Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Знакомство с компараторами на примере чипа LM339

Ранее мы с вами познакомились с такими интегральными схемами, как таймер 555, счетчик 4026, логические вентили, а также сдвиговые регистры и декодеры. Теперь же пришло время узнать о компараторах. Несмотря на кажущуюся простоту, компараторы — куда более интересные устройства, чем может показаться на первый взгляд. Читайте далее, и сможете убедиться в этом самостоятельно.

Крайне наглядная картинка, объясняющая работу компаратора, была найдена в книге Чарльза Платта Электроника: логические микросхемы, усилители и датчики для начинающих. С некоторыми изменениями эта иллюстрация приведена ниже:

Компаратор имеет два входа, обозначаемые знаками минус (инвертирующий вход) и плюс (неинвертирующий вход), и один выход. Для нормальной работы выход компаратора обязательно должен быть подключен к плюсу источника питания через подтягивающий резистор. Почему нельзя было сделать это просто внутри микросхемы, скоро станет понятно.

Используется компаратор следующим образом. На инвертирующий вход подается эталонное напряжение. Когда напряжение на втором, неинвертирующем, входе больше эталонного, выход компаратора имеет высокое напряжение. Если же напряжение на неинвертирующем входе ниже эталонного, выход компаратора имеет низкое напряжение. Проще говоря, компаратор сравнивает два значения напряжения и на выходе говорит, какое больше. Входы компаратора можно использовать и наоборот, тогда выход компаратора будет инвертирован.

В качестве типичной микросхемы, содержащей внутри себя целых 4 компаратора, можно назвать LM339. Данный чип выпускается как в виде SMD-компонента, так и варианте для монтажа через отверстия. Распиновка у LM339 следующая:

Данная иллюстрация взята из даташита микросхемы [PDF].

На практике компараторы чаще всего используют одним из следующих образов:

Важно! По неудачному стечению обстоятельств, компаратор обозначается на схемах точно так же, как и операционный усилитель. Однако операционные усилители работают иначе, нежели компараторы, и их не следует путать. Определить, что именно используется в схеме, обычно можно по указанному названию чипа.

В левой части схемы изображен компаратор, чей выход соединяется с неинвертирующим входом через потенциометр или резистор. Это — так называемая положительная обратная связь. Благодаря ей достигается гистерезис. То есть, если напряжение на неинвертирующем входе будет колебаться в некотором коридоре возле эталонного, выход компаратора не будет постоянно изменяться. Если помните, триггер Шмитта (чип 74HC14) делает то же самое.

Кстати, можно заметить, что одна из связей на потенциометре в положительной обратной связи как бы лишняя. Как объяснил мне Melted Metal, так принято делать на случай потери контакта движка потенциометра с резистивной дорожкой.

Что же касается правой части схемы, на ней изображена схема двухпорогового компаратора. Если вход схемы, обозначенный, как signal, имеет напряжение между low и high, на выходе схемы образуется высокое напряжение. В противном случае напряжение на выходе низкое.

На следующем фото изображена первая схема, собранная на макетной плате:

Потенциометр слева задает напряжение на инвертирующем входе, а потенциометр справа — на неинвертирующем. Потенциометр по центру участвует в положительной обратной связи. Напряжение на обоих входах отображается при помощи миниатюрных цифровых вольтметров. Поскольку напряжение на неинвертирующем входе выше эталонного, светодиод, подключенный к выходу компаратора, горит.

Обратите внимание, что на входы неиспользованных компараторов также подается высокое и низкое напряжение. Это увеличивает надежность работы схемы и уменьшает потребляемую ею электроэнергию. Не имеет значения, на какой из входов подается высокое напряжение, а на какой — низкое. Главное, чтобы выход каждого отдельного компаратора был строго определен.

Вторую схему в собранном виде здесь я не привожу. Так что, вам придется поверить мне на слово, что она работает 🙂

Помимо всех озвученных выше, следует иметь в виду еще пару важных моментов:

  • Через компаратор не следует пропускать слишком большой ток. Ток больше 20 мА может его сжечь;
  • Напряжение на выходе компаратора может быть как выше, так и ниже напряжения на любом из входов. То есть, выход можно питать от совершенно другого источника питания. А питание на саму микросхему при этом может идти от третьего. Для правильной работы микросхемы нужно только, чтобы все эти источники имели общую землю;

Последнее обстоятельство позволяет использовать компаратор в качестве преобразователя уровня сигнала. Кроме того, теперь наконец-то стало ясно, зачем были все эти сложности со внешним подтягивающим резистором.

Вообще, компаратор можно рассматривать, как очень простой вольтметр или АЦП. В частности, с его помощью не представляет труда собрать индикатор уровня заряда Li-Ion аккумулятора. Если же у вас есть лишний фоторезистор (см заметку Мои первые страшные опыты с Arduino) или фототранзистор, на базе компаратора можно сделать датчик освещения. Если же вместо фоторезистора воспользоваться термометром типа TMP36, можно собрать устройство, управляющее кулером или кондиционером, способное регулировать температуру.

Наконец, компаратор можно использовать в качестве логического элемента НЕ, а также, если соединить выходы нескольких компараторов, в качестве элемента И. Отсюда несложно получить ИЛИ, по форуме x || y = !(!x && !y), ровно как и любую другую булеву функцию. Само собой разумеется, при желании можно придумать и другие применения.

А какие безумные варианты использования компараторов приходят вам на ум?

Метки: Электроника.

Схема индикатора температуры на микросхеме LM339N » Паятель.Ру


Схема индикатора температуры на счетверённом компараторе LM339N, предназначена для индикации нагрева теплоотводов в мощных усилителях низкой частоты, фазовых регуляторов мощности. Также его можно использовать для световой сигнализации перегрева электродвигателей, трансформаторов сварочных аппаратов, двигателей внутреннего сгорания с воздушным охлаждением.


Интегральная микросхема LM339N представляет собой счетверённый прецизионный компаратор напряжения. Микросхема выполнена в стандартном корпусе DIP-14, имеет широкий диапазон питающего напряжения — двуполярное от ±1 В до ±18 В, однополярное от 2 до 36 В. Функциональная схема одного компаратора микросхемы показана на рис. 2.

Используя эту микросхему, легко построить, например, различные узлы индикации со светодиодной шкалой.

В недалёком прошлом построение устройств со светодиодными шкалами вызывало определённые трудности, связанные с тем, что несколько одновременно включенных светодиодов потребляли от источника питания значительный ток, иногда достигающий сотен миллиампер.

В настоящее время, с появлением сверхярких светодиодов, которые достаточно ярко светят уже при токе менее 1 мА, можно создавать линейные светодиодные шкалы с простым управлением, потребляющие ток менее 20 мА при 10 и более одновременно включенных светодиодах.

В качестве датчика температуры работает терморезистор R1 с отрицательным ТКС — чем больше температура его корпуса, тем меньше сопротивление. Работает устройство следующим образом. Допустим, напряжение на входе "+", вывод 7 компаратора DA1.1 больше, чем на входе "-", вывод 6 DA1.1. В этом случае на выходе компаратора, вывод 1 будет высокий уровень напряжения, светодиод HL1 не светится.

При нагреве корпуса терморезистора R1 напряжение на его выводах понижается, также понижается напряжение на выводе 7 DA1. Когда напряжение на входе "+" DA1.1 станет меньше напряжения на входе "-" DA1.1, на выходе этого компаратора высокий уровень напряжения сменится на низкий, светодиод HL1 зелёного цвета свечения засветится.

Если движки подстроенных резисторов R2 -R5 настроены так, что, начиная с R2, на движке каждого следующего подстроечного резистора напряжение меньше, чем у предыдущего, то при нагреве корпуса терморезистора светодиоды HL1-HL4 будут последовательно зажигаться. Сначала загорится светодиод зелёного цвета HL1, затем жёлтого HL2, красного HL3.

Светодиод HL4 красный мигающий, вспышки которого по замыслу должны сигнализировать критический нагрев контролируемого объекта. Стабилитрон VD1 уменьшает напряжение питания мигающего светодиода до безопасного для него уровня. Светодиод HL5 синего цвета свечения светит постоянно, он обозначает начало шкалы.

Конденсаторы С2, С3, С4 и дроссель L1 выполняют функцию фильтра питания микросхемы. Резисторы R10 - R13 осуществляют небольшую отрицательную обратную связь по постоянному напряжению, что позволяет наблюдать относительно плавное зажигание или погасание светодиодов при изменении температуры. Если вы желаете, чтобы светодиоды зажигались на полную яркость и погасали мгновенно, то резисторы R10 - R13 нужно исключить.

Вместо компаратора LM339N можно применить аналогичные LM339AN, LM239AN, LM239A, MC3302N, LM139N. Светодиоды можно взять любые доступные сверхяркие, например, из серий КИПД40, L-1513, L-1503, L-7104, L-7113, L-7143. Стабилитрон КС175А можно заменить на Д814А1, 2С175Ж, 2С483Г, 1N4737A.

При напряжении питания устройства менее 9 В этот стабилитрон можно не устанавливать. Оксидные конденсаторы — аналоги К50-35, К53-19. Неполярные — К10-17, К10-50, КМ-5. Дроссель L1 — любой малогабаритный маломощный.

При отсутствии можно заменить резистором сопротивлением 1,0...2,2 Ом. Переменные резисторы — малогабаритные импортные в закрытом корпусе. Также подойдут высоконадёжные отечественные СП4-1 или малогабаритные многооборотные СПЗ-39. Терморезистор ММТ-1, ММТ-4 или другой малогабаритный сопротивлением 4,3...10 кОм при 25 °С.

Чем меньше размер терморезистора, тем быстрее он будет реагировать на резкое изменение температуры контролируемого объекта. При отсутствии подходящего терморезистора его можно заменить сборкой из 8... 12 включенных параллельно германиевых точечных диодов серий Д9, Д18. Сопротивление резистора R1 подбирают так, чтобы при номинальной рабочей температуре напряжение на выводах терморезистора R1 было равным примерно половине от напряжения питания.

Светодиоды располагают в конструкции в виде шкалы, начинающейся со светодиода HL5, после которого последовательно установлены HL1 - HL4. Если последовательно с мигающим светодиодом HL4 вместо резистора R17 установить пьезокерамический или электромагнитный излучатель звука с встроенным генератором, например, НРА24АХ, то устройство, в такт со вспышками светодиода HL4 будет издавать прерывистый сигнал тревоги.

Индикатор температуры желательно питать стабилизированным напряжением. Если, например, в модернизированном усилителе отсутствует стабилизатор напряжения +12...+18 В, то его можно изготовить дополнительно, например, на микросхеме КР142ЕН8В, 7815. При напряжении питания +15 В и погашенных светодиодах HL1 - HL4 устройство потребляет от источника питания ток около 8 мА.

Рассчитываем свою первую схему, или Торжество закона Ома.

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Рассчитываем свою схему >

Рассчитываем свою первую схему, или Торжество закона Ома.

Расчет абсолютно бесполезного в большинстве случаев устройства рассмотрим ниже. Это индикатор напряжения на 12В аккумуляторе типа "Светодиодная линейка". Должен сказать, что мне для конкретного применения потребовался индикатор напряжения на аккумуляторе на 4 уровня - 10, 11, 12 и 13вольт. Имеется ввиду, что аккумулятор с напряжением 10вольт считается разряженным, а с 13вольт - заряженным. Да, измерения проводить этим устройством смысла нет, а вывести его на переднюю панель устройства - пусть глаз радует.

