LM339常用电路图

四电压比较器 LM339简介 LM339 集成块内部装有四个独立的电压比较器，该电压比较器的特点是：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生产厂、公司竟相推出自己的四比较器，如 IR2339、ANI339、SF339等， 它们的参数基本一致，可互换使用。 图 1 LM339类似于增益不可调的运算放大器。每个比较器有两个输入端和一个输出端。两个 输入端一个称为同相输入端，用“+”示，另一个称为反相输入端，用“-”表示。用作比 较两个电压时，任意一个输入端加一个固定电压做参考电压（也称为门限电平，它可选择 LM339 输入共模范围的任何一点），另一端加一个待比较的信号电压。当“+”端电压高于 “-”端时，输出管截止，相当于输出端开路。当“-”端电压高于“+”端时，输出管饱和， 相当于输出端接低电位。两个输入端电压差别大于 10mV 就能确保输出能从一种状态可靠 地转换到另一种状态，因此，把 LM339用在弱信号检测等场合是比较理想的。LM339的输 出端相当于一只不接集电极电阻的晶体三极管，在使用时输出端到正电源一般须接一只电 阻（称为上拉电阻，选 3-15K）。选不同阻值的上拉电阻会影响输出端高电位的值。因为当 输出晶体三极管截止时，它的集电极电压基本上取决于上拉电阻与负载的值。另外，各比 较器的输出端允许连接在一起使用。  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 Uin，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，1/4LM339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。 图 3  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。 图 1 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 2 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，U4UR2或 Uin