LM339电压比较器的常用方法

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  LM339电压比较器简介

  LM339(四路差动比较器)是在电压比较器芯片内部装有四个独立的电压比较器,是一种常见的集成电路,主要应用于高压数字逻辑门电路。利用lm339可以方便的组成各种电压比较器电路和振荡器电路。

  LM339电压比较器的特点

  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±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外型及管脚排列图

  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(MN15284KNP)生产厂、公司竟相推出自己的四比较器,如IR2339、ANI339、SF339、SAA7325H/M2B等,它们的参数基本一致,可互换使用。

  LM339比较器

  LM339电压比较器的常用方法

  1、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克服这一缺点。图1a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1b为迟滞比较器的传输特性。

  LM339比较器

  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ΔU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ΔU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2为其原理图。

  LM339比较器

  图3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,1/4LM339的U4《2.8V,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0V,BG1截止,U5的电压SUM70N04-07L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。

  LM339比较器

  2、单限比较器电路

  图1a给出了一个基本单限比较器。输入信号UinRLZTE-1130C,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1b为其传输特性。

  图3为某仪器中过热检测保护电路。它用单电源供电,1/4LM339409AB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。

LM339比较器

  3、双限比较器(窗口比较器)

  LM339比较器

  图1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=UOH)。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ΔU=UR2-UR1。它可用来判断输入信号电位是否位于指定门限电位之间。

  4、用LM339组成振荡器

  LM339比较器

  图1为有1/4LM339组成的音频方波振荡器的电路。改变C1可改变输出方波的频率。本电路中,当C1=0.1uF时。f=53Hz;当C1=0.01uF时,f=530Hz;当C1=0.001uF时,f=5300Hz。LM339还可以组成高压数字逻辑门电路,并可直接与TTL、CMOS电路接口。

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