Лм393 схема включения. Микросхема LM393: схема включения, характеристики и применение компаратора напряжения

Что такое микросхема LM393. Как работает компаратор напряжения LM393. Какова схема включения и распиновка LM393. Каковы основные характеристики и области применения LM393. Как использовать LM393 в схемах.

Что представляет собой микросхема LM393

LM393 — это интегральная микросхема, содержащая два независимых компаратора напряжения в одном корпусе. Основные особенности LM393:

• Два идентичных компаратора напряжения
• Широкий диапазон напряжения питания: от 2В до 36В
• Возможность работы как от однополярного, так и от двухполярного источника питания
• Малый входной ток смещения
• Выход с открытым коллектором
• Корпус DIP-8 или SO-8

LM393 широко применяется в схемах, где требуется сравнение двух напряжений и формирование логического выходного сигнала. Она является одной из самых популярных и доступных микросхем компараторов.

Принцип работы компаратора напряжения LM393

Компаратор напряжения сравнивает два входных аналоговых сигнала и формирует на выходе цифровой сигнал в зависимости от результата сравнения. Принцип работы LM393 можно описать следующим образом:

1. На инвертирующий (-) и неинвертирующий (+) входы подаются сравниваемые напряжения
2. Если напряжение на неинвертирующем входе больше, чем на инвертирующем, выход переходит в высокое состояние
3. Если напряжение на инвертирующем входе больше, выход переходит в низкое состояние
4. Выход имеет структуру с открытым коллектором и требует подтягивающего резистора

Таким образом, LM393 преобразует разницу аналоговых сигналов в цифровой выходной сигнал. Это позволяет использовать компаратор для детектирования пороговых уровней напряжения в различных схемах.

Схема включения и распиновка LM393

Типовая схема включения одного компаратора LM393 выглядит следующим образом:

• Вывод 8 — напряжение питания Vcc (2-36В)
• Вывод 4 — общий (GND)
• Выводы 2 и 3 — инвертирующий и неинвертирующий входы первого компаратора
• Вывод 1 — выход первого компаратора
• Выводы 5 и 6 — входы второго компаратора
• Вывод 7 — выход второго компаратора

На выходе необходимо подключить подтягивающий резистор 1-10 кОм к напряжению питания. Это обеспечит формирование высокого уровня на выходе.

Основные характеристики LM393

Ключевые параметры микросхемы LM393:

• Напряжение питания: 2-36В (однополярное) или ±1-±18В (двухполярное)
• Входное напряжение смещения: типично 1 мВ, максимум 5 мВ
• Входной ток: типично 25 нА, максимум 250 нА
• Коэффициент усиления: минимум 50 В/мВ, типично 200 В/мВ
• Время отклика: 1.3 мкс
• Максимальный выходной ток: 20 мА
• Диапазон рабочих температур: 0…+70°C

LM393 отличается хорошим быстродействием, малым энергопотреблением и широким диапазоном напряжений питания, что делает ее универсальным решением для многих применений.

Области применения микросхемы LM393

Благодаря своим характеристикам, LM393 нашла применение во многих схемах:

• Детекторы уровня сигнала
• Преобразователи аналогового сигнала в цифровой
• Генераторы импульсов и мультивибраторы
• Схемы защиты от перенапряжения
• Интерфейсы между аналоговыми и цифровыми схемами
• Детекторы нулевого уровня сигнала
• Источники питания и преобразователи напряжения
• Измерительные приборы

LM393 часто используется в автомобильной электронике, промышленной автоматике, бытовой технике и многих других областях.

Пример использования LM393 в схеме автоматического освещения

Рассмотрим простую схему автоматического включения освещения на базе LM393:

1. Фоторезистор и постоянный резистор образуют делитель напряжения, подключенный к инвертирующему входу
2. На неинвертирующий вход подается опорное напряжение с потенциометра
3. Выход компаратора управляет транзисторным ключом, к которому подключена лампа
4. При уменьшении освещенности сопротивление фоторезистора растет
5. Когда напряжение на инвертирующем входе станет меньше опорного, выход компаратора переключится
6. Транзистор откроется и включит лампу

Такая схема позволяет автоматически включать освещение при наступлении сумерек. Порог срабатывания регулируется потенциометром.

