LM393比較器工作原理及電路圖

一、LM393 是什么芯片？

LM393 是一種廣泛使用的電壓比較器 IC，提供 8 引腳 Dip、SO-8 和其他封裝。LM393包含兩個獨立的高精度比較器運算放大器，可由單電源或雙電源供電。 ????電源電壓范圍寬，可以用于多種應(yīng)用。該芯片需要低工作電流，非常適合便攜式和電池供電設(shè)備，輸出驅(qū)動邏輯系統(tǒng)可以用在數(shù)字電路中。LM393的最大輸出電流為20mA，足以驅(qū)動晶體管和邏輯系統(tǒng)。 ? ? ?

二、LM393 各引腳功能

? LM393引腳圖

LM393各引腳功能

引腳1：輸出1，運算放大器 1 的輸出引腳

引腳2：反相輸入1，運算放大器 1 的反相輸入引腳

引腳3：正相輸入1，運算放大器 1 的同相輸入引腳

引腳4：GND，接地這是 IC 的接地引腳，需要連接到電源電壓的負 (-) 端子

引腳5：反相輸入2，運算放大器 2 的同相輸入引腳

引腳6：正相輸入 2，運算放大器 2 的反相輸入引腳

引腳7：輸出2，這是運算放大器 2 的輸出引腳

引腳8：虛擬控制中心這是 IC 的正極引腳，需要連接到電源電壓的正極 (+) 端子

三、LM393 比較器工作原理

LM393 的應(yīng)用與LM311 比較器 IC非常相似，只是規(guī)格有點不同。LM311 經(jīng)常被用來替換LM393。與所有電壓比較器一樣，LM393 也有一個反相引腳和一個同相引腳。如果非反相端（引腳 2）的電壓高于反相端（引腳 2），則輸出（引腳 7）也將為高，否則輸出將為低。 ????現(xiàn)在假設(shè)LM393由 +5V 電源電壓電路供電。在這種類型中，VCC+（引腳 8）連接到 +5V 電源電壓，VCC（引腳 4）接地以將其保持在 0V 電位。示例電路如下所示，其中反相端設(shè)置為 2.5V，非反相端電壓使用電位計進行變化。

來源于components101 ????
當(dāng)引腳 2 的電壓高于引腳 7 時，輸出電壓保持高電平，反之亦然。 ????如果你想手動調(diào)整直流偏移電壓，運算放大器上的引腳 5 和 6 用于設(shè)置平衡電壓。通常不使用這些引腳，因為輸入偏移本身得到了更好的控制。不使用時，引腳 5 和 6 應(yīng)如上所示短接。你還可以看到晶體管的集電極引腳（引腳 7）用于輸出，發(fā)射極引腳（引腳 1）接地，這種設(shè)計稱為“集電極輸出電路”。

四、LM393 比較器參數(shù)

單電源電壓 – 2V 至 36V，

差分 i/p 電壓 – 36V，

封裝 – DIP 和 SOIC 8 引腳，

漏極電流 - 0.4mA，

存儲溫度 – -65°C/W 至 150°C/W，

鉛溫 – 260°C，

功耗 – 660mW，

分離電源 – ±1V 至 ±18V，以及 輸入失調(diào)電壓。

輸入偏置電流低，為 25nA

輸入失調(diào)電流低，為 5nA

差分輸入和電源電壓的范圍是等效的

輸出電壓非常適合 ECL、MOS、DTL、TTL 和 CMOS 邏輯電平

輸入端的靜電放電螺栓可在不影響其性能的情況下提高設(shè)備的粗糙度

五、LM393 電壓比較器電路圖

1、元器件清單

LM393集成電路

光敏電阻/光敏傳感器

33KΩ電阻

330Ω電阻

電位器 （范圍從 1KΩ – 20KΩ）

負載

3節(jié)“AA”電池或直流電源

2、基于LM393 IC的比較器小夜燈電路

該電路采用光敏電阻控制分壓電路。當(dāng)該電路吸收強光時，輸出設(shè)備將被關(guān)閉。當(dāng)電路吸收黑暗時，輸出設(shè)備將被關(guān)閉。該電路基于電壓比較器原理工作。如果 IC 電壓的反相端高于同相端，則輸出設(shè)備激活。同樣，如果 IC 的反相端電壓低于同相端，則輸出設(shè)備停用。此處，該電路使用 LED 作為輸出設(shè)備。 ????該IC有兩個電源輸入，即Vcc和GND，其中Vcc是正電壓電源，最高可達36V，GND是電壓源的地線。電源通道可以用這兩個端子完成，并為該操作提供電源。

