LM393比较器应用电路

硬件笔记本 2023-03-22 11:30

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LM393比较器芯片,主要是以下几个方面:
  • 1、LM393 是什么芯片?
  • 2、LM393 各引脚功能
  • 3、LM393 比较器工作原理
  • 4、LM393 比较器参数
  • 5、LM393 电压比较器电路图
  • 6

    、LM393 IC 等效 IC


  • 7、LM393 应用电路实例

  • 8

    、LM393 的用途






一、LM393 是什么芯片?

LM393 是一种广泛使用的电压比较器 IC,提供 8 引脚 Dip、SO-8 和其他封装。LM393包含两个独立的高精度比较器运算放大器,可由单电源或双电源供电。
电源电压范围宽,可以用于多种应用。该芯片需要低工作电流,非常适合便携式和电池供电设备,输出驱动逻辑系统可以用在数字电路中。LM393的最大输出电流为20mA,足以驱动晶体管和逻辑系统。

LM393实物图


二、LM393 各引脚功能

LM393引脚图

LM393各引脚功能


  • 引脚1:输出1,运算放大器 1 的输出引脚
  • 引脚2:反相输入1,运算放大器 1 的反相输入引脚
  • 引脚3:正相输入1,运算放大器 1 的同相输入引脚
  • 引脚4:GND,接地这是 IC 的接地引脚,需要连接到电源电压的负 (-) 端子
  • 引脚5:反相输入2,运算放大器 2 的同相输入引脚
  • 引脚6:正相输入 2,运算放大器 2 的反相输入引脚
  • 引脚7:输出2,这是运算放大器 2 的输出引脚
  • 脚8:虚拟控制中心这是 IC 的正极引脚,需要连接到电源电压的正极 (+) 端子



三、LM393 比较器工作原理

LM393 的应用与LM311 比较器 IC非常相似,只是规格有点不同。LM311 经常被用来替换LM393。与所有电压比较器一样,LM393 也有一个反相引脚和一个同相引脚。如果非反相端(引脚 2)的电压高于反相端(引脚 2),则输出(引脚 7)也将为高,否则输出将为低。

现在假设LM393由 +5V 电源电压电路供电。在这种类型中,VCC+(引脚 8)连接到 +5V 电源电压,VCC(引脚 4)接地以将其保持在 0V 电位。示例电路如下所示,其中反相端设置为 2.5V,非反相端电压使用电位计进行变化。

来源于components101

当引脚 2 的电压高于引脚 7 时,输出电压保持高电平,反之亦然。
如果你想手动调整直流偏移电压,运算放大器上的引脚 5 和 6 用于设置平衡电压。通常不使用这些引脚,因为输入偏移本身得到了更好的控制。不使用时,引脚 5 和 6 应如上所示短接。你还可以看到晶体管的集电极引脚(引脚 7)用于输出,发射极引脚(引脚 1)接地,这种设计称为“集电极输出电路”。


四、LM393 比较器参数

  • 单电源电压 – 2V 至 36V,
  • 差分 i/p 电压 – 36V,
  • 封装 – DIP 和 SOIC 8 引脚,
  • 漏极电流 - 0.4mA,
  • 存储温度 – -65°C/W 至 150°C/W,
  • 铅温 – 260°C,
  • 功耗 – 660mW,
  • 分离电源 – ±1V 至 ±18V,以及 输入失调电压。
  • 输入偏置电流低,为 25nA
  • 输入失调电流低,为 5nA
  • 差分输入和电源电压的范围是等效的
  • 输出电压非常适合 ECL、MOS、DTL、TTL 和 CMOS 逻辑电平
  • 入端的静电放电螺栓可在不影响其性能的情况下提高设备的粗糙度


五、LM393 电压比较器电路图

1、元器件清单

  • LM393集成电路
  • 光敏电阻/光敏传感器
  • 33KΩ电阻
  • 330Ω电阻
  • 电位器 (范围从 1KΩ – 20KΩ)
  • 负载
  • 3

    节“AA”电池或直流电源


2、基于LM393 IC的比较器小夜灯电路

该电路采用光敏电阻控制分压电路。当该电路吸收强光时,输出设备将被关闭。当电路吸收黑暗时,输出设备将被关闭。该电路基于电压比较器原理工作。如果 IC 电压的反相端高于同相端,则输出设备激活。同样,如果 IC 的反相端电压低于同相端,则输出设备停用。此处,该电路使用 LED 作为输出设备。