Рекомендации по использованию LM393

При работе с LM393 следует учитывать несколько моментов:

• Всегда используйте подтягивающий резистор на выходе
• Соблюдайте допустимый диапазон входных напряжений
• Для уменьшения шумов используйте конденсаторы по питанию
• При необходимости применяйте гистерезис для устранения дребезга
• Учитывайте, что выход инвертирован относительно входов
• Не превышайте максимальный выходной ток 20 мА

При правильном применении LM393 является надежным и удобным компонентом для построения различных схем сравнения напряжений.

LM393N / LM393D — ОУ и Компараторы — МИКРОСХЕМЫ — Электронные компоненты (каталог)

Регулярные поставки |	01.01.2022, 00:41:04
ЦЕНА розничная: 10руб | от 10шт: 8руб | от 100шт: 5руб | от 1000шт: 4,5руб
Корпус: DIP-8 (LM393N)   Корпус: SO-8 (LM393D)		LM393N/LM393D — двухканальный компаратор для работы в бытовом диапазоне температур (0..+70°С). Выход — открытый коллектор. Микросхема компараторов LM393 по функциональному назначению и расположению выводов аналогична таким микросхемам как LM193, LM293, LM2903, но отличается от них температурным диапазоном работы и незначительно другими параметрами. Аналоги: КР1401СА3 / КФ1401СА3.   Микросхема LM393 также может поставляться в зависимости от производителя с маркировкой DV393, UTC393, IL393N и др.
Расположение выводов LM393N/LM393D:	Назначение выводов LM393N/LM393D: N  Назначение 1 Выход 1 2 Инвертирующий вход 1 3 Неинвертирующий вход 1 4 — Питания (общий) 5 Неинвертирующий вход 2 6 Инвертирующий вход 2 7 Выход 2 8 + Питания
Предельные режимы LM393N/LM393D: Напряжение питания +36V или ±18V Входное напряжение -0,3. .+36V Дифференциальное входное напряжение 36V Выходной ток 20mA Диапазон температур 0..+70°С Замыкание выхода на +Vcc может вывести микросхему LM393 из строя.	Основные характеристики LM393N/LM393D: Параметр Мин. Тип. Макс. Напряжение смещения   ±1mV ±5mV Синфазный входной ток   25nA 250nA Дифференциальный входной ток   ±5nA ±50nA Выходной втекающий ток 6mA 16mA   Коэффициент усиления по напряжению 50V/mV 200V/mV   Напряжение насыщения     400mV Ток потребления   1,1mA 2,0mA Время отклика   1,3µS   Время отклика на большом сигнале   300nS
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).

Реле времени на компараторе LM393, расчет гистерезиса

Компаратор это усилитель с инвертирующим и неинвертирующим входами и цифровым выходом. Компаратор (от английского compare — сравнивать) делает сравнение напряжений на входах. На неинвертирующий(+) вход подается опорное напряжение, формируемое делителем напряжения, а на инвертирующий(-) вход поступает изменяющееся напряжение. Если напряжение на инвертирующем(-) входе станет равным или превысит опорное, на выходе компаратора появиться сигнал логической единицы.

Микросхема lm393 содержит 2 компаратора, а lm339 4 компаратора в одном корпусе.

Распиновка микросхемы lm393

Питание компаратора lm393 однополярное от 2 до 36В, либо двуполярное от +-1 до +-18В. Выходной какскад с открытым коллектором, максимальный выходной ток до 20мА.

