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1、四电压比较器LM339简介和9个典型应用例子 摘要: 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......
2、 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
3、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
4、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。 LM339制作电池自动充电器方法 试用LM339电压比较器制作的这款充电器,适宜于5号或7号镍镉、镍氢电池充电,电路简单易制,元件无特殊要求,具有自动检测功能,效果颇佳.工作原理如附图所示,LM339共有四个单元,每个单元独立充一节可充电池.这里仅绘出其中一个单元. 工作原理电源经过三端稳压块IC1KA78M05R稳压后,+5V为IC2③脚提供工作电
5、压,此外+5V电压通过电阻R1和R2、R3分压后把IC2LM339反相输入端④脚电位设定在1.42V作为参考电压,同相输入端⑤脚电位受控于被充电池端电压.刚放进用尽的电池,由于电池端电压低于反相端④脚设定的参考值1.42V,那么②脚输出低电平,V1正偏导通,+5V电压经V1c、e极,R5限流对电池充电,R5取值10Ω时,充电电流约150mA.当电池充满即端电压达到(或高于)1.42V(镍镉和镍氢电池电压阈值)时,此电压值通过R4取样加到IC2⑤脚,与④脚参考值作比较,使IC2比较器翻转,②脚输出高电平,V1截止,指示灯LED2灭,充电结束,实现自动控制. 指示灯LED1(红)作电源指示(常亮)
6、,LED2(绿)作充电指示. 实际上电池充满时,LED2表现为不断闪烁的指示状态,原因是电池端电压上升到(或超过)1.42V时,比较器翻转,停止充电,灯灭;此时电池端电压就可能下降,比较器又要翻转,又充电,灯亮.也就是说电池电压达到1.42V临界点上下时,比较器是在不断反复翻转,使电池进入"停"与"充"的交替状态,这是一种"浮充"状态,所以LED2闪烁发光. LM339制作单限比较器电路 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
7、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