1、电压比较器 LM339 的 8 个典型应用例子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
2、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“+”表示，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
3、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。 l 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 UinUr 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
4、 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 l 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
5、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 U 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 U 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
6、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U42.8V ，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 UinUR1）输出为低电位（UO=UOL ） ，窗口电压 U=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。l 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。图 1
