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(fù) (-) 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(fù)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(fù)載兩端沒有電勢差。 ????因此，當(dāng)反相端的電壓很高時，負(fù)載將被打開。當(dāng)反相端電壓低時，負(fù)載將被關(guān)閉。這里L(fēng)ED用作負(fù)載。使用LM393的小夜燈電路如上圖所示。該電路以LED作為負(fù)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(fù)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(fù)載/設(shè)備與電路中標(biāo)有“負(fù)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)。現(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。