單限比較器、遲滯比較器、雙限比較器(窗口比較器)_圖文

1、lm339應(yīng)用電路圖集lm339應(yīng)用電路圖:LM339集成塊內(nèi)部裝有四個獨立的電壓比較器,該電壓比較器的特點 是: 失調(diào)電壓小,典型值為 2mV;電源電壓范圍寬,單電源為 2-36V,雙電源電壓為±1V-±18V;對比較信號源的內(nèi)阻限制較寬;共模范圍很大,為 0(Ucc-1.5VVo;差動 輸入電壓范圍較大,大到可以等于電源電壓;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

2、一致,可互換使用。 LM339類似于增益不可調(diào)的運算放大器。 每個比較器有兩個輸入端和一個輸 出端。 兩個輸入端一個稱為同相輸入端, 用“+”表示, 另一個稱為反相輸入端, 用“-”表示。用作比較兩個電壓時,任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電 壓(也稱為門限電平,它可選擇 LM339輸入共模范圍的任何一點,另一端加一 個待比較的信號電壓。 當“+”端電壓高于“-”端時, 輸出管截止, 相當于輸出 端開路。當“-”端電壓高于“+”端時,輸出管飽和,相當于輸出端接低電位。 兩個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用在弱信號檢測等場合

3、是比較理想的。LM339的輸出端相 當于一只不接集電極電阻的晶體三極管, 在使用時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影響輸出端高電位 的值。 因為當輸出晶體三極管截止時, 它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與 負載的值。另外,各比較器的輸出端允許連接在一起使用。單限比較器電路圖 3為某儀器中過熱檢測保護電路。它用單電源供電,1/4LM339的反相輸 入端加一個固定的參考電壓,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。 當機內(nèi)溫度為設(shè)定值以下時, “+” 端電壓大于“-”端電壓,

4、Uo 為高電位。當溫度上升為設(shè)定值以上時,“-”端 電壓大于“+”端,比較器反轉(zhuǎn),Uo 輸出為零電位,使保護電路動作,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。 遲滯比較器圖 2a 給出了一個基本單限比較器。輸入信號 Uin,即待比較電壓,它加到 同相輸入端, 在反相輸入端接一個參考電壓 (門限電平 Ur。 當輸入電壓 Uin>Ur時,輸出為高電平 UOH。圖 2b 為其傳輸特性。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 Uin 在門限值附近有微小的干擾,則輸出電壓就會產(chǎn)生相應(yīng)的抖動 (起伏。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點。圖 4a

5、 給出了一個遲滯比較器,人們所熟悉的“史密特”電路即是有遲滯的 比較器。圖 4b 為遲滯比較器的傳輸特性。 不難看出,當輸出狀態(tài)一旦轉(zhuǎn)換后,只要在跳變電壓值附近的干擾不超過 U之值,輸出電壓的值就將是穩(wěn)定的。但隨之而來的是分辨率降低。因為對遲 滯比較器來說, 它不能分辨差別小于 U的兩個輸入電壓值。 遲滯比較器加有正 反饋可以加快比較器的響應(yīng)速度, 這是它的一個優(yōu)點。 除此之外, 由于遲滯比較 器加的正反饋很強, 遠比電路中的寄生耦合強得多, 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。如果需要將一個跳變點固定在某一個參考電壓值上, 可在正反饋電路中接入 一個非線性元件, 如晶體二

6、極管, 利用二極管的單向?qū)щ娦? 便可實現(xiàn)上述要求。 圖 5為其原理圖。 圖 6為某電磁爐電路中電網(wǎng)過電壓檢測電路部分。電網(wǎng)電壓正常時,1/4LM339的 U42.8V,U5=2.8V,輸出開路,過電壓保護電路不工作,作為正反饋 的射極跟隨器 BG1是導通的。當電網(wǎng)電壓大于 242V 時,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,避免了過壓點附近由于電網(wǎng)電 壓很小的波動而引起的不穩(wěn)定的現(xiàn)象。由于制造了一定的回差(遲滯,在過電壓保護后,電網(wǎng)電壓要降到 242-5=237V時,U4U3,電磁爐才又開始工作。這正 是我們所期望的。 雙限比較器(窗口比較器圖 7電路由兩個 LM339組成一個窗口比較器。 當被比較的信號電壓 Uin 位于 門限電壓之間時(UR1UinUR2,輸出為高電位(UO=UOH。當 Uin 不在門限電 位范圍之間時,(Uin>UR2或 UinUR1輸出為低電位(UO=UOL,窗口電壓 U=UR2-UR1。它可用來判斷輸入信號電位是否位于指定門限電位之間。 用 LM339組成振蕩器圖 8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。