Lm393P описание на русском принцип работы. LM393: характеристики, принцип работы и применение сдвоенного компаратора напряжения

Что такое компаратор LM393. Каковы его основные характеристики. Как работает LM393. Где применяется данная микросхема. Какие есть аналоги LM393.

Общие сведения о компараторе LM393

LM393 представляет собой сдвоенный компаратор напряжения, выпускаемый в различных корпусах. Данная микросхема широко применяется в электронике благодаря следующим ключевым особенностям:

• Наличие двух независимых компараторов в одном корпусе
• Широкий диапазон напряжения питания: от 2 В до 36 В
• Низкое энергопотребление
• Совместимость с ТТЛ и КМОП логикой
• Возможность работы от одного или двух источников питания

Назначение выводов и корпуса LM393

Микросхема LM393 чаще всего выпускается в 8-выводных корпусах следующих типов:

• DIP-8 — для монтажа в отверстия
• SOP-8 — для поверхностного монтажа
• SOIC-8
• TSSOP-8

Независимо от типа корпуса, назначение выводов LM393 остается неизменным:

1. Выход первого компаратора
2. Инвертирующий вход первого компаратора
3. Неинвертирующий вход первого компаратора
4. Общий вывод (земля)
5. Неинвертирующий вход второго компаратора
6. Инвертирующий вход второго компаратора
7. Выход второго компаратора
8. Напряжение питания

Основные технические характеристики LM393

Рассмотрим ключевые параметры компаратора LM393:

• Напряжение питания: от 2 В до 36 В
• Входное напряжение смещения: не более 5 мВ
• Входной ток смещения: не более 250 нА
• Ток потребления: около 0.8 мА на канал
• Коэффициент усиления: не менее 200 В/мВ
• Время отклика: около 1.3 мкс
• Выходной ток: до 20 мА
• Диапазон рабочих температур: от 0°C до +70°C

Принцип работы компаратора LM393

Компаратор LM393 сравнивает два входных аналоговых сигнала и формирует на выходе логический уровень в зависимости от результата сравнения:

• Если напряжение на неинвертирующем входе (+) выше, чем на инвертирующем (-), выход переходит в высокое состояние
• Если напряжение на неинвертирующем входе (+) ниже, чем на инвертирующем (-), выход переходит в низкое состояние

Выход компаратора представляет собой открытый коллектор, что требует подключения подтягивающего резистора к источнику питания для формирования высокого логического уровня.

Типовые применения LM393

Благодаря своим характеристикам, компаратор LM393 находит применение во многих электронных устройствах:

• Преобразователи аналогового сигнала в цифровой
• Пороговые детекторы сигналов
• Формирователи импульсов
• Генераторы прямоугольных импульсов
• Источники опорного напряжения
• Устройства защиты от перенапряжения
• Интерфейсы между различными логическими семействами

Аналоги микросхемы LM393

При необходимости замены LM393 можно рассмотреть следующие аналоги:

• LM2903 — с расширенным температурным диапазоном
• LM293 — военная версия
• LM339 — счетверенный компаратор
• КР1040СА1 — отечественный аналог
• NJM2903 — аналог от JRC
• TS393 — аналог от Taiwan Semiconductor

При выборе аналога необходимо внимательно сравнивать их характеристики с LM393 для обеспечения полной совместимости в конкретной схеме.

Особенности применения LM393 в схемах

При использовании компаратора LM393 в электронных устройствах следует учитывать некоторые особенности:

• Необходимость подключения подтягивающего резистора к выходу для формирования высокого уровня
• Возможность возникновения «дребезга» выхода при медленно меняющихся входных сигналах
• Целесообразность использования гистерезиса для повышения помехоустойчивости
• Ограничение входных напряжений в пределах допустимого диапазона
• Учет входных токов смещения при работе с высокоомными источниками сигнала

Схемы включения LM393

Рассмотрим несколько типовых схем включения компаратора LM393:

Простой пороговый детектор

В этой схеме LM393 сравнивает входное напряжение с фиксированным опорным уровнем:

• На инвертирующий вход подается опорное напряжение
• На неинвертирующий вход поступает входной сигнал
• Выход подключен к питанию через подтягивающий резистор
• При превышении входным сигналом опорного уровня выход переходит в высокое состояние