С чего начнем расчеты? Прежде всего, с выбора элементной базы. Очевидно, что в схеме должно быть некое устройство, чувствительное к изменению какого-то параметра и выдающее ответ типа "больше-меньше" - это компаратор. Как работает компаратор, мы уже рассматривали в Обучалке, я просто напомню:

Общее правило компаратора: "если напряжение на неинвертирующем (+) входе больше, чем на инвертирующем (-), то выдать ответ ДА". Ответ ДА - это не что иное, как плюс питания компаратора. Ответ НЕТ - это минус питания, логично. Запомнить, нам пригодится.
Повесим компаратору на входы по батарейке, смотрим:
Напряжение на входе "+" равно 6 вольт
Напряжение на входе "-" равно 5 вольт
Значит, компаратор выдаст на своем выходе напряжение, равное своему питанию (12вольт) и у нас загорится светодиод VD2. VD1 будет погашен. Если нам обе батарейки поменять местами, то будет гореть светодиод VD1, а VD2 будет погашен.
Размышляем, приходим к выводу, что для индикации четырех уровней напряжения нам потребуются четыре компаратора.
Пошукав в загашниках, порывшись в коробочках, нахожу удивительно простой счетверенный компаратор LM339. Почитав даташит, рисую цоколевку:

С левой стороны - входы компараторов. Инвертирующие входы обозначены кружочками, неинвертирующие - простые. С правой стороны - выходы (напротив инвертирующих входов) и лапки питания (лапка 3 - плюс питания, лапка 12 - минус питания).
У этой микры есть одна особенность - она не выдает ответ "ДА". То есть НЕТ она выдать может, а ДА - увы. Или НЕТ, или ничего. Почему? Смотрим структурную схему:

Это один (любой) компаратор из LM339. Смотрите на транзистор Q8 - выходной транзистор. Если на входе "+" напряжение меньше, чем на "-", Q8 открывается и на выходе "Output" формируется минус питания - ответ НЕТ. А такого же транзистора, только с плюса, у нее нет: значит, ДА она нам не выдаст. Видимо, не хватило места в микросхеме. Шутка. Такой выход называется "Выход с открытым коллектором" и довольно часто попадаются микросхемы, построенные именно так - это и логические схемы, и компараторы и дешифраторы и пр.
Но открытый коллектор не помешает нам пользовать микросхему так, как нам хочется. Давайте повесим на нее светодиоды.
Как мы уже поняли, у компараторов из LM339 только один транзистор может зажечь светодиод, и зажечь может, только подав на него минус. Значит, вторые лапки светодиодов должны идти на плюс. Иначе не загорятся.

Поскольку схема будет питаться тем же напряжением, которое измеряет, а светодиоды таких напряжений не любят, включим их через токоограничивающие резисторы R1...R4.
Рассчитаем резисторы. Причем, используя один-единственный закон Ома. И не забывая о том, что ток измеряется в Амперах, напряжение в Вольтах, сопротивление - в Омах.

Светодиод D1 - зеленый, АЛ307Н - с этой буквой он самый яркий (6мкд). По справочнику максимальный ток 22мА при напряжении на диоде 2В. Гонять на максимальном токе мы его не будем, выберем поменьше, к примеру, 17мА. Загораться он будет при напряжении питания 13вольт. Резистор R1 должен погасить на себе лишнее напряжение (напряжение падения), равное
Uпад=13-2=11В
при токе через диод (впрочем, такой же, что и через резистор), равном
Iд=17мА,
значит его сопротивление будет равно
R=Uпад/Iд=11/0,017=647Ом.
Выберем резистор из ряда стандартных сопротивлений - 680Ом. Это, правда, уменьшит ток через диод, ну и ладно - дольше жить будет.

Со светодиодом D2 посложнее - он должен загораться при напряжении 12вольт, но должен гореть и при 13вольтах.
Выбираем желтый светодиод АЛ307Ж - те же 22мА при падении 2В. При напряжении питания 13В и токе 17мА, резистор, очевидно, будет таким же. А какой ток будет через диод на 12вольтах?
I=(12-2)/680=14,7мА
Что, впрочем, не уменьшает его яркость. Или уменьшает, но не намного.
Так же рассчитываем резисторы R3 и R4 для светодиодов D3 (АЛ307Ж) и D4 (АЛ307К):
R3=R2, так как светодиоды D3 и D2 одинаковые - желтые.
А у D4 ток уже не 22мА, а 20, поэтому выберем рабочий ток до 15мА и посчитаем резистор:
Uпад=13-2=11В
Iд=15мА
R=Uпад/Iд=11/0,015=733Ом.
Выберем штатный резистор 750Ом и посчитаем ток через диод при десяти вольтах питания (D4 должен зажечься при питании 10В):
Uпад=10-2=8В
R=750Ом
I=8/750=10,6мА
Здесь нам нужно поставить следственный эксперимент и проверить, как ярко горит красный светодиод на токе 10мА. Берем блок питания, выставляем у него напряжение 10вольт и подключаем к нему светодиод АЛ307К, включенный последовательно с резистором 750Ом.
Нормально?
А теперь увеличим напряжение до 13вольт и снова проверим.
Годится?
Замечательно. Эту часть схемы мы рассчитали, уфф! Она приобрела такой вид:

Следующая часть расчетов - тепловая. Нам нужно проверить, как будут греться резисторы и выбрать их мощность. Формула для расчета мощности так же проста, как сам закон Ома:
P=UI
В нашем случае U это напряжение падения на резисторе, I - ток через него. Вообще просто. Итак, считаем мощность, выделяемую резистором R1 при зажигании светодиода.
Ток берем штатный, напряжение - самое тяжелое для резистора - при питании схемы максимальным напряжением:
P=Uпад*Iд=11*0,017=0,187Вт.
Это больше, чем допустимая мощность для самого мелкого резистора (0,125Вт), поэтому выберем резистор R1 чуток помощнее, типа МЛТ-0,25. Резисторы R2 и R3 будут такими же, ведь токи через них те же и максимальные напряжения такие же.
Резистор R4 посчитаем, давайте уж:
P=Uпад*Iд=11*0,015=0,165Вт.
Ну и его туда же. Все резисторы МЛТ-0,25.

Сделаем паузу, мы устали.

Снова ффперед!
Как компаратор определит, что измеряемое напряжение повысилось до какого-то уровня? Ему же надо его с чем-то сравнить, так ведь? То есть нам требуется какой-то источник напряжения, неизменного в пространстве и времени: Напряжения, которое не менялось бы при изменении питания устройства во всем диапазоне +9:+13В. Напряжение это должно быть стабилизировано: что же это? Правильно, стабилитрон! Про него опять же написано много слов, песен спето различных, блоков питания напаяно: но всё же напомню, что сие есть такое. Стабилитрон - это диод с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Проще говоря, это такой диод, который держит постоянным напряжение на себе при изменении тока через него.
Поставим лабораторный опыт. Приобретем (или спаяем откуда-нибудь, роли не играет абсолютно никакой) стабилитрон КС147Г. Его параметры такие:
Напряжение стабилизации 4,2...5,2В (номинальное 4,7В)
Ток стабилизации 1...26мА
Всё это значит, что при изменении тока через него от 1 до 26мА напряжение на стабилитроне будет меняться от 4,2 до 5,2вольт. Как это понять и применить на практике?
Смотрим схему:

Резистор R1 задает стабилитрону необходимый ток. Параллельно стабилитрону подключим вольтметр - он будет измерять напряжение стабилизации Uст. Регулируя напряжение на блоке питания 0...12В, наблюдаем показания вольтметра:
0...5В - вольтметр показывает нарастание напряжения до 4В
5...12В - вольтметр показывает увеличение напряжения 4...5В
Видали? Мы изменили напряжение на 7вольт, а получилось - всего на 1вольт! Давайте подумаем, в чем он нам может пригодиться и как из него вытащить пользу.
Корыстные мы, да. Напряжение, которое выдает нам стабилитрон, назовем опорным напряжением. Это для него оно - напряжение стабилизации, а для нас - опорное. Вот с этим самым опорным напряжением наши компараторы будут сравнивать измеряемое напряжение и выдавать диагноз - изменилось ли оно или нет, зажигать нам светодиоды или пущай тухнут.
Рассуждаем логически: поскольку светодиоды зажигаются на ответе компаратора "НЕТ", это значит, что сравниваемое напряжение поднялось выше опорного. Следовательно, опорное напряжение нам нужно подать на неинвертирующие входы компараторов. Входы можно соединять меж собой без вреда озоновому слою Земли и численности населения китайцев. Последствий не будет никаких. Так и сделаем:

Неинвертирующие входы компараторов мы соединили и кинули стабилитрон на землю и резистор на плюс питания. Этот "плюс питания" у нас будет одновременно и питанием, и измеряемым напряжением, да и Бог с ним! Опорное напряжение будет стабилизировано.
Резистор R5 требует расчета, займемся им:
Максимальное напряжение схемы 13В
Напряжение стабилитрона 4,7В
Падение напряжения на резисторе R5 равно
Uпад=13-4,7=8,3В
Максимальный ток стабилизации стабилитрона Iд=26мА, но мы выберем поменьше, к примеру, 15мА. Тогда сопротивление резистора R5 посчитаем
R=Uпад/Iд=8,3/0,015=553Ом
Выберем резистор 560Ом из существующих в ряду стандартных сопротивлений.
Проверим, укладываемся ли мы в стабилизацию при минимальном питании:
Минимальное питание 10В
Сопротивление резистора R5 560Ом
Ток через стабилитрон посчитаем, предположив, что напряжение на стабилитроне не изменилось:
Iд=Uпад/R=(10-4,7)/560=9,4мА
Если бы напряжение стабилитрона упало ниже 4,7В (к примеру, до минимального 4,2В), ток стабилитрона все равно находился бы в диапазоне допустимых (выше 1мА), что нам и требуется. Принимаем R5 равным 560Ом.
Смотрим, что у нас получилось:

Светодиоды я подписал, чтобы было нагляднее.
На свободные лапки компараторов нужно завести измеряемое напряжение, но как-то так, чтобы оно соответствовало зажигаемому светодиоду. Ну не напрямую же их соединять, так ведь?
Смотрим на самый нижний компаратор:
На его неивертирующем входе напряжение 4,7В. Чтобы зажечь светодиод D4 (то есть выдать ответ НЕТ), на инвертирующем входе должно быть напряжение больше 4,7В - это порог срабатывания при повышении входного напряжения до 10В. Нам нужно эти самые 10В завести на инвертирующий вход, но чтобы они выглядели на нем как 4,7В. Как-то надо поделить эти 10вольт до 4,7. Как? Очень просто - делителем напряжения.
Простейший делитель напряжения состоит из двух резисторов.

Входное напряжение может быть любым, а выходное напряжение будет ровно в 2 раза меньше входного. Надо сказать, что делитель напряжения не выдает какой-либо мощности, то есть использовать его в блоках питания нельзя. Можно только получать маломощные, слаботочные напряжения в качестве сигналов управления, ослабить звук перед усилителем: много применений у делителя, но все они - ну никак не про мощность.
Значит, нам надо 10вольт поделить до 4.7. Будем думать.
На вход делителя мы подаем 10В, снимаем 4.7В. На нижнем резисторе (он называется "нижнее плечо делителя") мы видим 4,7В, на верхнем резисторе (верхнее плечо делителя) упадет разница между напряжениями, то есть 5,3В. Отношение 5,3/4,7 будет разницей между резисторами. 5,3/4,7=1,13 раза. В эти 1,13 раза будут отличаться сопротивления резисторов. То есть, если нижний резистор будет 10кОм, то верхний надо искать на 11,3кОм - в таком случае мы получим ровно 4,7В на выходе при входном 10В. Номинал 11,3кОм найти сложно, но можно удвоить оба резистора - соотношение между ними останется таким же - 1,13раза, а номиналы 20кОм и 22,6кОм искать легче - 22,6кОм можно заменить на 22, будет небольшая погрешность, ну и ладно. Нам это не страшно.