该IC有两个电源输入,即Vcc和GND,其中Vcc是正电压电源,最高可达36V,GND是电压源的地线。电源通道可以用这两个端子完成,并为该操作提供电源。

基于LM393 IC的比较器小夜灯电路


3、工作原理

IC 通电后,比较电压值。如果反相端电压高于同相端电压,则运算放大器输出将接地,电流将从正电源流向 GND。同样,如果反相端的电压低于同相端,则运算放大器输出将保持在正电源电压 (Vcc),并且没有电流流动,因为负载两端没有电势差。
因此,当反相端的电压很高时,负载将被打开。当反相端电压低时,负载将被关闭。这里LED用作负载。使用LM393的小夜灯电路如上图所示。该电路以LED作为负载,光敏电阻用于检测光线。光敏电阻的阻值主要取决于照射到其表面的光线。当光敏电阻检测到黑暗时,光敏电阻的阻值会变高,而当光敏电阻检测到亮光时,其阻值会降低。
因此,如果我们使用光敏电阻和固定电阻连接分压器电路,如果它检测到黑暗,则光敏电阻将利用更多电压,因为它在黑暗中的电阻较小。类似地,如果它检测到明亮的光线,则光敏电阻将使用较少的电压。
如果运放同相端的输入是一个比较稳定的参考电压,光敏电阻的电压在黑暗中高于参考电压,在光照下低于参考电压,这里设计了一个比较器当有夜晚然后有光时,电路的作用不同。因此,LED 会在黑暗中点亮,在强光下熄灭。


六、LM393 IC 等效 IC

LM358、TL082、LM311、LM193、LM293、LM2903


七、LM393 应用电路实例

1、LM393 IC的暗传感器开关电路

这里使用LM393 IC作为比较器,该电路使用 LDR 作为明暗传感器。LDR 是一种光敏电阻器,当其表面的光量发生变化时,其电阻会发生变化。
此处使用的 20K 可变电阻用于校准电路以根据所需的光量打开负载。在电路的输出端,SPDT 继电器通过 2N3904 BJT 晶体管导出。你可以将任何负载/设备与电路中标有“负载”的点串联。该电路的工作电压为 5V,但你可以在 2V 至 36V DC 的任何电压下工作。
继电器开关应根据工作电压使用,例如,如果使用 5V 操作电路,则使用 5V 至 6V 继电器,如果想以更高电压操作它,则根据该电压使用继电器开关。继电器开关可用于不同电压,如 3V、5V、6V、9V、12V 等。

LM393 IC的暗传感器开关电路


2、声音传感器开关电路

元器件清单

制作声音传感器开关电路需要以下元件:

元器件清单


LM393 声音传感器开关电路

LM393 声音传感器开关电路


工作原理

该电路的核心是 LM393N 比较器 IC,在这个电路中,我们只使用了两个比较器中的一个。
首先,音频输入取自驻极体麦克风。120nF 的电容阻止音频的直流分量,只允许交流流向晶体管 (2N4401)。现在,该信号充当 2N4401 晶体管基极的控制信号,其电压电平由分压器对控制。---关注公众号:硬件笔记本
2N4401三极管对驻极体麦克风接收到的声音信号进行放大,然后将放大信号馈送到 LM393N 电压比较器 IC,并在 IC 的输出引脚 8 接收进一步放大的信号。
IC 的输出端使用一个 2N4403 PNP 晶体管来驱动 SPDT 继电器开关。电路的灵敏度可以通过100KΩ和20KΩ的可变电阻进行调节。该电路的工作电压为 9V 至 12V DC,但它也可以在低电压 (3V-6V) 下工作,SPDT继电器应符合工作电压。


3、峰值检测器电路

这是一个非常简单且便宜的峰值检测器电路的电路图。该电路采用 5V DC 工作,可以检测高达 150 KHz 的信号。双比较器 IC LM393 是该电路的核心。第一比较器IC1a用于检测输入信号的峰值。第二个比较器 IC1b 作为缓冲器连接以增加电流增益。

电路原理图


  • 该电路可以组装在 Vero 板上。
  • IC 必须安装在支架上。
  • 使用 5V DC 为电路供电。
  • 输入交流电压不应超过 10V 峰峰值。

  • 敏度为 10mV 峰峰值。


八、LM393 的用途

  • 电压比较器电路
  • 它可用于驱动继电器、灯、电机等
  • 过零检测器
  • 电池供电应用
  • 高压保护/警告
  • 振荡电路
  • 峰值电压检测器
  • 电池供电应用

  • 延时发生器



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