lm393的内部结构,引脚功能,工作参数

lm393的内部结构,引脚功能,工作参数 LM393 芯片的作用是LM393 芯片工作时将不会受到无极性电容和滤除整流后的高频干扰，可以有效的防止电流电压的稳定性、偏高等问题的出现。

好的，这是一份关于LM393双路电压比较器的内部结构、引脚功能和工作参数的详细中文说明：

LM393 (双路电压比较器)

LM393 是一款非常经典且应用广泛的双路低失调电压比较器集成电路。它包含两个独立的高精度电压比较器。

一、内部结构 (简化示意图)

     +VCC
      |
      / \
      | | R (偏置网络)
      | | 
      | | 
    +-----+
    |     |    比较器 A
IN A(+) -|--|-->[差分输入对和放大级]--->[输出级 (OC)]---> OUT A
IN A(-) -|--|
    |     |
    +-----+     比较器 B
    |     |
IN B(+) -|--|-->[差分输入对和放大级]--->[输出级 (OC)]---> OUT B
IN B(-) -|--|
    |     |
    +-----+
      | |
      | | R (偏置网络)
      | | 
      \ /
      |
     GND

关键内部单元解释

差分输入对 (每个比较器)： 每个比较器的核心。它接收同相输入端（IN+）和反相输入端（IN-）的信号，比较两者之间的微小电压差。
放大级 (每个比较器)： 放大差分输入对的信号。将微小的电压差放大到足以驱动输出级。
集电极开路输出级 (Open-Collector/OC - 每个比较器)：
- 这是 LM393 最显著的特征之一。
- 输出晶体管（通常是 NPN）的集电极在芯片内部是开路的（没有连接到 VCC）。这意味着输出端（OUT A, OUT B）需要外部通过一个上拉电阻连接到正电源（VCC）。
- 当比较器输出为高电平 (逻辑1) 时，内部晶体管截止 (关断)，上拉电阻将输出端拉到接近 VCC。
- 当比较器输出为低电平 (逻辑0) 时，内部晶体管饱和导通 (开启)，输出端被拉到接近 GND（地）。
- 优势： 允许输出直接驱动需要更高电压（高于 VCC）的负载（只要外部上拉连接到该电压）；允许多个比较器输出直接线或 (Wire-OR) 连接（输出直接并联，只需要一个公共上拉电阻）。
偏置网络： 为内部所有放大器提供合适的静态工作点电流。共享的偏置网络是双路设计的一部分。

二、引脚功能 (以标准 8 引脚 DIP 或 SOIC 封装为例)

OUTPUT A (输出 A) (引脚 1): 比较器 A 的集电极开路输出端。必须外接上拉电阻。
INPUT A- (反相输入 A) (引脚 2): 比较器 A 的反相输入端。输入电压与同相端比较。
INPUT A+ (同相输入 A) (引脚 3): 比较器 A 的同相输入端。输入电压与反相端比较。
GND (地) (引脚 4): 电路地（0V 参考点）。
INPUT B+ (同相输入 B) (引脚 5): 比较器 B 的同相输入端。
INPUT B- (反相输入 B) (引脚 6): 比较器 B 的反相输入端。
OUTPUT B (输出 B) (引脚 7): 比较器 B 的集电极开路输出端。必须外接上拉电阻。
VCC (正电源) (引脚 8): 正电源电压输入端。为整个芯片供电。

关键点回顾：

引脚 1, 7: 输出 (OC, 需上拉)
引脚 2, 6: 反相输入 (-)
引脚 3, 5: 同相输入 (+)
引脚 4: GND
引脚 8: VCC

三、主要工作参数 (典型值或范围)

以下参数基于常温 (25°C) 和典型电源电压条件。具体值请查阅目标制造商的数据手册（Datasheet）。

电源电压范围 (VCC)：
- 宽范围： +3V 至 +36V（单电源）。
- 双电源范围： ±1.5V 至 ±18V。
输入失调电压 (Vos)：
- 典型值： ±1 mV
- 最大值： ±5 mV （不同厂家等级不同，如LM393A优于LM393）
输入偏置电流 (Ib)：
- 典型值： 25 nA
输入失调电流 (Ios)：
- 典型值： ±5 nA
输入共模电压范围 (VCMR)：
- 范围： -0.3V 至 VCC - 1.5V (单电源时包含接地0V)
- 特点： 可低至地电位以下（-0.3V）。
输出特性：
- 输出类型： 集电极开路 (OC)。
- 输出低电平电压 (VOL)： (当灌电流 Isink = 6mA 时) 典型值： 100 - 250 mV, 最大值： 400 mV。
- 输出漏电流 (高阻态漏电流 - IOH)： 典型值： < 1 nA, 最大值： 50 - 100 nA (具体看手册)。
- 灌电流能力 (Isink)： 典型值： 6mA (在 VOL=1.5V 时)，可短时间耐受更大电流（如 16-20mA，需查手册）。
- 重要： 输出端必须外接上拉电阻！阻值选择取决于所需的速度和功耗（例如 1kΩ 到 10kΩ 是常见范围）。
响应时间 (tpd)：
- 典型值： 1.3 µs (当 VIN Overdrive = 5mV, RL = 5.1kΩ to VCC, CL = 15pF 时)。
- 此参数对过驱动电压 (Vin+ - Vin-)、负载电阻 (RL) 和负载电容 (CL) 非常敏感。
电源电流 (ICC / IQ)：
- 静态电流 (单个比较器, 输出无负载)： 典型值： 0.4 - 0.8 mA。总静态电流： (两个比较器之和) 典型值： 0.8 - 1.5 mA。该值与电源电压相关。
- 工作电流： 当输出状态切换时会暂时增加。
功耗 (Pd)：
- 主要由 VCC 和 ICC 决定：Pd ≈ VCC * ICC (静态功耗，输出无负载时)。
工作温度范围：
- 商业级 (0°C to +70°C)：LM393
- 工业级 (-40°C to +85°C)：LM393I
- 军用级 (-55°C to +125°C)：LM393M（或特定后缀）