Конечно, сам делитель будет потреблять какой-то ток от источника входного напряжения, и нужно, чтобы тот источник входного напряжения мог обеспечить такой ток. Мы не будем рассчитывать всё до мелочей, я скажу только, что делитель с килоомными резисторами меньше потребляет ток, чем с омными резисторами, и плясать мы будем именно от килоомных резисторов.
Итак, мы определили 2 резистора для первого компаратора. Верхний резистор мы подключаем к плюсу питания, ведь оно у нас и питание, и измеряемое напряжение одновременно. Выходное напряжение подаем прямо на компаратор, на лапку 10. Точно так же рассчитаем все остальные делители:
Для компаратора, индицирующего порог "+11В":
Входное напряжение 11В
Опорное напряжение 4,7В
Падение напряжения на верхнем плече делителя Uпад=11-4,7=6,3В
Отношение резисторов равно 6,3/4,7=1,34 раза
Если нижний резистор 10кОм, то верхний будет R=10*1,34=13,4кОм
Резистора 13,4кОм у нас нет, зато удвоенный резистор 13,4*2=26,8кОм можно заменить на 27кОм. В таком случае удвоим и нижний резистор - он будет не 10кОм, а 20.

Для компаратора "+12В":
Входное напряжение 12В
Опорное напряжение 4,7В
Падение напряжения на верхнем плече делителя Uпад=11-4,7=7,3В
Отношение резисторов равно 7,3/4,7=1,55 раза
Если нижний резистор 10кОм, то верхний будет R=10*1,55=15,5кОм
Резистор 15,5кОм можно заменить на 15кОм. Это некритично. Нижний резистор остается прежним - 10кОм.

Для компаратора "+13В":
Входное напряжение 13В
Опорное напряжение 4,7В
Падение напряжения на верхнем плече делителя Uпад=13-4,7=8,3В
Отношение резисторов равно 8,3/4,7=1,77 раза
Если нижний резистор 10кОм, то верхний будет R=10*1,77=17,7кОм
Существует номинал 18кОм, нам подойдет. Нижний резистор - 10кОм.
Наша схема снова немного преображается:

Можно считать эту схему законченной - она будет работать, причем вполне сносно. Свои функции выполнять будет. Ее преимущество в том, что можно легко изменить пороги срабатывания каждого компаратора в отдельности, не мешая другим. Дальше мы рассмотрим, как можно немного упростить эту схему, и чуток ее доработаем.

Вопросы, как обычно, складываем тут.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Индикатор уровня напряжения аккумулятора на светодиодах и ОУ LM339

Сейчас вольтметр на приборной панели автомобиля - большая редкость. Все больше лампочки с изображением аккумулятора. Лампочка эта загорается когда нет зарядки аккумулятора. И все же, нужен хотя бы какой-то индикатор, показывающий ориентировочно напряжение.

Здесь приводится схема хорошо проверенного автомобильного индикатора напряжения, который можно применять и для других целей. Схема состоит из четырех компараторов микросхемы LM339. Соответственно, получается четырехпороговое устройство индикации.

Особенность схемы в том, что порог напряжения для каждого светодиода можно установить произвольно, причем делается это очень легко и не требует какого-либо вторжения в схему. Нужно всего-то подать на схему напряжение и покрутить один из подстроечных резисторов так, чтобы при этом напряжение загорался соответствующий светодиод. Практически, можно задать любые пороги для четырех светодиодных индикаторов, и даже в любом порядке.

При этом нижний предел ограничивается напряжением 6V (напряжение, при котором еще хорошо работает ИМС LM339), а верхний зависит от сопротивления R6, величина которого в килоомах должна быть равна верхнему пределу напряжения в вольтах. Еще нужно учесть, что верхнее напряжение не должно быть более 30В (максимум напряжения питания ИМС LM339).

Схема питается от измеряемого напряжения. На прямые входы компараторов поступает напряжение с подстроечных резисторов R2-R5. Для каждого из компараторов можно установить свое опорное напряжение.

Чтобы опорное напряжение не менялось при изменении напряжения питания, оно стабилизировано стабилитроном VD1. Измеряемое напряжение поступает на соединенные вместе инверсные входы компараторов через делитель на резисторах R6 и R7.

Светодиоды можно заменить любыми индикаторными. Если предполагается измерять напряжение более 20V желательно несколько увеличить сопротивления резисторов R8-R11 чтобы не возникало перегрузки по току выходов компараторов. Если требуется большая точность задания порогов нужно чтобы подстроечные резисторы были многооборотными.

Клотов Н. РК-2016-01.

Russian HamRadio - Блоки питания для системных модулей типа IBM PC-XT/AT. Глава 2.11.СХЕМА ВЫРАБОТКИ СИГНАЛА PG (POWER GOOD).

2.11.СХЕМА ВЫРАБОТКИ СИГНАЛА PG (POWER GOOD).

Сигнал PG, наряду с четырьмя выходными напряжениями питания системного блока, является стандартным выходным параметром ИБП.

Наличие этого сигнала является обязательным для любого блока, соответствующего стандарту IBM (а не только блоков, построенных на основе микросхемы TL494). Однако в компьютерах класса XT этот сигнал иногда не используется.

В ИБП встречается большое разнообразие вариантов схем выработки сигнала PG. Условно все разнообразие схем можно разделить на две группы: однофункциональные и двухфункциональ-ные.

Однофункциональные схемы реализуют только функцию задержки появления разрешающего запуск процессора сигнала PG Н-уровня при включении ИБП.

Двухфункциональные схемы, кроме вышеуказанной функции, реализуют еще и функцию упреждающего перехода сигнала PG в неактивный низкий уровень, запрещающий работу процессора при выключении ИБП, а также в случаях возникновения различного рода аварийных ситуаций, прежде чем начнет уменьшаться питающее цифровую часть системного модуля напряжение +5В.

Большинство схем выработки сигнала PG являются двухфункциональными, но при этом они являются более сложными, чем схемы первого типа.

В качестве базового элемента при построении этих схем широко используется микросхема типа LM339N, представляющая из себя счетверенный

компаратор напряжения (рис. 48).

Выходные транзисторы каждого компаратора, имеют открытый коллектор (рис. 49). Вывод 12 LM339N подключается к "корпусу", а на вывод 3 заводится однополярное (от +2В до +З0В) питание.

Благодаря высокой чувствительности компараторных схем обеспечивается необходимое быстродействие.

Рассмотрим подробнее несколько характерных вариантов построения схем выработки сигнала PG.

Схема выработки сигнала PG, использованная в блоке GT-200W, показана на рис. 50. Функция задержки при включении питания реализуется следующим образом.

При включении блока в сеть срабатывает схема пуска и на шине Uref появляется опорное напряжение +5,1В от внутреннего источника микросхемы TL494. Выходное напряжение +5В еще отсутствует.

 

Рис. 48. Функциональная схема ИМС LM339 (вид сверху

).

Поэтому делитель обратной связи R25, R24 еще не запитан (потенциал вывода 1 микросхемы равен 0В).

Делитель же, дающий опорный уровень на выводе 2 микросхемы, уже запитан напряжением Uref.

Поэтому выходное напряжение усилителя ошибки минимально (на выводе 3 потенциал около 0В), а запитанный по коллектору тем же напряжением Uref транзистор Q7 открыт и насыщен током базы, протекающим по цепи: Uref - R36 - э-б Q7 - R31 - внутренние цепи TL494 - "корпус".

 

Рис. 49. Принципиальная электрическая схема одного компаратора ИМС LM339.

Потенциал неинвертирующего входа компаратора 1 микросхемы IC2 (LM339N) равен 0, и, т.к. на инвертирующем входе его присутствует положительный потенциал с резистора R42 делителя R35, R42 в цепи Uref, сам компаратор будет находиться в состоянии 0В на выходе (выходной транзистор компаратора открыт и насыщен).

Поэтому сигнал PG имеет L-уровень и запрещает работу процессора.

Далее начинает появляться выходное напряжение +5В по мере зарядки выходных конденсаторов большой емкости.

Поэтому выходное напряжение усилителя ошибки DA3 начинает возрастать, а транзистор Q7 закрывается. Вследствие этого начинает заражаться задерживающая емкость С16. Ток зарядки протекает по цепи: Uref - R36 - С16 - "корпус".

 

Рис. 50. Схема образования сигнала PG в ИБП GT-200W.

Как только напряжение на С16 и на неинвертирующем входе компаратора 1 (вывод 7 IC2) достигнет опорного уровня на инвертирующем входе его (вывод 6 IC2), выходной транзистор компаратора закроется. ПОС, которой охвачен компаратор 1 (резистор R34), обуславливает наличие гистерезиса на передаточной характеристике этого компаратора.

Этим обеспечивается надежность срабатывания схемы PG и исключается возможность "опрокидывания" компаратора под воздействием случайной импульсной помехи (шума). На шине +5В к этому моменту появляется полное номинальное напряжение” а сигнал PG становится сигналом Н-уровня.

Из вышеизложенного видно, что датчиком состояния блока (включен/отключен) в данной схеме является выходное напряжение усилителя ошибки DA3, снимаемое с вывода 3 управляющей микросхемы IC1 (TL494), а схема является одно-функциональной.

Более сложная схема выработки сигнала PG реализована в ИБП APPIS (рис. 51).

В этой схеме задействованы три компаратора микросхемы IC2.

Функция задержки при включении питания реализуется следующим образом.

После включения ИБП в сеть и срабатывания схемы пуска появляется опорное напряжение Uref. Выходные напряжения блока еще отсутствуют. Поэтому микросхема IC2 и транзистор Q3 еще не запитаны. Транзистор Q4, с коллектора которого снимается сигнал PG, открыт, т.к. запитан его базовый делитель. Ток базы протекает по цепи: Uref - R34 - R35 - б-э Q4 - "корпус".

Поэтому PG имеет L-уровень. Кроме того, с шины Uref происходит заряд конденсатора С21 по цепи: Uref - R29 - С21 - "корпус".

С появлением выходных напряжений блока с шины +12В через фильтр развязки R38, С24 запитываются микросхема IC2 и транзистор Q3. С шины +5В запитывается по коллектору полным напряжением транзистор Q4. При этом происходят следующие процессы.

На инвертирующий вход контролирующего компаратора начиная с момента включения блока поступает несглаженное выпрямленное двухпо-лупериодной схемой D5, D6 напряжение со вторичной обмотки 3-4-5 специального трансформатора Т1. Это пульсирующее напряжение с амплитудой около 15В подается на инвертирующий вход компаратора 2 через звено амплитудного ограничения R24, ZD1 (стабилитрон на 11В) и резистивный делитель R25, R26. Так как амплитуда импульсов после ограничения и деления все же остается большей, чем уровень опорного напряжения на неинвертирующем входе компаратора 2, то каждым импульсом и почти на все время его действия компаратор 2 переводится в состояние 0В по выходу (выходной транзистор компаратора будет открыт). Поэтому за несколько импульсов конденсатор задержки С21 разряжается практически до 0В. Поэтому компаратор 1 переключается по выходу в состояние 0В, т.к. напряжение на неинвертирующем входе его определяется уровнем напряжения на конденсаторе С21. В результате транзистор Q3 запирается нулевым смещением. Запирание Q3 приводит к зарядке второго задерживающего конденсатора С23 по цепи: +12В - R38 - R32 - R33 - С23 - "корпус".

Как только напряжение на коллекторе Q3, а следовательно, и на инвертирующем входе компаратора 3 достигнет порогового уровня на его инвертирующем входе (Uref

= +5,1B), компаратор 3 переключится в состояние 0В на выходе (выходной транзистор компаратора открывается). Поэтому базовый для Q4 делитель R35, R36 окажется незапитанным, и Q4 запрется.

Так как на шине +5В уже присутствует полное напряжение, a Q4 заперт, то сигнал PG становится Н-уровия.

Функция упреждения при выключении питания реализуется следующим образом.