Схема реле времени на компараторе:

Подаем на схему питание. Резисторы R2, R3 формируют опорное напряжение равное 40% от напряжения питания. Оно будет чуть меньше, так как выходной транзистор компаратора открыт и резистор обратной связи R4 оказывается подключен параллельно резистору R3. На инвертирующем входе будет напряжение близкое к напряжению питания и по мере заряда конденсатора C1, оно будет уменьшаться. Когда оно станет меньше напряжения на неинвертирующем входе(примерно 4,5В) выходной транзистор компаратора закроется, резистор R4 теперь не соединен параллельно с R3, поэтому опорное напряжение увеличится на 0,27В тем самым обеспечивая гистерезис. То есть если теперь напряжение на конденсаторе начнет падать, то ему нужно будет упасть на те самые 0,27В чтобы опять переключить компаратор.

Для нахождения гистерезиса нужно пересчитать напряжение делителя для случая когда R3 и R4 соединены параллельно. Сопротивление двух резисторов соединенных параллельно находится по формуле:

R = 1 / (1/R3 + 1/R4 ) = 1 / (1/100кОм + 1/1000кОм) = 90,9кОм

Теперь пересчитываем напряжение делителя R2R3, взяв вместо R3 90,9кОм:

U1 = Uпит. * [ R3 / (R2 + R3) ] = 12 * [ 90,9 / (150 + 90,9) ] = 12 * 0,377 = 4,53В

Напряжение делителя R2R3 без резистора R4:

U2 = Uпит. * [ R3 / (R2 + R3) ] = 12 * [ 100 / (150 + 100) ] = 12 * 0,4 = 4,8В

Гистерезис будет равен разнице полученных напряжений:

H = U2 — U1 = 4,8 — 4,53 = 0,27В

Если нужно чтобы светодиод наоборот зажигался через определенное время, то нужно поменять местами C1 и R1, а также резисторы R2 и R3:

При кратковременном отключении питания отсчет времени начинается не с начала, так как конденсатор разряжается долго. Ускорить разряд конденсатора можно добавив диод:

Теперь при отключении питания конденсатор разряжается питая схему. В основном ток проходит через светодиод. Добавим еще один диод, чтобы конденсатор не питал компаратор:

Теперь светодиод при отключении питания не горит, но разряд конденсатора идет значительно медленнее через резисторы R2, R3.

Схема контактов

, особенности, применение и принцип работы

Компаратор напряжения — это электронный компонент, который сравнивает два тока или напряжения, а затем определяет, какое из них больше на выходе. Как правило, компараторы представляют собой миниатюрные вольтметры с переключателями. Существует множество компараторов, таких как LM311, LM393 и т. д., но мы сосредоточимся на последнем.

Что такое lm393?

LM393 представляет собой интегральную схему с двумя встроенными операционными усилителями, которые используют один источник питания для выполнения различных задач. Кроме того, они также могут применять в своей работе раздельный источник питания, и это двухкомпонентная микросхема компаратора.

 

2. lm393 Конфигурация выводов

Компаратор IC LM393 имеет всего два независимых компаратора напряжения в одном 8-контактном корпусе. Итак, таблица ниже поясняет его распиновку и функции каждого контакта в 8-контактном корпусе.

lm393 Характеристики и характеристики

Характеристики микросхемы LM393 имеют следующие параметры и значения;

• Однополярный источник питания – от 2 В до 36 В,
• Дифференциальное напряжение i/p — 36 В,
• Корпус — DIP и SOIC, 8 контактов,
• Ток стока — 0,4 мА,
• Температура хранения — от -65°C/Вт до 150°C/Вт,
• Температура выводов – 260°C,
• Рассеиваемая мощность – 660 мВт,
• Раздельное питание – от ±1 В до ±18 В и
• Входное напряжение смещения.

Как пользоваться LM393

Рассмотрим пример, когда микросхема LM393 получает цепь питания +5В.

Принципиальная схема с источником питания +5 В

• Здесь контакт 8 (контакт подачи напряжения) подключается к напряжению питания +5 В. Затем контакт 4 остается заземленным, чтобы поддерживать потенциал цепи 0 В.
• На примере схемы ниже видно высокое выходное напряжение, когда на контакте 7 меньше напряжение, чем на контакте 2. Кроме того, потенциометр изменяет напряжение неинвертирующей клеммы, в то время как напряжение инвертирующей клеммы составляет 2,5 В.
• Затем контакты 6 и 5 помогают сбалансировать напряжение в случае необходимости вручную отрегулировать напряжение смещения постоянного тока. В нормальных условиях они могут быть неактивны и закорочены, поскольку входной ток смещения лучше контролируется.
• Наконец, у нас есть заземленный вывод 1 и вывод 7 транзистора (вывод коллектора), который обеспечивает выход. Два контакта вносят свой вклад в схему, называемую выходной схемой коллектора.

