lm311引脚图及电压
lm311引脚图及电压 LM311电压比较器设计运行在更宽的电源电压:从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。
好的,关于 LM311 电压比较器的引脚图和关键电压参数,以下是详细的中文说明:
一、LM311 引脚图 (8-Pin DIP/SOIC 封装最常见)
LM311 最常见的封装是 8 引脚的 DIP(双列直插)和 SOIC(表面贴装)。其引脚定义如下(从芯片顶部看,缺口或圆点标记在一端):
- 输出端 2 (Output 2 - 通常用
OUT或Q表示): 这是比较器的主要开集电极输出端。需要外部上拉电阻才能产生逻辑高电平。 - 同相输入端 (Non-Inverting Input -
IN+或V+): 比较器的同相(正相)输入端。当V(IN+) > V(IN-)时,OUT输出低电平(如果上拉到正电源)或开路(如果未上拉)。 - 反相输入端 (Inverting Input -
IN-或V-): 比较器的反相(负相)输入端。当V(IN+) < V(IN-)时,OUT输出高电平(如果上拉到正电源)。 - 负电源端 / GND (V- / GND): 关键电压选择点。
- 在双电源系统中:连接到负电源电压(如 -15V, -5V, GND)。这是为内部电路提供负压的。
- 在单电源系统中:连接到系统参考地 (GND)。这是最常见的用法。
- 平衡端 (Balance / Strobe)
BAL/STB): 这是一个多功能引脚。- 平衡 (Balance): 可用于微调输入失调电压(使用外接电位器)。一般应用中可以悬空或通过电容接地。
- 选通 (Strobe): 当此引脚被拉低(接近 V- / GND 电压)时,强制输出管截止(输出变为高阻抗状态,无论比较结果如何),禁用比较器。如果需要选通功能,需通过电阻上拉到正电源(Vcc+)。不使用此功能时通常悬空(内部有上拉)或直接连接到正电源(Vcc+)。
- 平衡/失调空脚 (Balance / Offset Null): 也是用于输入失调电压微调,和引脚 5 配合使用。一般应用中可悬空。
- 正电源端 (Vcc+ / V+): 连接到正电源电压(如 +5V, +12V, +15V)。这是为内部电路提供正压的。
- 输出端 1 (Output 1 - 通常是
GND或接到内部地): 这个引脚的连接至关重要。- 在双电源系统中:通常连接到系统参考地 (GND)。输出晶体管(引脚1)的发射极接在这里。
- 在单电源系统中:通常连接到负电源端(引脚4,即 GND)。这样输出发射极就接地了,输出摆动范围在 GND 附近。
- 功能:这个引脚决定了输出晶体管(引脚1)的发射极电位,从而影响输出电压的摆幅范围和驱动能力。它可以直接连接到 GND、负电源,甚至一个中间电压(如 -5V)以满足特定电压驱动需求(如 ECL 电平)。
总结 8-Pin DIP/SOIC 引脚图(俯视图,缺口/圆点在左上方):
(顶部视图)
┌────────┐
OUT2 ─┤1 8├─ OUT1/Emitter (连接到 GND 或 V-)
IN+ ─┤2 7├─ Vcc+
IN- ─┤3 6├─ Balance/Offset
V-/GND┤4 • 5├─ Balance/Strobe
└────────┘
(缺口/点在此)
关键连接:
- 单电源:
Pin 4 (V- / GND)→GND,Pin 8 (OUT1)→GND - 双电源:
Pin 4 (V- / GND)→负电源(如 -5V),Pin 8 (OUT1)→系统GND
二、LM311 关键电压参数
-
电源电压范围 (Supply Voltage Range - Vcc+ to V- / GND):
- 典型范围: ±15V (双电源) 或 5V - 36V (单电源)
- 绝对最大额定值: ±18V (双电源) 或 36V (单电源)。设计时应留有余量,避免长时间工作在极限值。
-
输入共模电压范围 (Input Common-Mode Voltage Range):
- 相对于电源负端 (V- / GND),这个范围非常宽。
- 典型范围: 从 V- - 0.3V (或接近 V-) 到 Vcc+ - 2.0V。