При выключении блока из сети сразу же перестает поступать выпрямленное напряжение со вторичной обмотки 3-4-5 TL и схемы выпрямления D5, D6. Поэтому компаратор 2 сразу переключается, его выходной транзистор закрывается. Далее начинает заряжаться от Uref через R29 емкость задержки С21. Этим предотвращается срабатывание схемы при случайных кратковременных провалах сетевого напряжения. Когда С21 зарядится до половины напряжения Uref, компаратор 1 переключится. Его выходной транзистор закроется. Тогда откроется транзистор Q3 током базы, протекающем по цепи: +12В - R38 - R31 -D21 - б-э Q3 - "корпус".

Емкость второй задержки С23 быстро разряжается через Q3 и ускоряющий диод D20 по цепи: (+)

С23 - D20 - к-э Q3 - "корпус" - (-) С23.

Потенциал инвертирующего входа компаратора 3 станет быстро уменьшаться со скоростью разряда С23. Поэтому компаратор 3 переключится, выходной транзистор его закроется, и базовый делитель для Q4 оказывается запитан с шины

 

Рис. 51. Схема образования сигнала PG в ИБП "Appis".

Uref. Поэтому Q4 откроется до насыщения, а сигнал PG станет L-уровня, предупреждая цифровую часть системного блока о предстоящем исчезновении питающих напряжений.

Таким образом, в данной схеме датчиком состояния блока (включен/выключен) является наличие или отсутствие трансформированного сетевого напряжения (через трансформатор Т1), а схема является двухфункциональной.

В блоке питания KYP-150W применена схема выработки сигнала PG с применением двух компараторов микросхемы LM339N (рис. 52).

В данной схеме датчиком состояния блока является уровень вспомогательного напряжения питания Upom микросхемы TL494.

Схема работает следующим образом. При включении ИБП в сеть срабатывает схема пуска, в результате чего на шине Upon появляется напряжение, которым запитывается управляющая микросхема TL494. Как только Upom достигнет уровня порядка +7В, микросхема запускается и на выводе 14 ее появляется выходное напряжение внутреннего опорного источника Uref=+5B. Выходные напряжения блока еще отсутствуют. Микросхема IC2 (LM339N) запитывается напряжением Uref по выводу 3.

Когда Upom достигнет уровня около +12В, "пробивается" стабилитрон ZD1, и на резисторе R34 появляется падение напряжения, которое увеличивается с ростом Upom. Когда падение на R34 достигнет уровня опорного напряжения на резисторе R48 делителя R51, R48 в цепи Uref, компаратор 2 микросхемы IC2 установится в состояние Н-уровня по выходу (выходной транзистор его закроется). Поэтому окажется заперт диод D22. Начинается заряд задерживающей емкости С15 по цепи: Uref - R49 - С15 -" корпус"

Этот процесс вносит задержку "опрокидывания" компаратора 1 микросхемы IC2 и появления разрешающего сигнала PG Н-уровня. За это время успевает произойти процесс "мягкого" запуска, и выходные напряжения блока появляются в полном объеме, т.е. блок надежно выходит в номинальный режим. Как только напряжение на С15 достигнет опорного уровня на резисторе R48, "опрокинется" компаратор 1. Его выходной транзистор откроется, и поэтому транзистор Q7 окажется

, заперт нулевым смещением. Сигнал PG, снимаемый с коллекторной нагрузки Q7, станет Н-уровня, что позволит запуститься процессору системного модуля.

 

Рис. 52. Схема образования сигнала PG в ИБП KYP-150W (TUV ESSEN FAR EAST CORP.).

При выключении блока из сети первым начинает исчезать напряжение Upom, т.к. накопительные конденсаторы, поддерживающие напряжение на шине Upom, имеют небольшую емкость.

Как только падение напряжения на резисторе R34 станет ниже опорного уровня на резисторе R48, компаратор 2 микросхемы IC2 переключится.

Выходной транзистор его откроется, и через него и диод D22 быстро разрядится емкость задержки С15.

Разряд происходит почти мгновенно, т.к. в цепи протекания тока разряда отсутствует ограничительное сопротивление. Сразу вслед за этим переключится и компаратор 1 микросхемы IC2. ПОС через диод D21, охватывающая компаратор 1, обуславливает наличие гистерезиса на переходной характеристике компаратора.

Рис. 53. Схема образования сигнала PG в ИБП GT-150W.

Выходной

транзистор компаратора закроется и током базы, протекающим по цепи: Uref - R50 - б-э Q7 - "корпус", откроется транзистор Q7. Сигнал PG станет L-уровня, предупреждая предстоящее исчезновение выходных напряжений блока.

Таким образом, данная схема является двухфункциональной.

В ИБП GT-150W используется схема выработки сигнала PG, реализующая только функцию задержки при включении (рис. 53).

После включения ИВП и срабатывания схемы пуска на выходных шинах блока начинают появляться напряжения. Конденсатор С23 начинает заряжаться по цепи: шина +5В - С23 - R50 - б-э Q7

- "корпус".

Этим током открывается до насыщения транзистор Q7, с коллектора которого снимается сигнал PG. Поэтому сигнал PG будет L-уровня почти все время зарядки С23. Как только напряжение на шине +5В перестанет увеличиваться, достигнув номинального уровня, ток зарядки С23 перестает протекать. Поэтому Q7 закроется, и сигнал PG станет сигналом Н-уровня.

Диод D16 необходим для быстрой и надежной разрядки С23 после выключения ИБП.

Таким образом схемы образования сигнала PG можно классифицировать по физическому принципу, заложенному в основу их построения:

• схемы, построенные на основе контроля выходного напряжения внутреннего усилителя ошибки по напряжению DA3 управляющей микросхемы или (что то же самое) контролирующие

уровень сигнала обратной связи с шины выходного напряжения +5В;

• схемы, построенные на основе контроля уровня и наличия переменного напряжения сети на входе блока;

• схемы, построенные на основе контроля уровня вспомогательного напряжения питания управляющей микросхемы Upom.

• схемы, построенные на основе контроля наличия импульсного переменного высокочастотного напряжения на вторичной стороне силового импульсного трансформатора.

Рассмотрим один из вариантов реализации схемы последнего типа, которая используется, например, в схеме ИБП HPR-200 (рис. 54). В основу построения этой схемы заложена идея контроля за наличием переменного импульсного напряжения на вторичной обмотке силового импульсного трансформатора Т1. Схема работает следующим образом.

При включении ИБП в сеть сглаживающие конденсаторы шины выходного напряжения +5В С4, С5 большой емкости (2

х ЗЗ00мкф) полностью разряжены. Разряжены также конденсаторы С1, С2, СЗ. Импульсное переменное напряжение, которое появляется на вторичной обмотке 3-5 силового импульсного трансформатора Т1, начинает заряжать конденсаторы С4, С5. К отводу 5 вторичной обмотки подключен однополупериодный выпрямитель D1. С1 — сглаживающая емкость фильтра. R1 (10 Ом) - токоограничивающий резистор. Конденсатор С1 малой емкости (150нф) заряжается до уровня около +10В практически сразу (первым импульсом).

Как только уровень потенциала шины +5В превысит минимально допустимый уровень питающего для микросхемы IC1 напряжения (+2В), микросхема начнет функционировать. Напряжение с конденсатора С1 подается на резистивный делитель R2, R3. Часть этого напряжения снимается с R3 и подается на неинвертирующий вход компаратора А (вывод 9 микросхемы IC1), а также на делитель R4, R6, С2. Поэтому параллельно с ростом потенциала шины +5В происходит заряд

конденсатора С2 по цепи: (+) С1 - R2 - R4 - С2 - "корпус" - (-) С1.

К моменту, когда потенциал шины +5В достигает минимального уровня питания микросхемы IC1 (+2В), этот конденсатор окажется заряженным. Поэтому компараторы микросхемы устанавливаются в следующее состояние:

  • компаратор А - выходной транзистор закрыт, т.к. потенциал неинвертирующего входа выше потенциала на инвертирующем входе;
  • компаратор В - выходной транзистор открыт, т.к. потенциал неинвертирующего входа ниже потенциала на инвертирующем входе.

Такое распределение потенциалов обусловлено номиналами резисторов, подключенных ко входам компараторов.

Сигнал PG, снимаемый с коллекторной нагрузки R11 выходного транзистора компаратора В, равен 0В и запрещает запуск процессора. Тем временем идет процесс подзаряда накопительных конденсаторов С4, С5 и потенциал шины +5В растет. Поэтому протекает ток заряда конденсатора СЗ по цепи: шина +5В - R9 - R8 - СЗ - "КООПУС".

 

Напряжение на конденсаторе СЗ, а значит, и на неинвертирующем входе компаратора В, растет.

Это возрастание происходит до тех пор, пока потенциал неинвертирующего входа компаратора В не начнет превышать потенциал его инвертирующего входа.

Как только это произойдет, компаратор В переключится, выходной транзистор его закроется. Напряжение на шине +5В достигает к этому моменту номинального уровня.

Поэтому сигнал PG становится сигналом высокого уровня и разрешает запуск процессора. Таким образом, емкость конденсатора СЗ обуславливает задержку при включении.

При выключении ИБП из сети исчезает переменное импульсное напряжение на вторичной обмотке 3-5 Т1. Поэтому конденсатор С1 малой емкости быстро разряжается, и напряжение на неинвертирующем входе компаратора А быстро уменьшается до 0В.

Напряжение

на инвертирующем входе этого компаратора падает намного медленнее за счет заряда на конденсаторе С2. Поэтому потенциал инвертирующего входа становится выше потенциала неинвертирующего входа, и компаратор А переключается. Выходной транзистор его открывается. Поэтому потенциал неинвертирующего входа компаратора В становится равен 0В.

Потенциал инвертирующего входа компаратора В еще положителен за счет заряда на конденсаторе С2. Поэтому компаратор В переключается, выходной транзистор его открывается и сигнал PG становится сигналом низкого уровня, инициализируя сигнал системного сброса RESET, прежде чем уменьшится ниже допустимого уровня питающее логические микросхемы напряжение +5 В.

Компараторы А и В охвачены положительными обратными связями с помощью резисторов R7 и R10 соответственно, что ускоряет их переключение.

Рис. 55. Схема образования сигнала PG в ИБП SP-200W.

Прецизионный резистивный делитель R5, R6 задает опорный уровень напряжения на инвертирующих входах компараторов А и В в номинальном режиме работы.

Конденсатор С2 необходим для поддержания этого опорного уровня после выключения ИБП из сети.

В заключение этого раздела приведем еще один вариант реализации схемы образования сигнала PG (рис. 55).

Схема является однофункциональной, т.е. реализует только задержку появления разрешающего сигнала PG при включении ИВП в сеть.

В этой схеме контролируемым сигналом является уровень напряжения на выходной шине канала +12В. В основу построения схемы заложена схема двухкаскадного УПТ на транзисторах Q10, Q11, охваченная положительной обратной связью с помощью резистора R55. Задержка опрокидывания этой схемы обусловлена наличием конденсатора С

31 сравнительно большой емкости в базовой цепи транзистора Q10 УПТ. После включения ИБП в сеть, пока идет процесс выхода на режим, с выходной шины канала +12В протекает ток зарядки конденсатора С31 по цепи: шина +12В -R40 -С31- "корпус".

Напряжение на конденсаторе С31 плавно возрастает. Пока это напряжение не достигает порогового уровня опрокидывания схемы на транзисторах Q10, Q11, эта схема находится в состоянии, при котором транзистор Q10 закрыт, а транзистор Q11 открыт током базы, который протекает с выходной шины канала +5В под воздействием растущего напряжения на конденсаторах этой шины: шина +5В - R41 -б-э Q11 - "корпус".