Компаратор с гистерезисом

Добавление положительной обратной связи позволяет реализовать гистерезис:

• Резистор обратной связи подключается между выходом и неинвертирующим входом
• Второй резистор соединяет неинвертирующий вход с общим проводом
• Ширина петли гистерезиса зависит от соотношения резисторов
• Гистерезис повышает помехоустойчивость схемы

Генератор прямоугольных импульсов

LM393 можно использовать для построения простого генератора:

• Конденсатор заряжается и разряжается через резистор
• Напряжение на конденсаторе подается на неинвертирующий вход
• На инвертирующий вход подаются пороговые уровни
• Выход переключается при достижении верхнего и нижнего порогов
• Частота генерации зависит от номиналов RC-цепи

Заключение

Компаратор LM393 является универсальной и широко распространенной микросхемой. Благодаря наличию двух независимых каналов, низкому энергопотреблению и широкому диапазону питающих напряжений, он находит применение во множестве электронных устройств. Понимание принципов работы и особенностей применения LM393 позволяет эффективно использовать данный компаратор при разработке различных схем.

Lm393 datasheet на русском

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. При использовании двухполярного — разница между потенциалами должна составлять от 2 В до 36 В.

Ток потребления компаратора не зависит от напряжения питания. Необходимо обратить внимание, что данный компаратор имеет выход с открытым коллектором.

Ключевая особенность LM393

• Широкий диапазон напряжения питания: 2…36 В или ±1…±18 В
• Очень низкий ток потребления (0,45 мА)
• Низкий входной ток смещения: 20 нА
• Низкий входной ток смещения: ± 3 нА
• Низкое входное напряжение смещения: ± 1 мВ тип
• Низкое выходное напряжение насыщения: 80 мВ
• TTL, DTL, ECL, MOS, CMOS совместимые выходы
• Компаратор LM393 доступен в корпусе: DFN8 2х2, MiniSO8, TSSOP8 и SO8

Технические характеристики LM393

Ниже приведены основные электрические характеристики и абсолютные максимальные значения эксплуатации LM393:

Принципиальная схема LM393

Назначение выводов (распиновка)

Аналог LM393

Для замены можно использовать следующие зарубежные и отечественные аналоги LM393:

зарубежный аналог

• AN1393
• AN6916
• AN6914
• GL393
• IR9393
• NJM2903D
• TA75393AP
• UPC393C
• UA393

отечественный аналог

• 1040СА1
• КР1040СА1
• 1401CA3

Принцип работы LM393

Чтобы понять как же работает данный компаратор, рассмотрим простую схему сумеречного автомата.

Глядя на схему мы видим, что оба входа компаратора подключены к делителям напряжения. Первый делитель напряжения, подключенный к инвертирующему входу (2), состоит из постоянного резистора и фоторезистора.

Как известно сопротивление неосвещенного фоторезистора имеет очень большое сопротивление (более 1МОм), и малое при освещении. Поэтому в ночное время суток, согласно логике работы делителя напряжения, напряжение на входе (2) компаратора будет выше, чем в дневное время суток.

Чтобы включать и выключать свет (в нашем случае светодиод), в зависимости от степени освещенности фоторезистора, нам необходимо установить порог переключения. Для этого служит неинвертирующий вход (3) на который необходимо подать опорное (неизменяемое) напряжение. Это опорное напряжение мы возьмем с переменного резистора R3, который выполняет роль делителя напряжения.

Теперь компаратор будет сравнивать два уровня напряжения (на выводах 2 и 3). Если напряжение на входе 2 будет больше чем на входе 3, то светодиод загорится. Как только напряжение на входе 2 опустится (при освещении фоторезистора) ниже уровня напряжения на входе 3, светодиод погаснет.

Скачать datasheet LM393 в формате pdf (595,7 Kb, скачано: 6 415)

50 шт. LM393 DIP Cдвоенный компаратор. US $2.00

В электронике, компаратор представляет собой устройство, которое сравнивает между собой два электрических сигнала и выводит цифровой сигнал, указывающий на увеличение одного входного сигнала над другим. Компаратор имеет два аналоговых входа и один цифровой выход.

