四電壓比較器LM339簡介和9個(gè)典型應(yīng)用例子

1、四電壓比較器 LM339簡介和 9 個(gè)典型應(yīng)用例子摘要：LM339集成塊內(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：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； 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。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，如等LM339集成塊內(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： 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； 圍較大，大到可以等于電源電壓； 6）輸出端

2、電位可靈活方便地選用。1）失調(diào)電壓小，典型值為 2mV； 2）電源電壓范4）共模范圍很大，為 0（Ucc-1.5V ） Vo； 5）差 LM339集成塊采用C-14 型封裝，圖 1 為外型IR2339、ANI339、SF3391）失調(diào)電壓小，典型值為 2mV； 2）4）共模范圍很大，為 0（Ucc-1.5V ） Vo；電源電壓范圍寬，單電源5）差動(dòng)輸入電壓范LM339集成塊采用 C-14 型封裝，圖 1 為外型及管腳排列圖。由于 它們的參數(shù)基本一致，可互換使用。相推出自己的四比較器，如IR2339 、 ANI339、 SF339等，LM339使用靈活，應(yīng)用廣泛，所以世界上各大IC 生產(chǎn)廠、公司

3、竟LM339類似于增益不可調(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)稱為同相輸入端，用“+”表示，另一個(gè)稱為反相輸入端，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（也稱為門限電平，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)檢測等場合是比較理想的。 LM339的輸

4、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制作電池自動(dòng)充電器方法試用 LM339 電壓比較器制作的這款充電器 ,適宜于 5 號(hào)或 7 號(hào)鎳鎘、鎳氫電池充電 , 電路簡單易制 ,元件無特殊要求 ,具有自動(dòng)檢測功能 效果頗佳 . 工作原理如附圖所示 ,LM339 共有四個(gè)單元 ,每個(gè)單元獨(dú)立充一節(jié)可充電池 .這里僅繪出其中一個(gè)單元 .工作原理 電源經(jīng)過三

5、端穩(wěn)壓塊 IC1 KA78M05R 穩(wěn)壓后,+5V 為IC2 腳提供工作電壓 ,此外+5V 電壓通過電阻 R1 和R2、R3 分壓后 把 IC2 LM339 反相輸入端腳電位設(shè)定在 1 42V 作為參考電壓 , 同相輸入端腳電位受控于被充電池端電壓. 剛放進(jìn)用盡的電池 ,由于電池端電壓低于反相端腳設(shè)定的參考值1 42V, 那么腳輸出低電平 ,V1 正偏導(dǎo)通 ,+5V 電壓經(jīng) V1c 、e 極,R5 限流對(duì)電池充電 ,R5 取值10時(shí),充電電流約 150mA. 當(dāng)電池充滿即端電壓達(dá)到 （或高于）1 42V（ 鎳鎘和鎳氫電池電壓閾值 ）時(shí),此電壓值通過 R4 取樣加到 IC2 腳,與腳參考值作比較

6、 ,使IC2 比較器翻轉(zhuǎn) , 腳輸出高電平 ,V1 截止,指示燈 LED2 滅,充電結(jié)束 ,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制 .指示燈 LED1（ 紅）作電源指示 （常亮）,LED2（ 綠） 作充電指示 .實(shí)際上電池充滿時(shí) ,LED2 表現(xiàn)為不斷閃爍的指示狀態(tài) ,原因是電池端電壓上升到 （或超過）1 42V 時(shí),比較器翻轉(zhuǎn) ,停止充電 ,燈滅;此時(shí)電池端電壓就可能下降 ,比較器又要翻轉(zhuǎn) ,又充電 ,燈亮 .也就是說電池電壓達(dá)到 142V 臨界點(diǎn)上下時(shí) ,比較器是在不斷反復(fù)翻轉(zhuǎn) ,使電池進(jìn)入 停與充的交替狀態(tài) ,這是一種 浮充 狀態(tài) ,所以 LED2 閃爍發(fā)光 .LM339制作單限比較器電路圖 1a 給出了一個(gè)基本

7、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)參考電壓門限電平） Ur。當(dāng)輸入電壓 UinUr 時(shí)，輸出為高電平 UOH。圖 1b 為其傳輸特性圖 3 為某儀器中過熱檢測保護(hù)電路。 它用單電源 供電 ，1/4 LM339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

8、值可以改變門限電壓，既設(shè)定溫度值的大小。圖 3LM339制作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) 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 1a 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Uin 在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓1b 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 U之值，輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的。但隨之而來的是分辨率降低。因?yàn)閷?duì)遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于U 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

9、，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?性，便可實(shí)現(xiàn)上述要求。圖 2 為其原理圖。圖 2圖 3 為某電磁爐電路中電網(wǎng)過電壓檢測電路部分。電網(wǎng)電壓正常時(shí)，1/4 LM339 的 U42.8V，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），在過電壓保護(hù)后，電網(wǎng)電壓要降到242-5=237V 時(shí)， U4U3，電磁爐才又開始工作。這正是我們所期望的。LM339制作雙限比較器（窗口比較器）圖 1 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 位于門限電壓之間時(shí) （ UR1UinUR2或 UinUR1）輸出為低電位（ UO=UOL），窗口電壓 U=UR2-UR1。它可用來判斷輸入信號(hào)電位是否 位于指定門限電位之間。LM339制作用 LM339組成振蕩器圖 1 為有 1