Поэтому сигнал PG, снимаемый с коллектора Q11 равен 0В, и запрещает запуск процессора. Тем временем растущее напряжение на конденсаторе С31 прикладывается к базовому делителю R43, R44 транзистора Q10. К моменту достижения выходными напряжениями ИБП номинальных уровней напряжение на С31 достигнет уровня, достаточного для возникновения лавинообразного процесса взаимного изменения состояний транзисторов Q10, Q11 (благодаря наличию ПОС). В результате транзистор Q10 окажется открыт до насыщения, а транзистор Q11 закрыт. Поэтому сигнал PG станет сигналом высокого уровня и запуск процессора будет разрешен. Диод D20 служит для быстрой разрядки конденсатора С31 после выключения ИБП из сети. При этом С31 разряжается через диод D20 и разрядный резистор выходной шины канала +5В (на схеме не показан). Кроме того в процессе работы ИБП этот диод ограничивает уровень напряжения на конденсаторе С31. Уровень ограничения составляет около +5.8В.

Кроме вышеприведенных схем выработки сигнала PG могут применяться и другие принципы построения схем, и задействоваться разное число компараторов микросхемы LM339N - от одного до четырех.

Lm393 схема включения как работает

Lm393 схема включения как работает - vahshielei.cpponsea.uk

Lm393 схема включения как работает

Микросхема lm393 имеет в своем корпусе два независимых компаратора напряжения.Компаратор lm393 может работать, как от однополярного источника питания в широком диапазоне напряжений, так и от двухполярного источника. Схема включения компаратора в двух-полярное питание. а - с общим эмиттером; б - эмиттерным повторителем. В качестве нагрузки компаратора можно использовать любую нагрузку с током потребления не более Компаратор lm393 может работать, как от однополярного источника питания в широком диапазоне напряжений, так и от двухполярного источника. 21 дек 2014 Структурная схема одного компаратора входящего в микросхему LM339 и Выход включается или выключается в зависимости от Компараторы напряжения LM339, LM393 и LM311могут работать с одно- или. d4 пока еще не пришла как она в работе не могу сказать. Изначально как писал планировал t12-bcf1 но с ним тяжело уложится в два жала (у нас на работе СМД монтажницы такой формой жала паяют очень качественно, но что то другое. Как не изгалялся, а схема не работает. Тогда я спаял схемку для проверки lm393. Однако и на ней компаратор проверить не смог. Крутил потенциометр r1 в обе стороны, напряжение на 2 входе меняется (и больше и меньше, чем 16 мар 2015 Компаратор LM393 Первые две схемы — каноничное включение нагрузки под открытый Такую железяку я собирал — работает. Плату тестера межвиткового замыкания в формате lay, можно скачать по ссылке ниже. Вместе с lm393n схема включения как работает часто ищут Lm2576t-adj схема включения на 5 вольт Микросхема 4558 схема включения Типовая схема включения микросхемы к554са3 Как сделать кнопку для включения сабвуфера Wsm-200 схема. 13 дек 2016 - 1 мин. - Добавлено пользователем СаВиПрМикросхема LM393. модель работы компаратора LM393. СаВиПр. Loading Unsubscribe from СаВиПр? Cancel. Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. lm358 схема включения: монитор тока Еще одна интересная схема позволяющая измерять ток в питающем проводе и состоящая из шунта R1, операционного усилителя Как работает компаратор напряжения. Схемы на Для проверки компаратора какой-то сложной схемы собирать не надо. Достаточно на Схема подключения компаратора Это достигается просто другим включением входов. Самовывоз бесплатно от любой станции метро в пределах кольца МЦК с 14 до 21 час. Схема метро и МЦК. Эквивалентная схема одного канала lm393n/lm393d: Более подробные характеристики микросхемы LM393 с графиками работы и примерами схем включения Вы можете получить, скачав файл документации ниже (на английском языке). 12 окт 2015 Микросхемы серий: LM193, LM293, LM293A, LM393, LM393A, LM2903, Схема включения для сравнения входного напряжения. 2 ноя 2017 Принципиальная схема модуля инфракрасного датчика препятствия работает инверсно: при срабатывании датчика на выходе будет. 17 июл 2013 Накупил пять двухканальных компараторов LM393, при попытке подключения и обломался Схема подключения самого прибора. Работает от семи, от пяти вольт, да и от двенадцати тоже, я думаю, заработает. Микросхема lm393 имеет в своем корпусе два независимых компаратора напряжения. Что из себя представляет жало Hakko T12? Это картридж, в который входит жало паяльника. Людям, которые часто занимаются ремонтом двигателей и трансформаторов, а также других. В качестве датчика тока используется малое сопротивление открытого канала полевого. Самовывоз бесплатно от любой станции метро в пределах кольца МЦК с 14 до 21 час. Схема метро.

Links to Important Stuff

Links

  • LM393. Описание, datasheet, схема включения, аналог.
  • Паяльник на жале Hakko
  • Индикатор межвиткового замыкания своими руками - Diodnik.
  • электронный предохранитель
  • ARDUINO недорого в Москве.

© Untitled. All rights reserved.

Индикатор температуры на четыре фиксированных уровня (LM339, LM325AH)

В некоторых случаях требуется определить, что температура какого-либо объекта находится в некоторых заданных пределах, либо не ниже или не выше определенного предела. Здесь предлагается схема очень точного четырехпорогового индикатора температуры со светодиодной индикацией.

Причем, пороги включения индикаторных светодиодов можно устанавливать для каждого светодиода произвольно и даже в любом порядке без какого-либо вторжения в схему прибора. Это можно даже сделать непосредственно на объекте, при помощи обычного мультиметра и отвертки для регулировки подстроечных резисторов. Дело в том, что данный прибор измеряет температуру с помощью датчика LM235AH, который, по сути является стабилитроном, напряжение стабилизации которого линейно зависит от температуры.

Принципиальная схема

Напряжение на датчике LM235AH в зависимости от температуры можно определить по формуле: U = (273 + t°C)0,01. Например, если температура 20°С, то напряжение будет: (273+20)0,01 =2,93V.

Рис. 1. Принципиальная схема индикатора температуры на 4 уровня измерения.

Если некий из светодиодов должен загораться при таком напряжении, то на соответствующей контрольной точке должно быть установлено подстроечным резистором именно такое напряжение. Просто, подключаем между этой контрольной точкой и общим минусом мультиметр в режиме вольтметра и подстроечным резистором устанавливаем напряжение, рассчитанное по выше приведенной формуле.

А теперь рассмотрим схему прибора. Основу прибора составляет микросхема LM339, в которой есть четыре одинаковых компаратора. На соединенные вместе инверсные входы компараторов поступает напряжение с датчика температуры VD2, поскольку датчик температуры LM235AH работает аналогично стабилитрону, то на него поступает ток от источника питания через резистор R6. Как уже сказано выше, напряжение на LM235AH непосредственно и линейно зависит от температуры среды, в которой находится датчик.

На прямые входы компараторов, каждому от своего, поступает напряжение от соответствующего подстроечного резистора R2-R5, а на них поступает напряжение от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и резисторе R1.

Напряжение, поступающее на прямой вход компаратора регулируется соответствующим переменным резистором и контролируется на соответствующей контрольной точке.

Например, если нужно чтобы светодиод HL2 загорался при превышении температуры 20°С, то нужно подключить мультиметр к контрольной точке КТ2 и подстроечным резистором R3 установить на ней напряжение 2,93В. Аналогичным образом на требующиеся значения температуры можно настроить и остальные компараторы.

Напряжение источника питания 9V, но это не критично, может быть от 6 до 30В, и может быть нестабильным, на точность прибора это никак не влияет, потому что точность зависит не от питания, а от стабильности напряжения на входах компараторов. Здесь напряжение на прямых входах стабилизировано стабилитроном VD1, а напряжение на датчике тоже стабильно и зависит только от температуры, а не от напряжения питания всей схемы. При использовании стабилитрона КС147А максимальная измеряемая температура +197°С.

Детали и конструкция

Данную схему можно питать и более низким напряжением. Например, может быть очень заманчиво использовать для её питания зарядное устройство-блок питания для «гаджетов», питающихся через USB-порт.

У таких блоков питания номинальное напряжение 5V. Но, в этом случае, стабилитрон VD1 должен быть на напряжение не более 4V. Например, КС139. В этом случае возможно питание от 5-вольтового источника, но максимальная измеряемая температура будет всего 117°С.

Если требуется большая точность задания порогов нужно чтобы подстроечные резисторы были многооборотными. Микросхему LM339 можно заменить любым аналогом, или даже собрать эту схему на четырех отдельных компараторах. Светодиоды можно заменить любыми индикаторными.

Если предполагается напряжение питания более 20V желательно несколько увеличить сопротивления резисторов R7-R10 чтобы не возникало перегрузки по току выходов компараторов. Монтаж был выполнен на макетной печатной плате, поэтому рисунок дорожек печатной платы у автора отсутствует.

Данный индикатор напряжения можно использовать и для управления каким-то внешним устройством в зависимости от температуры. Для этого достаточно светодиоды на каналах, на которых должно происходить управление, заменить оптопарами. Например, оптосимисторами или, так называемыми, твердотельными реле, включив их светодиоды вместо индикаторных.

Если датчик будет расположен на значительном удалении от платы индикатора, то соединение лучше сделать экранированным кабелем, и между соединенными вместе инверсными входами компараторов и общим минусом питания включить конденсатор на 0,01-0,1 мкФ.

Клотов Н. РК-02-2016.

LM339 Распиновка компаратора напряжения, характеристики, схема и техническое описание

LM339 - ИС компаратора напряжения

LM339 Компаратор напряжения IC

LM339 Компаратор напряжения IC

LM339 Распиновка

нажмите на картинку для увеличения

LM339 - это микросхема компаратора напряжения серии LMx39x, которая производится во многих отраслях промышленности.Устройства состоят из четырех независимых компараторов напряжения, которые рассчитаны на работу от одного источника питания. Также возможна работа от двух источников питания, если разница между двумя источниками составляет от 2 до 36 В.

LM339 Конфигурация контактов

LM339 - это 14-контактное устройство, как показано на схеме контактов выше. Здесь мы назовем распиновку всех четырех компараторов на микросхеме и опишем функцию каждого вывода.

Штифт

Имя

Описание

1

1 ВЫХ

Выходной контакт компаратора 1

2

2OUT

Выходной контакт компаратора 2

3

VCC

Блок питания

4

2ИН-

Отрицательный вход компаратора 2

5

2ИН +

Положительный вход компаратора 2

6

1ИН-

Отрицательный вход компаратора 1

7

1ИН +

Положительный входной вывод компаратора 1

8

3ИН-

Отрицательный вход компаратора 3

9

3ИН +

Положительный входной вывод компаратора 3

10

4ИН-

Отрицательный вход компаратора 4

11

4ИН +

Положительный входной вывод компаратора 4

12

GND

Земля

13

4OUT

Выходной контакт компаратора 4

14

3OUT

Выходной контакт компаратора 3

Устройство доступно во многих упаковках; дизайнер может выбрать один в зависимости от своих требований.

Характеристики и электрические характеристики LM339
  • Четыре компаратора напряжения с индивидуальным управлением
  • Малошумящие помехи между компараторами
  • Работа с однополярным питанием: от +3,0 В до +36 В
  • Работа с двумя источниками питания: + 18 В и -18 В
  • Низкий входной ток смещения: 25 нА
  • Низкий входной ток смещения: ± 5,0 нА
  • Низкое входное смещение напряжения
  • Диапазон входного синфазного напряжения до GND
  • Низкое выходное напряжение насыщения: 130 мВ при 4.0 мА
  • Совместимость с TTL и CMOS
  • Зажимы ESD на входах повышают надежность, не влияя на работу устройства
  • Не содержит свинца, галогенов / бромированных огнестойких добавок и соответствует требованиям RoHS

Аналогично компараторам напряжения LM339

LM311, LM324, LM397, LM139, LM239, LM2901 и т. Д.

