四電壓比較器LM339應(yīng)用資料
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：1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，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；4）共模范圍很大，為0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差動(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。? ?LM339集成塊采用C-14型封裝，圖1為外型及管腳排列圖。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IR2339、ANI339、SF339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：1）失調(diào)電壓小，典型值為2mV；2）電源電壓范圍寬，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；4）共模范圍很大，為0~（Ucc-1.5V）Vo；5）差動(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。?
?LM339集成塊采用C-14型封裝，圖1為外型及管腳排列圖。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IR2339、ANI339、SF339等，它們的參數(shù)基本一致，可互換使用。
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圖 1
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(kāi)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(cè)等場(chǎng)合是比較理想的。LM339的輸出端相當(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(jiǎn)單易制,元件無(wú)特殊要求,具有自動(dòng)檢測(cè)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(guò)三端穩(wěn)壓塊IC1 KA78M05R穩(wěn)壓后,+5V為IC2③腳提供工作電壓,此外+5V電壓通過(guò)電阻R1和R2、R3分壓后把IC2 LM339反相輸入端④腳電位設(shè)定在1．42V作為參考電壓,同相輸入端⑤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④腳設(shè)定的參考值1．42V,那么②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10Ω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(guò)R4取樣加到IC2⑤腳,與④腳參考值作比較,使IC2比較器翻轉(zhuǎn),②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(guò))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(shuō)電池電壓達(dá)到1．42V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Uin>Ur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(guò)熱檢測(cè)保護(hù)電路。它用單電源供電，1/4LM339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的值可以改變門限電壓，既設(shè)定溫度值的大小。
圖 3
LM339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)Uin在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會(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1b為遲滯比較器的傳輸特性。
圖 1
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(guò)ΔU之值，輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的。但隨之而來(lái)的是分辨率降低。因?yàn)閷?duì)遲滯比較器來(lái)說(shuō)，它不能分辨差別小于ΔU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，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娦?，便可?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(guò)電壓檢測(cè)電路部分。電網(wǎng)電壓正常時(shí)，1/4LM339的U4<2.8V，U5=2.8V，輸出開(kāi)路，過(guò)電壓保護(hù)電路不工作，作為正反饋的射極跟隨器BG1是導(dǎo)通的。當(dāng)電網(wǎng)電壓大于242V時(shí)，U4>2.8V，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(guò)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(guò)電壓保護(hù)后，電網(wǎng)電壓要降到242-5=237V時(shí)，U4 圖 3 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)（UR1 LM339制作用LM339組成振蕩器 圖1為有1/4LM339組成的音頻方波振蕩器的電路。改變C1可改變輸出方波的頻率。本電路中，當(dāng)C1=0.1uF時(shí)。f=53Hz；當(dāng)C1=0.01uF時(shí)，f=530Hz；當(dāng)C1=0.001uF時(shí)，f=5300Hz。 LM339還可以組成高壓數(shù)字邏輯門電路，并可直接與TTL、CMOS電路接口。