Примечание

Если вы не можете помочь IC LM393, вы можете использовать его эквиваленты или альтернативы. Например, у нас есть LM358, LM311, LM741, LM193, TL082, LM339, LM293 и LM2903.

4. Схема автоматического ночного освещения на микросхеме LM393

В этой схеме ночного освещения на основе микросхемы lm393 мы начнем с принципа компаратора напряжения. Мы также получим фоторезистор, который часто управляет схемой делителя напряжения.

Список компонентов

• IC LM393,
• Потенциометр (в диапазоне от 1 кОм до 20 кОм), 

• Светодиод,
• Резисторы – 330 Ом и 33 Ом (может быть любое значение, которое приблизительно соответствует указанным значениям),
• Источник питания постоянного тока или 3 батарейки типа АА,
• Светочувствительный датчик/фоторезистор.

Принципиальная схема

Автоматическая схема ночного освещения на микросхеме LM393

Объяснение работы схемы

Во-первых, нам нужно понять, что микросхема LM393 имеет два входа питания, GND и Vcc. GND — это заземляющий провод источника напряжения, а Vcc — это положительное напряжение питания, достигающее примерно 36 В. Две клеммы питания завершают линию питания и обеспечивают работу схемы.

ИС операционного усилителя работают отдельно и дают независимые результаты в типичной ситуации. 6ИС LM393 состоит из двух внутренних операционных усилителей. Далее каждый операционный усилитель содержит по два выхода и входа.

(операционный усилитель).

Но в этом случае один операционный усилитель не будет иметь связи, так как микросхема LM393 использует только один операционный усилитель. Кроме того, схема здесь проверяет только один уровень напряжения/тока. Поэтому один операционный усилитель идеален.

Необходимые действия

• После подачи питания на микросхему сравните значения напряжения. Более высокое инвертирующее напряжение на клеммах, чем неинвертирующее напряжение, приводит к тому, что выход операционного усилителя падает на землю. Из-за этого ток будет течь от положительного источника питания к GND.
• И наоборот, более высокое неинвертирующее напряжение поддерживает выход операционного усилителя на уровне Vcc (положительное напряжение источника питания). Следовательно, ток не течет, так как потенциалы на нагрузке не различаются.
• Высокое напряжение на инвертирующей клемме включает нагрузку (светодиод). И наоборот, низкое напряжение на инвертирующей клемме выключает светодиод.
• В схеме используется фоторезистор для обнаружения света, кроме светодиода, в качестве нагрузки. Фоторезистор имеет сопротивление, которое зависит от света, падающего на его поверхность. То есть, и его сопротивление уменьшается при воздействии яркого света и увеличивается при воздействии темноты.
• Итак, мы можем подключить схему делителя напряжения с постоянным резистором и фоторезистором. Если фоторезистор обнаруживает темноту, он будет использовать большее напряжение из-за меньшего сопротивления. Однако при ярком свете повышенное сопротивление приводит к использованию низкого напряжения.
• Наконец, у нас будет схема компаратора, которая гарантирует, что светодиод горит в темноте и остается выключенным при ярком свете. Вкратце, вход неинвертирующего напряжения на клеммах может действовать как опорное напряжение. Опорное напряжение становится ниже напряжения фоторезистора в темноте и наоборот на свету.

(автоматический ночник).

lm393 Применение

Вы найдете ИС LM393 в самых разных приложениях, таких как:

• Детектор пикового напряжения,
• Приложения с батарейным питанием, 
• Генераторы с временной задержкой , 
• Аналого-цифровые преобразователи (ADC),
• Цепи генератора,
• Приложения логической системы,
• Он также может управлять двигателем, реле, лампами и т. д.,

(уличный фонарь)

• Цепи компаратора напряжения,
• Защита или предупреждение о высоком напряжении и
• Детектор пересечения нуля.

