LM339窗口比较器分析

　　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。

　　它有两个最主要优点：1、正反相两个输入端的电压差只要达到10毫伏（百分之一伏），输出端电压，就可靠翻转，非常灵敏。2、只要设计正确，装上就工作，可靠性和预期性都很好。

　　一只LM339里面，共有4只比较器，把两只比较器组合起来，能构成“窗口比较器”，应用同样很广泛。“窗口比较器”能同时设定输入的上限电压和下限电压，让它在上下限电压区间内，或者区间外，由输出端给出我们需要的电压：1或0。LM339窗口比较器，直到现在，还有很多电器在使用。

　　LM339的接脚图如下：第1，是型号面，就是我们在电路板的各种元件这一面上看到的接脚：

　　

　　第2，是焊锡面，是我们在电路板焊锡的这面看的接脚。这图对安装板、插件、焊接、检修有帮助

　　

　　前几天，我用到了LM339窗口比较器，发现它的接法很有说道：各种不同的接法里面，只有两种对我们有用，其余的：有的不能工作，或者能工作而没有意义。所以我就把它的各种接法进行一次分析，现在把分析的结果介绍出来，方便大家使用。

　　LM339有一个最基本的原则，就是“六字口诀”：“顺压1；逆压0 ”。

　　正相输入端的电压高于负相输入端时（我们把这叫“顺电压” ），此时，输出为1。反之，负相输入端的电压高于正相输入端时（我们叫“逆电压” ），输出为0。

　　LM339还有一点必须注意：它的输出端，一定要接一个上拉电阻。因为它的内部，在输出端是一个三极管，集电极是开路的。在集电极和电源正极间，接一个负载电阻，三极管才能工作。这个负载电阻，叫上拉电阻。根据六字口诀和上拉电阻的规律，就可以对LM339窗口比较器作出分析。但我们不必用公式推导，举几个最简单的电压作为例子，能让大家明白。

　　LM339允许几个输出端直接连接，而不需要互相用二极管隔离。

　　

　　

　　比较器在使用中常出现一个问题：电压达到转换的边缘时，常常快速通断，像电铃那样快速通断。如果这电路是带动继电器的，就会造成触点抖动通断，一片火化，很快就烧蚀。解决这个问题，只要加上“回差电路”即可。

　　比较器，实际上是增益非常高的运算放大器，以至于无法稳定在中间放大区，再不跳到低电平；再不跳到高电平。打个比方，就好像LM324的增益超级地高，稳定不住一样。假如LM33在输出端到负相输入端之间，接上电阻，进行负反馈，降低它的增益，就可当运算放大器使用。

　　假如在输出端到正相输入端接上电阻，进行正反馈，这就构成了“回差电路”。

　　回差作用，我们打个比方，是这样：首先在正相端加上5V，作为比较电压，而负相端从0V开始上升。负相端还未达到5V时，输出端“顺压1”，为高电平。

　　负相端升到5V后，再超过10mV时，输出端“逆压0”，立刻翻转为0V。

　　这里，是个带回差的比较器（又叫“施密特触发器” ），输出端到正相端接有回差电阻。回差电阻就是正反馈电阻，输出端电压降为0V后，经过正反馈电阻，使原先设置的5V电压随之降低，比如降到4.7V。这等于把负相端的电压瞬间加高了0.3V，形成深深的“逆压0”，输出端就牢牢地停在0V上，即使有什么电压波动，也不会翻转颤动。

　　想要让输出端翻回到“顺压1”上，负相端降回到5V是不行的，得降到4.7V再降10mV才能翻转为1。回差电路，就好像加大翻转电压的保险系数一样，使电路工作可靠，通断分明，不会抖动。回差作用的大小，可以改变回差电阻的数值来调整。电阻值减小，回差作用增大。但如果回差电阻大小，电路就不稳了，况且，一般情况下也不需要过于大的回差。