端接低電位。兩個(gè)輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態(tài)可靠地轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài),因此,把LM339用在弱信號(hào)檢測(cè)等場(chǎng)合是比較理想的。LM339的輸出端相當(dāng)于一只不接集電極電阻的晶體三極管,在使用時(shí)輸出端到正電源一般須接一只電阻(稱(chēng)為上拉電阻,選3-15K)。選不同阻值的上拉電阻會(huì)影響輸出端高電位的值。因?yàn)楫?dāng)輸出晶體三極管截止時(shí),它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負(fù)載的值。另外,各比較器的輸出端允許連接在一起使用。


LM339引腳圖
采用雙列直插14 腳塑料封裝(DIP14)和微形的雙列14 腳塑料封裝(SOP14)



內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖



1/4 的內(nèi)部電路圖


LM339引腳功能排列表: 



引腳功能


符號(hào)



引腳功能


符號(hào)


1


輸出端2


OUT2


8


反向輸入端3


1N-(3)


2


輸出端1


OUT1


9


正向輸入端3


1N+(3)


3


電源


VCC +


10


反向輸入端4


1N-(4)


4


反向輸入端1


1N-(1)


11


正向輸入端4


1N+(4)


5


正向輸入端1


1N+(1)


12


電源


Vcc-


6


反向輸入端2


1N-(2)


13


輸出端4


OUT4


7


正向輸入端2


OUT2(2)


14


輸出端3


OUT3


LM339主要參數(shù)表:


參數(shù)名稱(chēng)


符號(hào)


數(shù)值


單位


電源電壓


VCC


±18 或36


V


差模輸入電壓


VID


±36


V


共模輸入電壓


VI


-0.3~VCC


V


功耗


Pd


570


mW


工作環(huán)境溫度


Topr


0 to +70



貯存溫度


Tstg


-65 to 150



電特性(除非特別說(shuō)明,VCC=5.0V, Tamb=25℃)


數(shù)名稱(chēng)


符號(hào)


測(cè)試條件


最小


典型


最大


單位


輸入失調(diào)電壓


VIO


VCM=0 to VCC-1.5 VO(P)=1.4V, Rs=0


-


±1.0


±5.0


mV


輸入失調(diào)電流


IIO


-


-


±5


±50


nA


輸入偏置電流


Ib


-


-


65


250


nA


共模輸入電壓


VIC


-


0


-


VCC-1.5


V


靜態(tài)電流


ICC


VCC = +5V, no load


-


1.1


2.0


mA


VCC = +30V, no load


-


1.3


2.5


mA


電壓增益


AV


VCC=15V, RL>15kΩ


-


200


-


V/mV


灌電流


lsink


Vi(-)>1V, Vi(+)=0V, Vo(p)<1.5V


6


16


-


mA


輸出漏電流


IOLE


Vi(-)=0V, Vi(+)=1V, VO=5V


-


0.1


-


nA




單限比較器電路


  圖2a給出了一個(gè)基本單限比較器。輸入信號(hào)Uin,即待比較電壓,它加到同相輸入端,在反相輸入端接一個(gè)參考電壓(門(mén)限電平)Ur。當(dāng)輸入電壓Uin>Ur時(shí),輸出為高電平UOH。圖2b為其傳輸特性。

  圖3為某儀器中過(guò)熱檢測(cè)保護(hù)電路。它用單電源供電,1/4LM339的反相輸入端加一個(gè)固定的參考電壓,它的值取決于R1于R2。UR=R2/(R1+R2)*UCC。同相端的電壓就等于熱敏元件Rt的電壓降。當(dāng)機(jī)內(nèi)溫度為設(shè)定值以下時(shí),“+”端電壓大于“-”端電壓,Uo為高電位。當(dāng)溫度上升為設(shè)定值以上時(shí),“-”端電壓大于“+”端,比較器反轉(zhuǎn),Uo輸出為零電位,使保護(hù)電路動(dòng)作,調(diào)節(jié)R1的值可以改變門(mén)限電壓,既設(shè)定溫度值的大小。

遲滯比較器


  遲滯比較器又可理解為加正反饋的單限比較器。前面介紹的單限比較器,如果輸入信號(hào)Uin在門(mén)限值附近有微小的干擾,則輸出電壓就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的抖動(dòng)(起伏)。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點(diǎn)。
  圖4a給出了一個(gè)遲滯比較器,人們所熟悉的“史密特”電路即是有遲滯的比較器。圖4b為遲滯比較器的傳輸特性。

  不難看出,當(dāng)輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后,只要在跳變電壓值附近的干擾不超過(guò)ΔU之值,輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的。但隨之而來(lái)的是分辨率降低。因?yàn)閷?duì)遲滯比較器來(lái)說(shuō),它不能分辨差別小于ΔU的兩個(gè)輸入電壓值。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應(yīng)速度,這是它的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。除此之外,由于遲滯比較器加的正反饋很強(qiáng),遠(yuǎn)比電路中的寄生耦合強(qiáng)得多,故遲滯比較器還可免除由于電路寄生耦合而產(chǎn)生的自激振蕩。
  如果需要將一個(gè)跳變點(diǎn)固定在某一個(gè)參考電壓值上,可在正反饋電路中接入一個(gè)非線性元件,如晶體二極管,利用二極管的單向?qū)щ娦裕憧蓪?shí)現(xiàn)上述要求。圖5為其原理圖。