Заключение

Таким образом, микросхема LM393 представляет собой компаратор с однополярным питанием, двойным питанием, малым напряжением смещения и дифференциальным напряжением. В настоящее время он широко применяется, в частности, в автомобильных, юниорских или образовательных приложениях.

Остались вопросы? Не беспокойтесь, потому что наша команда профессионалов будет готова помочь вам, если вы обратитесь к нам.

LM393 Comparator IC – Распиновка, характеристики и принцип работы » ElectroDuino

IC, Особенности, IC, Внутренняя структура, Чип LM393, Чип компаратора LM393, Интегральная схема LM393, операционный усилитель LM393, компаратор напряжения LM393, микросхема LM393N, конфигурация выводов, схема выводов, схема выводов, принцип работы

Привет, друзья! Добро пожаловать в ElectroDuino. Этот блог основан на Компаратор LM393 IC . Здесь мы обсудим введение в ИС компаратора LM393, схему выводов ИС, принцип работы, функции, эквивалентную ИС LM393 и ее приложения.

Содержание

Введение

Интегральная схема (ИС) LM393 представляет собой двойной дифференциальный компаратор, состоящий из двух встроенных операционных усилителей. Каждый компаратор принимает 2 входа для сравнения. Компаратор сравнивает эти два входных напряжения и измеряет, какое входное напряжение больше, а затем выдает выходной сигнал. Эти ИС могут выполнять различные задачи, используя один источник питания. Кроме того, он может отлично работать от разделенных источников питания.

ИС компаратора LM393 Внутренняя структура

ИС компаратора LM393 состоит из двух встроенных операционных усилителей (ОУ) .

Отрицательные входы операционного усилителя 1 и операционного усилителя 2 подключены к контакту 4 микросхемы , а положительные входы подключены к контакту 8 микросхемы .

Операционный усилитель 1 Инвертирующий вход подключен к контакту 2 ИС , а неинвертирующий вход подключен к Контакт 3 микросхемы . Выход операционного усилителя 1 подключен к выводу 1 микросхемы .

Операционный усилитель 2 Инвертирующий вход подключен к IC контакту 6 , а неинвертирующий вход подключен к IC контакту 5 . Выход операционного усилителя 1 подключен к выводу 7 микросхемы .

Конфигурация выводов IC LM393 Схема выводов IC LM393 9026 0 Инвертирующий входной контакт операционного усилителя 2

Номер контакта	Название контакта	Описание
1	OUTPUT1	Это выходной контакт операционного усилителя 1
2	INPUT1-	Инвертирующий вход операционного усилителя 1
3	INPUT1+	Неинвертирующий входной контакт операционного усилителя 1
4	VEE, GND	Это контакт заземления микросхемы. его необходимо подключить к отрицательной (-) клемме напряжения питания.
5	INPUT2+	Неинвертирующий вход операционного усилителя 2
6	INPUT2-
7	OUTPUT2	Это выходной контакт операционного усилителя 2
8	VCC	Это положительный контакт микросхемы. его необходимо подключить к положительной (+) клемме напряжения питания.

Принцип работы

Прежде всего, нам нужно подключить источник питания к контактам Vcc и GND микросхемы LM393, чтобы активировать микросхему. Затем нам нужно подать два входных напряжения на операционный усилитель для сравнения. Теперь мы можем получить выходной сигнал от операционного усилителя.

 

Принцип работы микросхемы LM393

В качестве примера здесь мы использовали операционный усилитель микросхемы LM393, чтобы получить на выходе . Прежде всего, мы обеспечиваем входное напряжение 1 на инвертирующую клемму (Pin2) и 9.0005 входное напряжение 2 к неинвертирующему терминалу (контакт 3) .

Если входное напряжение 1 на больше входного напряжения 2 на , то выход операционного усилителя будет притянут к земле, что означает, что выходное напряжение равно Low (GND) .