Компаратор, как правило, построен на дифференциальном усилителе с высоким коэффициентом усиления. Компараторы широко используются в устройствах, которые измеряют и оцифровывают аналоговые сигналы, например, в аналого-цифровых преобразователях (АЦП)

Примеры работы компаратора приведены на основе микросхемы LM339 (счетверенный компаратора напряжений) и LM393 (сдвоенный компаратор напряжения). Эти две микросхемы по своему функционалу идентичны. Компаратор напряжения LM311 так же может быть использован в данных примерах, но он имеет ряд функциональных особенностей.

Компаратор напряжения — выход с открытым коллектором

Как правило, выход компаратора напряжения представляет собой выход с открытым коллектором.

Выход открытый коллектор имеет отрицательную полярность. Это означает, что на этом выходе не бывает положительного сигнала и нагрузка должна подключаться между этим выходом и источника питания.

В некоторых схемах к выходу компаратора подключают нагрузочный (подтягивающий) резистор для того, чтобы обеспечить сигнал высокого уровня поступающего на вход следующего элемента схемы.

Операционные усилители (ОУ), такие как LM324, LM358 и LM741 обычно не используются в радиоэлектронных схемах в качестве компаратора напряжения из-за их биполярных выходов. Тем не менее, эти операционные усилители могут быть использованы в качестве компараторов напряжения, если к выходу ОУ подключить диод или транзистор для того чтобы создать выход с открытым коллектором.

Ниже представлена логика работы компаратора имеющий выход с открытым коллектором:

Ток будет течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет ниже, чем напряжение на входе (-). И соответственно ток не будет протекать через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет выше, чем напряжение на входе (-).

Схема эквивалента компаратора напряжения с однополярным источником питания

Принципиальная схема «компаратор напряжения» эквивалентна работе операционного усилителя, например, LM358 или LM324, имеющим на выходе два транзистора типа NPN (см. выше). Таким образом, можно сделать все 4 выхода ОУ (LM339) с открытым коллектором. Каждый такой выход может выдерживать ток нагрузки 15 мА и напряжение до 50 вольт.

Выход включается или выключается в зависимости от относительных напряжений на плюсовом (+) и минусовом (-) входах компаратора. Входы компаратора крайне чувствительны и разница напряжения между ними всего лишь в несколько милливольт приводит к переключению его выхода.

Схема эквивалента компаратора напряжения с двухполярным источником питания

Компараторы напряжения LM339, LM393 и LM311могут работать с одно- или двухполярным источником питания до 32 вольт максимум.

При работе с двухполярным питанием, режим сравнения напряжения остается таким же, за исключением того, что для большинства схем эмиттер выходного транзистора подключается к отрицательной шине питания, а не к общей цепи. Исключением из этого правила является операционный усилитель LM311, имеющий изолированный эмиттер, который можно подключить как к минусу однополярного источника питания, так или к общему проводу двухполярного.

При работе с двухполярным источником питания, входное напряжение может быть выше или ниже относительно общего провода блока питания. Кроме того, один из входов компаратора может быть подключен к общему проводу, таким образом создается детектор «пересечение нуля».

Описание работы компаратора

Следующий рисунок показывает простейшую конфигурацию для компаратора напряжения, а так же графическое изображение режима его работы. В этой схеме опорное напряжение составляет половину напряжения питания, а входное напряжение может меняться от нуля до напряжения питания. В теории опорное и входное напряжение могут иметь значение от нуля и до напряжения источника питания, но есть реальные ограничения, зависящие от конкретно используемого компаратора.

Сигнал на выходе:

1. Ток будет течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе плюс (+) ниже, чем напряжение на входе минус (-).
2. Ток не будет протекать через открытый коллектор, когда напряжение на входе плюс выше, чем напряжение на входе минус.

Входное напряжение смещения компаратора

Компараторы не являются совершенными устройствами, и их работа может иметь недостаток от последствий такого параметра, как входное напряжение смещения. Входное напряжение смещения для многих компараторов может составлять всего несколько милливольт и в большинстве схем может быть проигнорировано.

