LM339电压比较器的常用方法

描述

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　

　　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。

　　3、双限比较器（窗口比较器）

　　

　　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

　　

　　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。