- 实际应用说明: LM311 的一个关键优点是其输入可以在低于电源负端 (V-) 或高于电源正端 (Vcc+) 的电压下工作(范围很窄,接近上述极限值)。更安全的设计是让输入电压在 V- / GND 到 Vcc+ 之间,但比较器在接近或稍稍超过这两端时通常也能工作(需看具体型号和条件)。
-
输入差模电压范围 (Input Differential Voltage Range):
- 由反相输入端和同相输入端之间的电压差决定。范围通常很宽,从负电源轨到正电源轨(但受输入共模范围限制)。
- 注意: 输入电压绝对值应避免超过 ±30V(绝对最大额定值)。
-
输出电压范围 (Output Voltage Range):
- 取决于
OUT2(引脚1) 和OUT1/Emitter(引脚8) 的连接方式以及外部上拉电阻。 - 使用双电源 (
Pin8接系统 GND):OUT2是一个开集电极输出。通过一个上拉电阻连接到某个正电压 (Vup,可以等于Vcc+,也可以不同),则输出低电平接近GND,输出高电平接近Vup。理论上高电平只受限于晶体管Vceo额定值 (常为40V)。 - 使用单电源 (
Pin8接GND=Pin4):输出低电平接近GND。如果上拉电阻接到Vcc+,则输出高电平接近Vcc+。 - 关键: 高电平由 上拉电压 (
Vup) 决定。低电平由 输出晶体管的饱和压降 决定(典型值 100mV 到 500mV,取决于负载电流)。 - 绝对最大输出电压:
OUT2相对于OUT1/Emitter最大不能超过 +40V。
- 取决于
-
输出驱动能力:
- 开集电极输出需要外接上拉电阻。输出电流(灌电流或拉电流,主要是灌电流)能力取决于具体的型号后缀(后缀N一般8mA,后缀M一般50mA)和结温。查阅特定型号的数据手册是关键。
- 典型灌电流 (Sink Current): 8mA (LM311N) 至 50mA (LM311M),甚至更高。
- 典型拉电流 (Source Current): 由外部上拉电阻和上拉电压决定。当输出高时,电流通过上拉电阻流出(极小电流从输出端进入LM311)。
-
响应时间 (Propagation Delay):
- 典型值: 200 ns。这是LM311作为通用比较器的一个重要优势。但实际值取决于过驱动电压、输入信号摆率和负载电容。
- 最大响应时间: 特定型号的数据手册会给出。
重要提醒:
- 接地: 引脚 4 (
V- / GND) 和引脚 8 (OUT1/Emitter) 的连接方式对单电源还是双电源工作至关重要,也决定了输出电压的低电平参考点。 - 上拉电阻: 输出端 2 (引脚1) 必须 通过一个合适的电阻(常为几 kΩ 到几十 kΩ)上拉到正电源 (
Vcc+或低于Vcc+的某个逻辑高电平电压Vup)。 - 数据手册: 以上是通用参数。对于具体的应用设计和关键性能保证(如输入失调电压、温漂、电源抑制比、特定负载和温度下的参数),强烈建议查阅你实际使用的 LM311 型号的官方数据手册 (Datasheet)。不同厂家或不同后缀(如 LM311N, LM311M)的具体参数会有差异。
- 输入保护: LM311 的输入阻抗很高,但为了避免意外过压,在其输入端增加保护二极管(连接到电源轨)是一个很好的工程实践,特别是在输入信号源阻抗很高或不确定时。
希望这个详细的中文说明对你有帮助!
lm311工作原理和功能说明
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1970-01-01 08:00:00 至 1970-01-01 08:00:00
LM311电压比较器的输出问题
想法是当电位器RV1阻值大于73Ω时LM311输出高电平,小于73Ω时输出低电平。在Proteus中仿真时没有问题,在实际实验时,将电位器阻值由小调大时LM311输出会由低电平转为高电平,但是将电位器阻值由大调小时
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1、最近做一个LM311的脉冲信号处理电路,输出脉冲进行驱动超声波探头。驱动40KHZ超声波探头可以(观察输出脉冲波形有畸变);但发现有些超声波探头(200KHZ)无法驱动,输出脉冲电压被拉的极低
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