LM339 Обзор микросхемы

LM339 используется в приложениях, где требуется сравнение двух сигналов напряжения.В дополнение к четырем из этих компараторов на борту устройство может сравнивать четыре пары сигналов напряжения одновременно, что удобно в некоторых приложениях. Компаратор пользуется популярностью среди производителей и инженеров благодаря низкой стоимости и хорошей производительности. Отклик устройства также достаточно быстрый, чтобы удовлетворить многие приложения.

Как использовать компаратор напряжения LM339

Сначала рассмотрим внутреннее соединение четырех компараторов в устройстве, как показано ниже.

Теперь возьмем один компаратор из четырех и построим простую прикладную схему, как показано ниже.

Здесь сравнение между напряжениями V1 и V2 выполняется устройством, а выход предоставляется как Vo. Также устройство питается от единственного источника напряжения VCC, как показано выше.

В схеме выход сравнения имеет вид,

Если V1> V2, то Vo = VCC

Если V2> V1, Vo = 0 В или GND

Основываясь на состоянии выхода, мы можем определить, является ли V1 выше или V2 выше на входе.

Приложения
  • Генераторы
  • Компараторы напряжения
  • Детекторы пиков
  • Преобразование логического напряжения
  • Энергонадзор
  • Промышленное
  • Измерительные инструменты
  • Автомобильная промышленность

2D-модель

Все размеры указаны в дюймах [миллиметры в скобках]

Конфигурация выводов

, принципиальная схема и ее применение

Компаратор напряжения - это один из видов интегральной схемы, особенно используемый для сравнения двух напряжений или токов на двух входах компаратора.Основная функция этой ИС заключается в том, что у компаратора есть два входа, где он сравнивает два входа друг с другом, а затем генерирует дифференциальный выход, такой как сигналы высокого уровня или сигнал низкого уровня. В целом компараторы подразделяются на различные типы, которые включают электронные, электрические, оптические, сигма, механические, цифровые, пневматические и многие другие компараторы. Схема компаратора может быть разработана с использованием различных основных электрических и электронных компонентов, таких как резисторы, операционные усилители, транзисторы, диоды и т. Д.Все эти компараторы применимы для создания электрических и электронных проектов.

IC Конфигурация выводов LM339

LM 339 IC имеет четыре встроенных компаратора. Это 14-контактный чип, как показано на рисунке ниже. Эта ИС состоит из четырех компараторов напряжения, которые предназначены для работы только от источника питания. Также будет возможность работы от двойного источника питания, если разница между двумя напряжениями составляет от 2 до 36 вольт.


LM339 Конфигурация выводов IC
  • Вывод 1 (OUT): Это вывод первого компаратора.
  • Pin2 (OUT): Это выходной контакт второго компаратора.
  • Pin3 (VCC): Это источник питания компаратора.
  • Контакт 4 (IN-): Это отрицательный входной контакт второго компаратора.
  • Контакт 5 (IN +): Это положительный входной контакт второго компаратора.
  • Вывод 6: (IN-): Это отрицательный вход первого компаратора.
  • Вывод 7: (IN +): Это положительный вывод первого компаратора.
  • Вывод 8: (IN-): Это отрицательный вывод третьего компаратора.
  • Вывод 9: (IN +): Это положительный вывод e третьего компаратора.
  • Вывод 810: (IN-): Это отрицательный вывод четвертого компаратора.
  • Контакт 11: (IN +): Это положительный входной контакт четвертого компаратора.
  • Контакт 12: (GND): Это контакт заземления
  • Контакт 13: (OUT): Это выходной контакт четвертого компаратора.
  • Pin8: (OUT): Это выходной контакт третьего компаратора.

IC Монитор напряжения батареи на основе LM339

В схеме монитора напряжения батареи используется компаратор LM399 и необходимые компоненты, такие как резисторы, потенциометр и диод. Эта схема может быть построена с резистором R1-1K, потенциометром-5K VR1, IC компаратора напряжения LM339, стабилитроном ZD1-6V, светодиодом, пьезозуммером BZ1 и т. Д.

Когда датчики подключены к батарее 9V, цепь будет активировать.Микросхема LM399 имеет положительные и отрицательные контакты, которые являются контактами 3 и 12, как показано на схеме. Одновременно подача напряжения от батареи будет проходить через потенциометр VR1 на неинвертирующие клеммы (контакт 5) ИС.

LM339 Цепь компаратора напряжения IC

Затем резистор R1 в цепи ограничивает поток тока, чтобы ограничить его по направлению к стабилитрону 6 В на инвертирующих выводах IC (вывод 4). Как инвертирующий, так и неинвертирующий способы напряжения s микросхемы сравнивают два напряжения на микросхеме IC1.В качестве индикаторов используются зуммер и светодиоды. Резистор R2, подключенный к зуммеру, а также диод, будут контролировать прохождение тока через них.

Здесь сравнение двух напряжений в цепи может быть выполнено с помощью ИС, и выход предоставляется как V0, а питание схемы осуществляется от единственного источника напряжения VCC. Сравнение двух напряжений может быть выполнено при следующих условиях.

Если первичное напряжение больше второго напряжения (V1> V2), то выходное напряжение будет VCC.

Если первичное напряжение меньше второго напряжения (V1

Когда первичное напряжение выше 6 В, выход будет в состоянии высокого напряжения. Таким образом, светодиод не будет мигать, а зуммер не может издавать звук. Потому что каждый их клеммы подключены к выходному выводу IC и положительному источнику питания.

Когда первичное напряжение ниже 6 вольт, светодиод будет гореть, а зуммер издаст звук. Уровень напряжения и чувствительность цепи можно регулировать потенциометром VR1.

Пакеты IC LM339

LM339IC имеет разные пакеты, и некоторые из них обсуждаются ниже.

  • Для LM339DG упаковка будет SOIC-14 (без свинца (pb))
  • Для LM339DR2G упаковка будет SOIC-14 (без свинца (pb))
  • Для LM339DTBR2G упаковка будет TSSOP- 14 (без свинца (pb))
  • Для LM339NG пакет будет PDIP-14 (без свинца)
Характеристики IC LM339

Основные характеристики LM339 IC в основном включают низкий входной ток смещения, слаботочный источник питания, низкое выходное напряжение насыщения, низкий входной ток смещения и т. д.Некоторые особенности с единицами SI (международной системы) обсуждаются ниже.

  • Широкий диапазон значений одинарного напряжения питания от +3 В до 36 Вольт.
  • Низкий ток питания 1,1 мА
  • Низкий входной ток смещения 5 нА
  • Низкий входной ток смещения 25 нА
  • Низкое выходное напряжение насыщения 250 мВт
  • Низкое входное напряжение смещения 1 мВ
  • Хорошо подходит выходы TTL, MOS, CMOS
Характеристики IC LM339

Номинальные значения мощности, тока и напряжения IC LM339 и их стандартные значения в единицах СИ обсуждаются ниже.

  • Напряжение питания (Vcc) составляет 36 В
  • Дифференциальный диапазон входного напряжения (VIDR) составляет 30 В
  • Короткое замыкание выхода (Isc) на GND непрерывно
  • Входное синфазное напряжение (VICMR) будет в диапазоне от - 0,3 В до Vcc
  • Рабочая температура (TA) составляет от -25 o c до 85 o c
  • Рассеиваемая мощность (PD) составляет 1 мВт.
  • Температура перехода (TJ) составляет 150 ° C.

IC LM339 Applications

Приложения IC LM339 в основном включают в себя контроль мощности, промышленные устройства, генераторы, пиковые детекторы, компараторы напряжения, измерительные приборы, преобразование логических напряжений, автомобилестроение, вождение автомобиля. CMOS, Low-Frequency ОУ, преобразователь усилитель, Нулевая Crossing детектор, Предельный компаратор, генератор, управляемый кристалл, отрицательный опорный компаратор, вождение TTL, и т.д.

Таким образом, это все о конфигурации контактов LM339 IC и его применении.Из приведенной выше информации, наконец, мы можем сделать вывод, что компаратор напряжения относится к семейству LMx39x и разработан многими производственными отраслями. Эта ИС может быть встроена с четырьмя отдельными компараторами напряжения и работать от одного источника питания. А также работает с двойным питанием, а разница между двумя источниками V1 и V2 составляет от 2 до 36 вольт.

Распиновка ИС компаратора LM339, примеры схем, техническое описание, приложения

LM339 - это микросхема четырехканального дифференциального компаратора, в которой четыре независимых компаратора напряжения размещены внутри одного 14-выводного корпуса.Поскольку это ИС компаратора, он сравнивает два входных значения и генерирует выходные данные в зависимости от сравнения. Все компараторы работают независимо и, следовательно, могут одновременно выполнять разные задачи. LM339 IC совместима со всеми логическими формами TTL, MOS и CMOS.

LM339 Распиновка

Эта микросхема четырехканального дифференциального компаратора имеет четырнадцать контактов. Из них три контакта назначены каждому компаратору. Чтобы сделать разницу, мы даем разные цвета контактам каждого компаратора.Но для всех компараторов используются общие выводы блока питания.

Контакт Описание

Все четыре компаратора состоят из двух входных контактов и одного выходного контакта, а также общей положительной шины питания и заземления.

  • Контакты 4, 6, 8, 10 - отрицательные входы
  • Контакты 5, 7, 9, 11 - положительные входы
  • Контакты 1, 2, 13, 14 - это выходные контакты.
  • Контакты 3 и 12 - это контакты источника питания.

LM339 Принцип работы

Работа этого дифференциального компаратора IC аналогична другим компараторам.У каждого COM есть три контакта. Входные контакты могут быть инвертирующими (-IN) и неинвертирующими (+ IN). Мы подключаем положительное входное напряжение к неинвертирующему выводу, а отрицательный входной сигнал - к инвертирующему выводу.

  • Если напряжение на выводе -IN больше, чем на выводах + IN и напряжения смещения, на выходе будет логический ноль.
  • Точно так же, если напряжение на выводе + IN выше, чем на выводах -IN и смещении, на выходном выводе появится высокий логический сигнал.

Характеристики

Некоторые из основных характеристик микросхемы LM339:

  • Четыре компаратора имеют очень низкий уровень шумовых помех.
  • Работает как от одинарного, так и от двойного источника питания в широком диапазоне напряжений.
  • Для работы с однополярным питанием значение напряжения питания должно находиться в диапазоне от +3,0 В до +36 В. В случае двойного питания диапазон составляет от +18 В до -18 В.
  • Он имеет низкий входной ток смещения, ток смещения и напряжение смещения.
  • Это устройство совместимо с логическими формами TTL, MOS и CMOS.
  • Обеспечивает низкий потребляемый ток потребления, обычно 0,8 мА. Его значение не зависит от напряжения питания.
  • Диапазон синфазного входного напряжения, в котором ИС выполняет свою работу, обычно включает землю, даже если он регулируется одним напряжением источника питания.
  • Выходное напряжение насыщения обычно составляет 130 мВ при 4 мА.

Где использовать LM339?

LM339 IC - это высокоточный компаратор, предназначенный для работы с использованием только одного источника питания, но вы также можете использовать двойной источник питания, если удовлетворяются два требования. Во-первых, у двух блоков питания разница между ними составляет от 2 до 36 В.И второй - контакт 3 должен быть как минимум на 1,5 В положительнее, чем входное синфазное напряжение.

В основном, он выдает цифровой сигнал на выходной терминал путем сравнения двух входных сигналов. Выходной сигнал определяет, какой вход больше. Таким же образом эта ИС может работать как датчик уровня. Отличительной особенностью этого устройства является низкое энергопотребление, что делает его хорошо подходящим для работы от аккумулятора. В дополнение к вышеупомянутым функциям, он удобен в использовании, дешевле и обеспечивает хорошую производительность.

Как использовать LM339?