? 基于LM393 IC的比較器小夜燈電路

3、工作原理

IC 通電后，比較電壓值。如果反相端電壓高于同相端電壓，則運算放大器輸出將接地，電流將從正電源流向 GND。同樣，如果反相端的電壓低于同相端，則運算放大器輸出將保持在正電源電壓 (Vcc)，并且沒有電流流動，因為負載兩端沒有電勢差。 ????因此，當(dāng)反相端的電壓很高時，負載將被打開。當(dāng)反相端電壓低時，負載將被關(guān)閉。這里L(fēng)ED用作負載。使用LM393的小夜燈電路如上圖所示。該電路以LED作為負載，光敏電阻用于檢測光線。光敏電阻的阻值主要取決于照射到其表面的光線。當(dāng)光敏電阻檢測到黑暗時，光敏電阻的阻值會變高，而當(dāng)光敏電阻檢測到亮光時，其阻值會降低。 ????因此，如果我們使用光敏電阻和固定電阻連接分壓器電路，如果它檢測到黑暗，則光敏電阻將利用更多電壓，因為它在黑暗中的電阻較小。類似地，如果它檢測到明亮的光線，則光敏電阻將使用較少的電壓。 ????如果運放同相端的輸入是一個比較穩(wěn)定的參考電壓，光敏電阻的電壓在黑暗中高于參考電壓，在光照下低于參考電壓，這里設(shè)計了一個比較器當(dāng)有夜晚然后有光時，電路的作用不同。因此，LED 會在黑暗中點亮，在強光下熄滅。

六、LM393 IC 等效 IC

LM358、TL082、LM311、LM193、LM293、LM2903

七、LM393 應(yīng)用電路實例

1、LM393 IC的暗傳感器開關(guān)電路

這里使用LM393 IC作為比較器，該電路使用 LDR 作為明暗傳感器。LDR 是一種光敏電阻器，當(dāng)其表面的光量發(fā)生變化時，其電阻會發(fā)生變化。 ????此處使用的 20K 可變電阻用于校準(zhǔn)電路以根據(jù)所需的光量打開負載。在電路的輸出端，SPDT 繼電器通過 2N3904 BJT 晶體管導(dǎo)出。你可以將任何負載/設(shè)備與電路中標(biāo)有“負載”的點串聯(lián)。該電路的工作電壓為 5V，但你可以在 2V 至 36V DC 的任何電壓下工作。 ????繼電器開關(guān)應(yīng)根據(jù)工作電壓使用，例如，如果使用 5V 操作電路，則使用 5V 至 6V 繼電器，如果想以更高電壓操作它，則根據(jù)該電壓使用繼電器開關(guān)。繼電器開關(guān)可用于不同電壓，如 3V、5V、6V、9V、12V 等。 ?

? LM393 IC的暗傳感器開關(guān)電路

2、聲音傳感器開關(guān)電路

元器件清單

制作聲音傳感器開關(guān)電路需要以下元件：

元器件清單

LM393 聲音傳感器開關(guān)電路

? LM393 聲音傳感器開關(guān)電路

工作原理

該電路的核心是 LM393N 比較器 IC，在這個電路中，我們只使用了兩個比較器中的一個。 ????首先，音頻輸入取自駐極體麥克風(fēng)。120nF 的電容阻止音頻的直流分量，只允許交流流向晶體管 (2N4401)?，F(xiàn)在，該信號充當(dāng) 2N4401 晶體管基極的控制信號，其電壓電平由分壓器對控制。---關(guān)注公眾號：電路一點通 ??? 2N4401三極管對駐極體麥克風(fēng)接收到的聲音信號進行放大，然后將放大信號饋送到 LM393N 電壓比較器 IC，并在 IC 的輸出引腳 8 接收進一步放大的信號。 ??? IC 的輸出端使用一個 2N4403 PNP 晶體管來驅(qū)動 SPDT 繼電器開關(guān)。電路的靈敏度可以通過100KΩ和20KΩ的可變電阻進行調(diào)節(jié)。該電路的工作電壓為 9V 至 12V DC，但它也可以在低電壓 (3V-6V) 下工作，SPDT繼電器應(yīng)符合工作電壓。

3、峰值檢測器電路

這是一個非常簡單且便宜的峰值檢測器電路的電路圖。該電路采用 5V DC 工作，可以檢測高達 150 KHz 的信號。雙比較器 IC LM393 是該電路的核心。第一比較器IC1a用于檢測輸入信號的峰值。第二個比較器 IC1b 作為緩沖器連接以增加電流增益。

電路原理圖

該電路可以組裝在 Vero 板上。

IC 必須安裝在支架上。

使用 5V DC 為電路供電。

輸入交流電壓不應(yīng)超過 10V 峰峰值。

輸入靈敏度為 10mV 峰峰值。

八、LM393 的用途

電壓比較器電路

它可用于驅(qū)動繼電器、燈、電機等

過零檢測器

電池供電應(yīng)用

高壓保護/警告

振蕩電路

峰值電壓檢測器

電池供電應(yīng)用

延時發(fā)生器

編輯：黃飛

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