В основном проблема, связанная с входным напряжением смещения возникает, когда входное напряжение изменяется очень медленно. Конечным результатом входного напряжения смещения является то, что выходной транзистор не полностью открывается или закрывается, когда входное напряжение находится недалеко от опорного напряжения.

Следующая диаграмма иллюстрирует эффект смещения входного напряжения возникающий в результате медленного изменения входного напряжения. Этот эффект возрастает при увеличении выходного тока транзистора. Поэтому, для уменьшения этого эффекта, необходимо обеспечить максимальное сопротивление резистора R4.

Последствия входного напряжения смещения можно уменьшить, добавив в схему гистерезис. Это приведет к тому, что опорное напряжение будет меняться, когда выход компаратора переходит на высокий или низкий уровень.

Входное напряжение смещения и гистерезис

Для большинства схем построенных на компараторах, величина гистерезиса является разностью напряжений входного сигнала, при котором выход компаратора либо полностью включен или полностью выключен. Гистерезис в компараторах, как правило, нежелателен, но он может потребоваться, когда необходимо уменьшить чувствительность к шуму или при медленном изменении входного сигнала.

Внешний гистерезис использует положительную обратную связь (ПОС) с выхода на неинвертирующий вход компаратора. В результате полученный триггер Шмитта обеспечивает дополнительную помехоустойчивость и более чистый выходной сигнал.

Эффект от использования гистерезиса в том, что при постепенном изменении входного напряжения, а опорное напряжение будет быстро изменяться в противоположном направлении. Это обеспечивает чистое переключение выхода компаратора.

Механический аналог гистерезиса может быть обнаружен в разнообразных тумблерах. Как только рукоятка тумблера перемещается мимо центральной точки, пружина в тумблере переводит контакты реле в гарантированное положение (открытое или закрытое).

Гистерезис является неотъемлемой частью большинства компараторов составляющая всего несколько милливольт и он обычно влияет только на схемы, где входное напряжение поднимается или падает очень медленно или имеет скачки напряжения, известные как «шум»…

Даташит поиск по электронным компонентам в формате pdf на русском языке. Бесплатная база содержит более 1 000 000 файлов доступных для скачивания. Воспользуйтесь приведенной ниже формой или ссылками для быстрого поиска (datasheet) по алфавиту.Если вы не нашли нужного Вам элемента, обратитесь к администрации проекта .

Компаратор LM393: характеристики и аналоги микросхемы

Микросхема LM393, согласно техническим характеристикам, является сдвоенным прецизионным компаратором напряжения. Они могут работать как с одним, так и с двумя независимыми источниками питания. Устройства этой серии были разработаны для непосредственного подключения с микросхемами TTL и CMOS. Он состоит из двух операционных усилителей, с помощью которых происходит сравнение сигналов, поступающих на входы.

Цоколевка

Чаще всего LM393 можно найти в корпусах DIP-8, для дырочного монтажа и SOP-8 для навесного. Кроме этого, некоторые компании, выпускают этот компаратор в упаковках: SOIC-8, Micro-8 и TSSOP-8. В любом случае распиновка LM393 выглядит следующем образом:

1. Выход первого компаратора (Output A).
2. Отрицательный вход первого компаратора (Inverting input A).
3. Положительный вход первого компаратора (Input A).
4. Земля (GND).
5. Положительный вход второго компаратора (Input В).
6. Отрицательный вход второго компаратора (Inverting input В).
7. Выход второго компаратора (Output В).
8. Питание (VCC).

Внешний вид LM393 и назначение ножек представлен на рисунке выше.

Технические характеристики

Рассмотрим предельно допустимые характеристики LM393. Они важны, так как при их превышении компаратор может выйти из строя. Поэтому на них обращают внимание в первую очередь при конструировании новых устройств и подборе замены. Их измеряли при температуре +25°С. В нашем случае они равны:

• напряжение питания V_CC от ±18 до ±36 В;
• дифференциальное входное напряжение V_I(DIFF) = 36 В;
• входное напряжение V_l от -0,3 до +36 В;
• мощность:
  • корпус DIP-8 P_D = 1040 мВт;
  • корпус SOP-8 P_D = 480 мВт.
• Термическое сопротивление кристалл – воздух:
  • корпус DIP-8 R_Θja = 120 °С/Вт;
  • корпус SOP-8 R_Θja = 260 °С/Вт.
• температура хранения T_STG от -65 до +150°С.