  圖6為某電磁爐電路中電網(wǎng)過(guò)電壓檢測(cè)電路部分。電網(wǎng)電壓正常時(shí),1/4LM339的U4<2.8V,U5=2.8V,輸出開(kāi)路,過(guò)電壓保護(hù)電路不工作,作為正反饋的射極跟隨器BG1是導(dǎo)通的。當(dāng)電網(wǎng)電壓大于242V時(shí),U4>2.8V,比較器翻轉(zhuǎn),輸出為0V,BG1截止,U5的電壓就完全決定于R1與R2的分壓值,為2.7V,促使U4更大于U5,這就使翻轉(zhuǎn)后的狀態(tài)極為穩(wěn)定,避免了過(guò)壓點(diǎn)附近由于電網(wǎng)電壓很小的波動(dòng)而引起的不穩(wěn)定的現(xiàn)象。由于制造了一定的回差(遲滯),在過(guò)電壓保護(hù)后,電網(wǎng)電壓要降到242-5=237V時(shí),U4<U3,電磁爐才又開(kāi)始工作。這正是我們所期望的。


雙限比較器(窗口比較器)


  圖7電路由兩個(gè)LM339組成一個(gè)窗口比較器。當(dāng)被比較的信號(hào)電壓Uin位于門(mén)限電壓之間時(shí)(UR1<Uin<UR2),輸出為高電位(UO=UOH)。當(dāng)Uin不在門(mén)限電位范圍之間時(shí),(Uin>UR2或Uin<UR1)輸出為低電位(UO=UOL),窗口電壓ΔU=UR2-UR1。它可用來(lái)判斷輸入信號(hào)電位是否位于指定門(mén)限電位之間。


用LM339組成振蕩器


  圖8為有1/4LM339組成的音頻方波振蕩器的電路。改變C1可改變輸出方波的頻率。本電路中,當(dāng)C1=0.1uF時(shí)。f=53Hz;當(dāng)C1=0.01uF時(shí),f=530Hz;當(dāng)C1=0.001uF時(shí),f=5300Hz。
  LM339還可以組成高壓數(shù)字邏輯門(mén)電路,并可直接與TTL、CMOS電路接口。




LM339應(yīng)用注意事項(xiàng):
LM339是高增益,寬頻帶器件,象大多數(shù)比較器一樣,如果輸出端到輸入端有寄生電容而產(chǎn)生耦合,則很容易產(chǎn)生振蕩.這種現(xiàn)象僅僅出現(xiàn)在當(dāng)比較器改變狀態(tài)時(shí),輸出電壓過(guò)渡的間隙.電源加旁路濾波并不能解決這個(gè)問(wèn)題,標(biāo)準(zhǔn)PC板的設(shè)計(jì)對(duì)減小輸入—輸出寄生電容耦合是有助的.減小輸入電阻至小于10K將減小反饋信號(hào),而且增加甚至很小的正反饋量(滯回1.0~10mV)能導(dǎo)致快速轉(zhuǎn)換,使得不可能產(chǎn)生由于寄生電容引起的振蕩.除非利用滯后,否則直接插入IC并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉(zhuǎn)換周期內(nèi)振蕩,如果輸入信號(hào)是脈沖波形,并且上升和下降時(shí)間相當(dāng)快,則滯回將不需要.
比較器的所有沒(méi)有用的引腳必須接地.
LM339偏置網(wǎng)絡(luò)確立了其靜態(tài)電流與電源電壓范圍 2.0~30V無(wú)關(guān).
通常電源不需要加旁路電容。
差分輸入電壓可以大于Vcc并不損壞器件.保護(hù)部分必須能阻止輸入電壓向負(fù)端超過(guò)-0.3V.
LM339的輸出部分是集電極開(kāi)路,發(fā)射極接地的 NPN輸出晶體管,可以用多集電極輸出提供或 OR ing
功能.輸出負(fù)載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內(nèi)的任何電源電壓上,不受 Vcc端電壓值的限制.此輸出能作為一個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)地SPS開(kāi)路(當(dāng)不用負(fù)載電阻沒(méi)被運(yùn)用),輸出部分的陷電流被可能得到的驅(qū)動(dòng)和器件的β值所限制.當(dāng)達(dá)到極限電流(16mA)時(shí),輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升.輸出飽和電壓被輸出晶體管大約60ohm 的γSAT限制。當(dāng)負(fù)載電流很小時(shí),輸出晶體管的低失調(diào)電壓(約1.0mV)允許輸出箝位在零電平。


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