Принцип работы этой микросхемы прост. Если напряжение инвертирующего вывода больше, чем сигнал входного напряжения, подаваемый на неинвертирующий вывод, на выходе будет генерироваться высокий сигнал, в противном случае - низкий сигнал.

Пример схемы детектора с пересечением нуля

На рисунке ниже показана простая схема детектора перехода через нуль, демонстрирующая работу микросхемы LM339. Подайте сигнал переменного тока на вход. Подайте нулевое напряжение или подключите неинвертирующую клемму к земле.LM339 IC сравнивает значения двух входов друг с другом.

Когда сигнал переменного тока пересекает нулевой опорное напряжение, выход компаратора изменений. Диод защищает микросхему от повреждения, когда входное напряжение опускается ниже диапазона, указанного для синфазного входного напряжения. Микросхема LM339 имеет открытый коллектор транзистора на выходе, поэтому мы подключили резистор 5,1 кОм в качестве подтягивающего резистора.

Компараторы эквивалентного напряжения

LM139, LM239, LM2901, LM311

Приложения

Включает:

  • Генерация прямоугольных импульсов и генерация временной задержки
  • Аналого-цифровое преобразование сигналов
  • Генераторы, управляемые напряжением
  • Пиковые детекторы и приложения для определения уровня
  • Измерительные инструменты
  • Преобразователи-усилители

2D-диаграмма

Размеры 14-выводного корпуса PDIP приведены на диаграмме ниже.

Лист данных

LM339 Лист данных

LM339 Компаратор: вывод, схема, параметр [FAQ]

Описание

LM339 (четырехдифференциальный компаратор) состоит из четырех независимых компараторов напряжения. Это обычная интегральная схема, которая в основном используется в схемах цифрового логического затвора высокого напряжения. С помощью LM339 можно легко формировать различные схемы компаратора напряжения и схемы генератора.


Каталог

Техническое описание компонентов

Распиновка LM339

Распиновка LM339


Основные параметры

Название параметра

Обозначение

Числовое значение

шт.

напряжение питания

VCC

± 18 или 36

В

Входное напряжение дифференциального режима

VID

± 36

В

Входное синфазное напряжение

VI

-0.3 ~ VCC

В

Рассеиваемая мощность

Pd

570

мВт

Температура рабочей среды

Топр

от 0 до 70 фунтов стерлингов

Температура хранения

Tstg

-65 до 150


Характеристики
  • Смещение низкого напряжения, обычно 2 мВ
  • Диапазон синфазного напряжения очень большой, от 0 В до напряжения источника питания минус 1.5в
  • Предел внутреннего сопротивления источника сигнала очень велик
  • Работа с однополярным питанием: 2-36 В
  • Работа с двумя источниками питания: ± 1 В- ± 18 В
  • Возможность гибкого и удобного выбора выходного потенциала

LM339 аналогичен операционному усилителю с нерегулируемым усилением. Каждый компаратор имеет два входа и один выход. Одна из двух входных клемм называется неинвертирующей входной клеммой, обозначенной знаком «+», а другая называется инвертирующей входной клеммой, которая представлена ​​знаком «-».При сравнении двух напряжений, добавить фиксированное напряжение в качестве опорного напряжения при любом входном терминале, и добавить напряжение сигнала, чтобы быть по сравнению с другой клеммой. Когда напряжение на клемме «+» выше, чем на клемме «-», выходная трубка отключится. Когда напряжение на клемме «-» выше, чем на клемме «+», выходная трубка насыщается. Разница напряжений между двумя входными клеммами превышает 10 мВ, что может гарантировать, что выход может быть надежно переключен из одного состояния в другое состояние.Таким образом, LM339 идеально подходит для случаев слабого сигнала.

Выходная клемма LM339 эквивалентна кварцевому транзистору, который не подключен к резистору коллектора. При использовании выходной терминал положительного источника питания обычно должен быть подключен к резистору (так называемому подтягивающему резистору). Выбор подтягивающих резисторов с разными значениями сопротивления повлияет на значение высокого потенциала на выходе. Потому что, когда выходной транзистор выключен, его напряжение коллектора в основном зависит от номинала подтягивающего резистора и нагрузки.Кроме того, выходы каждого компаратора могут быть соединены вместе.


Применение
  • Промышленное
  • Автомобильная промышленность
    • Информационно-развлекательная система и кластеры
    • Блок управления кузовом
  • Надзор за питанием
  • Осцилляторы
  • Пиковые детекторы
  • Преобразование логического напряжения

Список функций контактов

Номер контакта

Функция штифта

Обозначение

Номер контакта

Функция штифта

Обозначение

1

Выход 2

OUT2

8

Инвертирующий вход 3

1Н- (3)

2

Выход 1

ВЫХ1

9

Прямой ввод 3

1 номер + (3)

3

Блок питания

VCC +

10

Инвертирующий вход 4

1Н- (4)

4

Инвертирующий вход 1

1Н- (1)

11

Прямой ввод 4

1 номер + (4)

5

Положительный вход 1

1 номер + (1)

12

Блок питания

Vcc

6

Инвертирующий вход 2

1Н- (2)

13

Выход 4

OUT4

7

Прямой ввод 2

ВЫХ2 (2)

14

Выход 3

OUT3


Принципиальная схема

Принципиальная схема LM339


Упаковка

LM339 Упаковка


Электрические характеристики

VCC = 5.0 В, Tокр. = 25 ℃, если не указано иное

Название параметра

Символ

Условия испытаний

Минимум

Типичный

Максимум

шт.

Входное напряжение смещения

VIO

VCM = от 0 до VCC-1.5 VO (P) = 1,4 В, Rs = 0

± 1,0

± 5,0

мВ

Входной ток смещения

IIO

± 5

± 50

нА

Входной ток смещения

Ib

65

250

нА

Входное синфазное напряжение

VIC

0

VCC-1.5

В

Ток покоя

ICC

VCC = 5 В, без нагрузки

1,1

2,0

мА

VCC = 30 В, без нагрузки

1.3

2,5

мА

Коэффициент усиления по напряжению

AV

VCC = 15 В, RL > 15 кОм

200

В / мВ

Потребляемый ток

Изинк

Vi (-) 1V, Vi (+) = 0V, Vo (p) < 1.5 В

6

16

мА

Выходной ток утечки

ИОЛЕ

Vi (-) = 0 В, Vi (+) = 1 В, VO = 5 В

0,1

нА


Инструкции

Серия LM339 - это устройства с высоким коэффициентом усиления и широкой полосой пропускания, которые, как и большинство компараторов, могут легко генерировать колебания, если выходной провод непреднамеренно соединяется с входами через паразитную емкость.Это проявляется только во время интервалов перехода выходного напряжения, когда компаратор меняет состояния. Для решения этой проблемы байпас питания не требуется. Стандартная компоновка печатной платы полезна, поскольку снижает паразитную связь ввода-вывода. Уменьшение этого входного резистора до <10 кОм снижает уровни сигнала обратной связи и, наконец, добавление даже небольшого количества (от 1 до 10 мВ) положительной обратной связи (гистерезиса) вызывает такой быстрый переход, что колебания из-за паразитной обратной связи невозможны. Простое подключение ИС и присоединение резисторов к контактам вызовет колебания ввода-вывода во время небольших переходных интервалов, если не используется гистерезис.Если входной сигнал представляет собой импульсную форму волны с относительно быстрым нарастанием и спадом, гистерезис не требуется.

Все контакты неиспользуемых компараторов должны быть подключены к отрицательному источнику питания.

Сеть смещения LM339 устанавливает ток стока, который не зависит от величины напряжения источника питания в диапазоне от 2 В до 30 В.

Обычно нет необходимости использовать байпасный конденсатор на линии питания.

Дифференциальное входное напряжение может быть больше + В без повреждения устройства.Должна быть предусмотрена защита, чтобы входное напряжение не становилось отрицательным более ± 0,3 В DC (при 25 ℃). Можно использовать входной фиксирующий диод, как показано в разделе приложений.

Выход LM339 - это незафиксированный коллектор выходного NPN-транзистора с заземленным эмиттером. Многие коллекторы могут быть связаны вместе, чтобы обеспечить выходную функцию ИЛИ. Выходной подтягивающий резистор может быть подключен к любому доступному напряжению источника питания в пределах допустимого диапазона напряжения питания, и нет ограничений на это напряжение из-за величины напряжения, которое подается на клемму V корпуса LM1339. .Выход также можно использовать в качестве простого переключателя SPST на землю (когда подтягивающий резистор не используется). Величина тока, который может потреблять выходное устройство, ограничена доступным приводом (который не зависит от V ) и β этого устройства. При достижении максимального предела тока (приблизительно 16 мА) выходной транзистор выйдет из состояния насыщения, и выходное напряжение будет расти очень быстро. Выходное напряжение насыщения ограничено приблизительно 60 Ом R SAT выходного транзистора.Низкое напряжение смещения выходного транзистора (1 мВ) позволяет выходу фиксироваться практически на уровне земли для малых токов нагрузки.


Производитель продукции

Texas Instruments Inc. (TI) - американская технологическая компания, которая разрабатывает и производит полупроводники и различные интегральные схемы, которые она продает разработчикам и производителям электроники по всему миру. Штаб-квартира находится в Далласе, штат Техас, США. TI входит в десятку ведущих мировых производителей полупроводников по объему продаж.Texas Instruments специализируется на разработке аналоговых микросхем и встроенных процессоров, на которые приходится более 80% их доходов. TI также производит технологию цифровой обработки света (DLP) TI и продукты образовательной техники, включая калькуляторы, микроконтроллеры и многоядерные процессоры. На сегодняшний день у TI более 43 000 патентов по всему миру.


FAQ

LM339 - это микросхема компаратора напряжения серии LMx39x, которая производится во многих отраслях промышленности.Устройства состоят из четырех независимых компараторов напряжения, которые рассчитаны на работу от одного источника питания.

  • В чем разница между LM324 и LM339?

LM324 имеет дополнительный выход, а LM339 - открытый коллектор. В дополнительном выходе ток может течь в любом направлении по мере необходимости (источник или сток), в то время как выход с открытым коллектором может только принимать ток.

  • Как работает компаратор LM339?

LM339 - компаратор с четырьмя ОУ.Компаратор работает по простой концепции. Каждый операционный усилитель компаратора имеет 2 входа, инвертирующий вход и неинвертирующий вход. Если инвертирующее входное напряжение больше, чем неинвертирующее входное, то выход заземляется.

Компаратор - это электронная схема, которая сравнивает два подключенных к нему входа и выдает выходной сигнал. Выходное значение компаратора указывает, какой из входов больше или меньше. Обратите внимание, что компаратор относится к нелинейным приложениям ИС.

  • Какая замена для LM339?

LM311, LM324, LM397, LM139, LM239, LM2901

  • Что такое схема компаратора?

Схема компаратора сравнивает два напряжения и выдает либо 1 (напряжение на положительной стороне; VDD на иллюстрации), либо 0 (напряжение на отрицательной стороне), чтобы указать, какое из них больше.Компараторы часто используются, например, для проверки того, достиг ли вход некоторого заранее определенного значения.

  • Какая польза от LM339?

LM339 используется в приложениях, где требуется сравнение двух сигналов напряжения. В дополнение к четырем из этих компараторов на борту устройство может сравнивать четыре пары сигналов напряжения одновременно, что удобно в некоторых приложениях.

Примеры схем компаратора Учебное пособие


Фиг.1 Компаратор
на базе LM741 использует биполярный источник питания.

by Lewis Loflin

Компараторы позволяют цифровым схемам и микроконтроллерам взаимодействовать с аналоговыми напряжениями в реальном мире. Часто имея два входа, они выводят ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ, в зависимости от соотношения этих входов.

Они используются внутри Arduino, что делает возможным аналого-цифровое преобразование (АЦП) при использовании с цифро-аналоговым преобразователем напряжения (ЦАП).