Теперь познакомимся с электрическими характеристиками. Они также важны, и от них зависят возможности компаратора. Их тестирование проводилось при температуре +25°С. Значения других параметров, от которых зависят результаты измерения, находятся в колонке «Режимы тестирования» следующей таблицы.

Электрические характеристики компаратора LM393 (при Т = +25 оC)
Параметры	Режимы тестирования		Обозн.	min	typ	max	Ед. изм
Входное напряжение смещения	VO(P) =1,4 В, RS = 0 Ом		VIO		±1	±5	мВ
	VCM= от 0 до 1,5 В, ТА от 0 до +70 °С					±9
Входной ток смещения			IIO		±5	±50	нА
	ТА от 0 до +70 °С					±150
Входное смещение			IBIAS		65	250	нА
	ТА от 0 до +70 °С					400
Ток питания	RL = ∞, VCC = 5 В		ICC		0,6	1	мА
	RL = ∞, VCC = 30 В				0,8	2,5
Увеличение напряжения	VCC= 5 В, RL ≥ 15 кОм		GV	50	200		В/мВ
Время отклика большого сигнала	VREF =1. 4 В, VRL = 5 В, RL = 5.1 кОм		TLRES		350		нс
Время отклика	VRL=5 В, RL=5,1 кОм		TRES		1,4		мкс
Выходной ток	VI(-) ≥ 1 В, VI(+) = 0 В, VO(P) ≤ 1,5 В		ISINK	6	18		мА
Выходное напряжение насыщения	VI(-) ≥ 1 В, VI(+) = 0 В		VSAT		160	400	мВ
	ISINK = 4 мА ТА от 0 до +70 °С					700
Выходной ток утечки	VI(-) ≥ 0 В, VI(+) = 1 В	VO(P)=5 В			0,1		нА
		VO(P)=30В				1	мкА

Аналоги

Перечислим компараторы-аналоги LM393 по техническим характеристикам:

• LA6393;
• LM2903B;
• NJM2903D;
• TA75393;
• BA10393F;
• BA10393;
• NJM2903D.

Также можно рассмотреть замену на LM2903, LM293, но при этом нужно знать значения требуемых рабочих параметров используемого для замены компаратора. Отечественный аналог рассматриваемого устройства — КР1040СА1.

Производители

Среди основных производителей LM393 можно назвать следующих:

• Motorola;
• TAITRON Components Incorporated;
• NXP Semiconductors;
• First Components International;
• Estek Electronics;
• Shenzhen Luguang Electronic Technology;
• Guangdong Kexin Industrial.

В отечественных магазинах присутствуют компараторы, выпущенные такими компаниями:

• Texas Instruments;
• ON Semconductor;
• STMcroelectronics;
• HTC Korea TAEJN Technology;
• Fairchild Semconductor;
• Unsonic Technologes;
• Rohm.

Datasheet на LM393 от всех производителей можно скачать в следующим разделе.

Двойные компараторы с низким напряжением смещения

%PDF-1. 4 % 1 0 объект > эндообъект 5 0 объект /Title (LM393 — Двойные компараторы с малым напряжением смещения) >> эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект > эндообъект 4 0 объект > ручей приложение/pdf

onsemi

LM393 — Двойные компараторы с малым напряжением смещения

Серия LM393 имеет двойное независимое прецизионное напряжение. компараторы, способные работать с одним или раздельным питанием.

2021-07-12T16:08:18-07:00BroadVision, Inc.2021-07-12T16:11:07-07:002021-07-12T16:11:07-07:00Acrobat Distiller 21.0 (Windows)uuid:38780328- 8bf6-4bd1-bb01-c08869f01dfcuuid:a4c9f5d5-c075-4c22-9f51-f726b1796631 конечный поток эндообъект 6 0 объект > эндообъект 7 0 объект > эндообъект 8 0 объект > эндообъект 90 объект > эндообъект 10 0 объект > эндообъект 11 0 объект > эндообъект 12 0 объект > эндообъект 13 0 объект > эндообъект 14 0 объект > эндообъект 15 0 объект > эндообъект 16 0 объект > эндообъект 17 0 объект > эндообъект 18 0 объект > эндообъект 19 0 объект > эндообъект 20 0 объект > эндообъект 21 0 объект > эндообъект 22 0 объект > эндообъект 23 0 объект > эндообъект 24 0 объект > эндообъект 25 0 объект > эндообъект 26 0 объект > ручей HtW۪-E|gaھ_g6(AT=*r6gMTJ:v|??tz_4jhmͣP⺿~Ӊx?)Q!nƦzwMsAgk~\lzVB/ew #&fwe&{N6Qf\,>7aspoken0կKy»\Y:SpPRxRP!ZBJŶ r@`^Q!A)soA4˘>сuXϵ;bMӪXJ+5. g @(Pz]g1%b\=U`E(Q.)=4D&Ф4Ҽ|jutsd-F:XArE’pis-P uErU\u(bpAJYϛjGCvE6*kUHJ?»»kN]m۶»fZ’3rba3Lg ;mhr’}M΢?i|:BEPR@

$ AEN Bm}AdA1

LM393 | Купить TI Parts

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Кол-во	Цена
—
—
—
+

*Только для справки

• ECCN США: EAR99

Пакет | Пины ПДИП (П) | 8

Диапазон рабочих температур (°C) от 0 до 70

Количество в упаковке | Перевозчик 50 | ТРУБКА

• НОВЫЕ LM393B и LM2903B
• Улучшенные характеристики версии B
  • Максимальное напряжение: до 38 В
  • Класс защиты от электростатического разряда (HBM): 2 кВ
  • Низкое смещение входа: 0,37 мВ
  • Низкий входной ток смещения: 3,5 нА
  • Низкий ток питания: 200 мкА на компаратор
  • Быстрое время отклика 1 мкс
  • Расширенный диапазон температур для ЛМ393Б
  • Доступен в крошечных размерах 2 x 2 мм WSON пакет
• B-версия является заменой LM293, LM393 и LM2903, версии A и V
• Диапазон входного напряжения синфазного сигнала включает землю
• Диапазон дифференциального входного напряжения равен максимальное номинальное напряжение питания: ±38 В
• Низкое выходное напряжение насыщения
• Выход, совместимый с TTL, MOS и КМОП

Устройства LM393B и LM2903B являются следующими поколения стандартных компараторов семейства LM393 и LM2903. Эти следующие компараторы поколения B-версии имеют более низкое напряжение смещения, более высокое напряжение питания возможности, меньший ток питания, меньший входной ток смещения, меньшая задержка распространения и улучшенные характеристики электростатического разряда 2 кВ и устойчивость на входе благодаря специальным зажимам электростатического разряда. LM393Б и LM2903B может заменить LM293, LM393 и LM2903 как для «A», так и для «V». оценки.

Все устройства состоят из двух независимых компараторы напряжения, предназначенные для работы от одного источника питания в широком диапазоне диапазон напряжений. Ток покоя не зависит от напряжения питания.

Кол-во	Цена
—
—
—
+

Варианты держателя

Вы можете выбрать различные варианты держателей в зависимости от количества деталей, включая полную катушку, индивидуальную катушку, обрезанную ленту, трубку или лоток.

Индивидуальная катушка представляет собой непрерывный отрезок ленты из одной катушки для обеспечения прослеживаемости по коду партии и даты, созданный для точного запрошенного количества. В соответствии с отраслевыми стандартами латунная прокладка соединяет 18-дюймовую ведущую и концевую части по обеим сторонам отрезанной ленты для прямой подачи в автоматизированные сборочные машины. TI включает плату за намотку для индивидуальных заказов на катушки.

Обрезная лента представляет собой отрезок ленты, отрезанный от катушки. TI может выполнять заказы, используя несколько полос разрезанных лент или коробок, чтобы удовлетворить запрошенное количество.

TI часто поставляет устройства в трубке или в лотке в коробке, в тубе или лотке, в зависимости от наличия на складе. Мы упаковываем все ленты, трубки или коробки для образцов в соответствии с требованиями защиты от внутреннего электростатического разряда и уровня чувствительности к влаге.