В моем аналого-цифровом вольтметре Arduino я генерировал переменное напряжение с широтно-импульсной модуляцией Arduino с использованием компаратора для измерения входного напряжения до 20 вольт - намного выше 5-вольтовой цифровой логики.

В другом случае я использовал четырехканальный компаратор LM339 для создания зарядного устройства без микроконтроллера на основе схемы на рис. 1.


4-битный индикатор напряжения на основе LM339 - щелкните изображение, чтобы увидеть его в полном размере.

Выше мы использовали все четыре компаратора в LM339 как 4-битный вольтметр. Резисторы делителя напряжения и потенциометр 100 кОм устанавливают срабатывание по напряжению.

Основы компаратора

См. Также Схемы компаратора напряжения

Компаратор часто представляет собой операционный усилитель без обратной связи между входами и выходами.Он либо полностью включен (около Vcc), либо выключен (около 0 вольт). На рис. 2 показан компаратор, построенный на основе обычного операционного усилителя LM741.

В этой тестовой схеме мы используем биполярный источник питания на 12 В. На входе NEG на контакте 2 фиксируется напряжение 6 В с стабилитроном, подключенным к положительной стороне источника питания. Мы назовем это Vref.

На входе POS на выводе 3 мы подключаем потенциометр обратно к + и GND. Это Вин. Если Vin на меньше 6 вольт, выход на выводе 7 LM741 будет примерно минус 10 вольт.Здесь мы используем диод 1N4001 для защиты светодиода от чрезмерного обратного напряжения.

Если мы настроим потенциометр 10K так, чтобы Vin на больше, чем Vref, выход на выводе 7 выйдет примерно на плюс 10 вольт, смещая вперед 1N4001 и загораясь светодиод.

Недостатком использования LM741 является использование биполярного источника питания.


Рис. 2 Компаратор на базе LM358 использует изображение
с одним щелчком мыши для полноразмерного изображения.

Схема компаратора на рис.2 использует операционный усилитель LM358 вместо LM741. LM358 разработан для работы от одного источника питания. Он делает то же самое, что и на рис. 2, с добавлением Q1, который действует как выходной драйвер с открытым коллектором.

Когда Vin меньше Vref, выходной сигнал на контакте достигает примерно 10 вольт, включая транзистор Q1, который включает светодиод. Установив точку срабатывания потенциометром 10K, можно сделать индикатор пониженного напряжения.


Рис. 3 Компаратор на базе LM311 имеет
выход с открытым коллектором - щелкните изображение, чтобы увидеть его в полном размере.

Как правило, для входов компаратора с выходами с открытым коллектором, таких как LM339 или LM311 (не для схемы LM358):

Ток БУДЕТ течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе MINUS выше, чем напряжение на входе PLUS.

Ток НЕ БУДЕТ течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе МИНУС ниже, чем напряжение на входе ПЛЮС.

На рис. 4 используется компаратор LM311, специально разработанный ТОЛЬКО как компаратор - все внешние части на рис.3 минуса, схема светодиода, горшок, стабилитрон. Его резисторы обратной связи и входные резисторы являются внутренними. Работает аналогично схеме LM358.

Внешний резистор 4,7 кОм используется для взаимодействия с цифровой логикой, создавая ВЫСОКОЕ или 12-вольтовое напряжение на выходе, когда LM311 выключен. Так цифровые схемы «общаются» с резистивными датчиками. Установка Vref на известную точку и проверка вывода сообщают нам, когда Vin больше, чем Vref.


Рис. 4 Сигнализация превышения напряжения компаратора LM339
с использованием оптрона для подачи звукового сигнала - щелкните изображение, чтобы увеличить его.

На рис. 5 мы используем один из четырех счетверенных компараторов LM339 для подачи звукового сигнала, если Vin становится слишком высоким из-за того, что напряжение Vcc превышает 12 вольт. LM339 равен 4 LM311 в одном корпусе с общим питанием и подключениями GRD для всех 4 компараторов. См. Рис. 1 выше.

Эта схема полезна, скажем, в регуляторе автомобильной системы зарядки, который не сбрасывает чрезмерное напряжение в систему, разрушая аккумулятор и электронику. Здесь я использовал оптопару 4N25 для управления зуммером или звуковым сигналом малой мощности - токовая нагрузка на выходе компаратора мала, в то время как оптопара намного выше.

См. Спецификацию LM339.


Рис. 5 Управляющее реле компаратора LM339 с внешним PNP-транзистором
- щелкните изображение, чтобы увидеть его в полном размере.

На рис. 6 мы используем внешний биполярный транзистор PNP для управления реле. Когда выход с открытым коллектором компаратора включен, ток течет через резистор 1K и переход база-эмиттер, включающий транзистор, замыкая цепь для реле K1 и светодиодного индикатора.


Рис. 6 Компаратор LM339 использует фотоэлемент
из CdS для управления ночным освещением - щелкните изображение, чтобы увидеть его в полном размере.

Теперь мы используем LM339 для создания «ночника». Стабилитрон был заменен фотоэлементом CdS, сопротивление которого уменьшается пропорционально увеличению уровня освещенности. Поскольку сопротивление R2 уменьшается при дневном свете, Vref выше, чем Vin, поэтому компаратор выключен.

Когда уровень освещенности падает, R2 увеличивает сопротивление, а Vref падает ниже Vin, включая реле через оптопару для включения света или что-то еще. Та же самая схема PNP на рис. 6 также будет работать. Используйте горшок 10K, чтобы установить точку срабатывания.

В качестве заключительной ноты R1 и R2 можно поменять местами для противоположного эффекта. Скажем, выключайте вентилятор в теплице, когда садится солнце. Фотоэлемент можно заменить термистором для измерения температуры.

Домашняя страница Hobby Electronics и домашняя страница для веб-мастеров (Off site.)

Оптическая развязка управления двигателем H-моста YouTube
Оптическая развязка управления двигателем с Н-мостом

Теория оптопары и схемы YouTube
Драйверы оптоизолированных транзисторов для микроконтроллеров

All NPN Transistor H-Bridge Motor Control YouTube
Управление двигателем с Н-мостом на всех NPN транзисторах

Схема четырехвольтного компаратора

LM339

Счетверенный компаратор LM339 - это счетверенный компаратор операционных усилителей, что означает, что он состоит из четырех независимых операционных усилителей.Это одна из микросхем, которые используются для проверки низкого уровня, определения уровня, а также для автомобильных, бытовых и промышленных электронных устройств с памятью. По сути, он состоит из четырех автономных прецизионных компараторов напряжения, где максимальное значение напряжения смещения указано до минимального значения, то есть 2 мВ для LM339 и других подобных устройств. Эта схема может сравнивать четыре различных входных значения.

Характеристики четырехкамерного компаратора напряжения LM339:

  • Работает с одним входом: 3–36 В
  • Работа с раздельным питанием: ± 1.5 - ± 18
  • Входной ток смещения низкий: 25 нА
  • Низкий входной ток смещения: ± 5 нА
  • Ток питания очень низкий (1,1 мА) не зависит от напряжения питания

Альтернативы для LM339 IC:

Вместо LM339 можно использовать другие ИС, которые работают так же. Список включает;

1. LM139; 2. LM239;

3. LM311; 4. LM324;

5.LM393;

Работа четырехвольтного компаратора LM339:

LM339 Quad Voltage Comparator работает очень просто. Каждый операционный усилитель компаратора имеет два входа. Выход заземляется в случае, если инвертирующий вход больше, чем неинвертирующее входное напряжение. В случае, когда неинвертирующий вход больше, чем выходное напряжение, повышается до Vcc. Теперь, если выходной сигнал подается на светодиод, светодиод будет включен в первом случае (инвертирующий> неинвертирующий) и выключен во втором случае (неинвертирующий> инвертирующий).

Распиновка операционного усилителя LM339:

Каждый из четырех операционных усилителей имеет 3 контакта, два из которых являются входными контактами для сравнения, а третий - выходным контактом, значение которого зависит от сравнения входов. На выходе выводится Vcc, если инвертирующее напряжение выше, чем неинвертирующее, а на выходе выводится на землю в противоположном случае.

Помимо выходных и входных контактов, два контакта LM339 являются контактами питания.Один из них - Vcc, а другой - заземлен.

Необходимые компоненты:

  1. Микросхема операционного усилителя LM339
  2. Потенциометры (4)
  3. Четыре резистора (330 Ом)
  4. Светодиоды (4)
  5. Источник питания постоянного тока или четыре батарейки AA

Схема четырехвольтного компаратора LM339:

Принципиальная электрическая схема счетверенного компаратора напряжения LM339 показана ниже:

Описание схемы:

Здесь, в этой схеме, четыре светодиода разного цвета должны одновременно демонстрировать работу четырех операционных усилителей.Инвертирующий вывод каждого операционного усилителя соединен с выводами стеклоочистителя потенциометра. Один вывод потенциометра подключается к GRND, а другой к Vcc.

На неинвертирующий терминал каждого операционного усилителя подается питание +2 В.

Микросхема LM339 получает питание путем подключения Vcc (контакт № 3) к 5 В, в то время как контакт GND (контакт № 12) заземлен. Питание LM339, необходимое для работы, обеспечивает смещение для схемы.

К каждому выходному выводу подключен ограничительный резистор (330 Ом) и светодиод.

Перед тем, как приступить к работе со схемой, убедитесь, что выходной сигнал равен нулю, установив потенциометр около 0 Ом. При подаче питания на схему светодиоды не загораются. Теперь отрегулируйте потенциометр так, чтобы сопротивление увеличилось. Когда вы его поворачиваете, в какой-то момент выше 2V загорается первый светодиод. Это происходит из-за того, что инвертирующее напряжение больше, чем неинвертирующее, и, таким образом, выходной сигнал переключается с Vcc на GND. Тот же результат можно получить, регулируя потенциометр, для других трех операционных усилителей.Таким образом подключается микросхема LM339, которая действует как счетверенный компаратор напряжения

. Операционный усилитель

- LM339, базовый режим

В таблице данных LM339 указано следующее:

Базовая схема компаратора используется для преобразования аналоговых сигналов в цифровой выход. Выходной сигнал ВЫСОКИЙ, когда напряжение на неинвертирующем (+ IN) входе больше, чем на инвертирующем (-IN) входе. Выход является НИЗКИМ, когда напряжение на неинвертирующем (+ IN) входе меньше, чем на инвертирующем (-IN) входе.Инвертирующий вход (-IN) также обычно называют «эталонным» или «VREF» входом. [...] Выход также можно использовать как простой переключатель SPST на землю (когда подтягивающий резистор не используется).

Итак, для вашей схемы ВЫСОКИЙ выход получается, когда 9 В> Vin. А выход LOW получается в противном случае 9V

НИЗКОЕ выходное напряжение зависит от того, к чему вы подключите отрицательный вывод питания LM339.Здесь вы этого не показываете. Я предполагаю, что он привязан к земле вашей схемы, поскольку именно так обычно используется LM339. Поскольку LM339 имеет выход с открытым коллектором, ВЫСОКОЕ выходное напряжение не зависит от собственного источника питания. Например, вы можете установить положительный источник питания LM339 всего на 5 В, а на выходе HIGH все равно будет ~ 12 В, когда Vin выше 9 В.

Остерегайтесь превышения диапазона входного синфазного напряжения LM339, если вы сделаете что-то подобное. Для Vin, изменяющегося (скажем) от 0 до 12, входное синфазное напряжение [в вашей цепи] изменяется в пределах 4.5В и 10,5В. Последнее вызовет проблемы на практике, даже если при моделировании будет хорошо выглядеть.

В таблице данных указано, что общий диапазон напряжения не должен превышать положительного напряжения питания LM339 минус 1,5 В, поэтому в реальной схеме, если мы используем источник питания 5 В для LM339, общее входное напряжение не должно превышать 3,5 В.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *