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  • LM339 工作原理,引腳圖及功能說(shuō)明
    LM339 工作原理,引腳圖及功能說(shuō)明
  • LM339 工作原理,引腳圖及功能說(shuō)明
  •   發(fā)布日期: 2023-11-19  瀏覽次數(shù): 1,223

    今天是?LM339?,主要是以下幾個(gè)方面:

    • 1、LM339 是什么芯片?
    • 2、LM339引腳圖及功能
    • 3、LM339 封裝
    • 4、LM339 工作原理
    • 5、LM339 特性參數(shù)
    • 6、LM339的等效型號(hào)
    • 7、LM339 電路圖(比較器、驅(qū)動(dòng) CMOS 、掉低頻運(yùn)算方法器、傳感器放大器、過(guò)零檢測(cè)器、電池電壓監(jiān)控器、LED 電壓監(jiān)控器、四電壓比較器、振蕩器)
    • 8、LM339 功能

    一、LM339 是什么芯片?

    LM339?是一款電壓比較器,由?14 個(gè)引腳和?4 個(gè)獨(dú)立的電壓比較器組成,比較在輸入端應(yīng)用的兩個(gè)輸入,并以數(shù)字形式顯示輸出。

    有人問(wèn):LM339 是雙電源供電嗎?

    LM339 可以使用雙電源工作,但兩個(gè)電源之間的電壓差必須在 2 V 至 36 V 之間。

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    LM339 實(shí)物圖

    二、LM339 引腳圖及功能

    LM339?比較器 IC 由 4?個(gè)內(nèi)置的獨(dú)立電壓比較器組成,下圖為?LM339 管腳圖

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    LM339 管腳圖及原理圖

    比較器 1、2、3 、 4?:正輸入連接到?IC 引腳 3?,?負(fù)輸入?連接到?IC 引腳 12

    比較器 1?:反相輸入連接到?IC 引腳 4?,非反相輸入連接到?IC 引腳 5輸出連接到?IC 引腳 2。

    比較器 2?:反相輸入連接到 IC?引腳 6?,非反相輸入連接到?IC 引腳 7,輸出連接到?IC 引腳 1

    比較器 3?:反相輸入連接到?IC 引腳 8?,非反相輸入連接到?IC 引腳 9,輸出連接到?IC 引腳14。

    比較器 4?:反相輸入連接到?IC 引腳 10?,非反相輸入連接到?IC 引腳 11,輸出連接到?IC 引腳13

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    LM339 引腳圖

    下圖為?LM 339 引腳圖及功能說(shuō)明圖

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    LM 339 引腳圖及功能說(shuō)明圖

    三、LM339 封裝

    LM339 IC 主要有以下 3 種封裝:

    • TSSOP-14 封裝
    • PDIP-14 封裝
    • SOIC-14 封裝

    1、TSSOP-14 封裝 ( LM339DTBR2G )

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    TSSOP-14 封裝

    2、PDIP-14 封裝 ( LM339NG )

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    PDIP-14 封裝

    3、SOIC-14 封裝 ( LM339DG )

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    SOIC-14 封裝

    四、LM339 工作原理

    LM339 工作原理與其他比較器 IC 類似,該 IC 每個(gè)比較器都有 3 個(gè)引腳,主要是:反相 (-IN)、同相 (+IN) 和輸出。

    現(xiàn)在使用其中一個(gè)比較器來(lái)了解 LM339 工作原理。

    這里取兩個(gè)輸入電壓,它們是電壓?V1?和?V2??,F(xiàn)在通過(guò)比較器比較這些電壓,并提供輸出為?Vo。電壓?V1?連接到比較器的同相 (+IN) 輸入(引腳 5),電壓?V2?連接到反相 (-IN) 輸入(引腳 4)。

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    LM339 原理圖

    如果反相 (-IN) 輸入 (V2) 處的電壓大于同相 (+IN) 輸入 (V1),則輸出將為邏輯?

    V2>V1 Vo = 0V 或 GND

    如果同相 (+IN) 輸入 (V1) 處的電壓大于反相 (-IN) 輸入 (V2),則輸出將為邏輯?Vcc

    V1>V2 , Vo = VCC

    五、LM339 特性參數(shù)

    下圖為?LM339 芯片各引腳的電壓參數(shù)圖

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    LM339 芯片各引腳的電壓參數(shù)圖

    六、LM339 的等效型號(hào)

    LM311、LM324、LM397、LM139、LM239、LM2901 等

    七、LM339 電路圖

    1、LM339 構(gòu)建 基本比較器

    基本比較器設(shè)計(jì)的電路如下圖所示:

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    基本比較器

    從上圖中可以看出,基本比較器由具有兩個(gè)不同參考輸入電壓的 LM 339 和一個(gè) 15K 電阻組成。

    2、LM339 構(gòu)建反相比較器(負(fù)載不能接地)

    下圖為反相比較器電路。當(dāng) Vin 低于 Vref(參考電壓)時(shí),它會(huì)導(dǎo)致 LED 亮起

    看下圖右邊的波形圖,當(dāng) Vin 低于 Vref 時(shí),輸出為高電平。另一方面,當(dāng) Vin 高于 Vref 時(shí),輸出為“低”。

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    反相比較器

    這個(gè)不可以將負(fù)載連接搭配輸出和地,因?yàn)?b>不能工作,沒(méi)有來(lái)自 LED 的光。

    3、LM339 構(gòu)建同相比較器(負(fù)載接地)

    這里要將負(fù)載接地,對(duì)上面進(jìn)行改變,通過(guò) R4—3.3K 電阻將一些正電流引入輸出,當(dāng) Vin 超過(guò) Vref 時(shí),輸出將從“低”切換到“高”。

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    同相比較器(負(fù)載接地)

    在這個(gè)電路中,Vref 始終是電源的一半,測(cè)量的電源電壓約為 8.4V,因此 Vref 約為 4.20V。接著,調(diào)整 VR1,使 Vin 為 4.21V 。因?yàn)?Vin 大于 Vref,所以 LED 燈可以亮起。

    4、LM339 構(gòu)建反相比較器(負(fù)載接地)

    這里通過(guò)對(duì)上面的電路進(jìn)行改進(jìn),只需要添加一個(gè)電阻就可以將電流傳遞到輸出端,并且在輸出和地之間放置負(fù)載。

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    反相比較器(負(fù)載接地)

    只有當(dāng) Vin 低于 Vref 時(shí),輸出才為高。例如,Vref 總是設(shè)置為電源的一半,所以它是 4.20V。當(dāng) Vin 低于 4.20V 時(shí),LED 開(kāi)始發(fā)光

    當(dāng)我們調(diào)整 VR1 將 Vin 設(shè)置得更低時(shí),例如 4.19V 時(shí),LED立即開(kāi)始亮起。

    5、LM339 構(gòu)建驅(qū)動(dòng) CMOS 電路

    為驅(qū)動(dòng) CMOS 而設(shè)計(jì)的電路如下圖所示。

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    LM339 構(gòu)建驅(qū)動(dòng) CMOS 電路

    從上面的電路圖可以看出,驅(qū)動(dòng) CMOS 由 LM339 組成,有兩個(gè)不同的參考輸入電壓和一個(gè) 100K 的電阻。

    6、LM339 構(gòu)建低頻運(yùn)算放大器

    LM339 構(gòu)建低頻運(yùn)算放大器電路如下圖所示:

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    LM339 構(gòu)建低頻運(yùn)算放大器

    從上圖可以看出,低頻運(yùn)算放大器由具有兩個(gè)不同參考輸入電壓的 LM339 組成,一個(gè) 15K 電阻和一個(gè)電壓增益約為 100 的 100K 電阻。

    7、LM339 構(gòu)建傳感器放大器

    下圖為?LM339 構(gòu)建的傳感器放大器

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    LM339 構(gòu)建傳感器放大器

    從上圖可以看出,傳感器放大器由 LM 339 組成,有兩個(gè)不同的參考輸入電壓,一個(gè) 3K 電阻,一個(gè) 20M 電阻和兩個(gè) 10K 電阻。

    8、LM339 構(gòu)建過(guò)零檢測(cè)器

    LM339 構(gòu)建的過(guò)零檢測(cè)器如下圖所示:

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    LM339 構(gòu)建的過(guò)零檢測(cè)器

    從上圖可以看過(guò)零檢測(cè)放大器由 LM339 組成,兩個(gè)不同的參考輸入電壓,一個(gè)10K 電阻,一個(gè) 20M 電阻,三個(gè) 5.1K 電阻,兩個(gè) 100K 電阻和 1N4148 二極管。

    9、 LM339 構(gòu)建的電池電壓監(jiān)控器

    電池電壓檢測(cè)器使用?LM339 比較器,電阻電位器二極管等元件。

    該電路主要由 R1 電阻 1K 、VR1 電位器 5K 、LM339 電壓比較器 IC、穩(wěn)壓二極管 ZD1-6V、LED、壓電蜂鳴器 BZ1 等組成。

    當(dāng)探頭連接到 9V電池時(shí),電路將被激活。

    LM339 有正極和負(fù)極引腳,分別是引腳 3 和引腳 12,如下圖電路所示。同時(shí),來(lái)自電池的電壓將通過(guò)電位器 VR1 流向 IC 的非反相端子(引腳 5)。

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    LM339 構(gòu)建的電池電壓監(jiān)控器

    然后電路中的電阻 R1 限制電流流向 IC(引腳 4)反相端的 6V 齊納二極管。LM339 的反相和非反相電壓都會(huì)比較 IC1 中的兩個(gè)電壓。至于指示燈,則使用蜂鳴器和 LED。連接在蜂鳴器和二極管之間的電阻 R2 將控制通過(guò)它們的電流。

    這里電路中兩個(gè)電壓的比較可以通過(guò) LM339 來(lái)完成,輸出為 V0,電路由單電源 VCC供電。兩個(gè)電壓之間的比較可以基于以下條件進(jìn)行。

    如果初級(jí)電壓大于第二電壓(V1>V2),則輸出電壓將為 VCC。如果初級(jí)電壓小于次級(jí)電壓(V1 當(dāng)初級(jí)電壓高于 6Volts 時(shí),輸出將處于高電壓狀態(tài),因此 LED 不會(huì)閃爍,蜂鳴器也不會(huì)發(fā)出聲音。)

    因?yàn)樗鼈兊拿總€(gè)端子都連接到 LM339 輸出引腳和正電源。當(dāng)初級(jí)電壓低于 6v 時(shí),LED 會(huì)發(fā)光,蜂鳴器會(huì)發(fā)出聲。電壓電平和電路靈敏度可通過(guò)電位器 VR1 調(diào)節(jié)。

    10、LM339 LED 電壓監(jiān)控器

    LM339 擅長(zhǎng)低壓檢測(cè),并且比其他運(yùn)算放大器更準(zhǔn)確,具體的看下面的電路圖:

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    LM339 LED電壓監(jiān)控器

    LED 電壓監(jiān)控器電路是一個(gè)同相比較器。引腳 5(非反相)和地的電壓是經(jīng)過(guò)測(cè)試的輸入電壓。

    接下來(lái),R1 和 R2 使參考電壓引腳 5(反相),兩個(gè)電阻均設(shè)置為分壓器形式。如果它們有相同的阻力,將導(dǎo)致參考電壓始終為 Vcc 的一半,Vcc 為 9V,所以這個(gè)電壓是4.5V。

    當(dāng)引腳 5 輸入電壓低于引腳 4 的參考電壓時(shí),LED 顯示屏將亮起。此外,該電路無(wú)法檢測(cè)到 6V 的較低電壓。

    VR1—調(diào)整測(cè)試不要太高的輸入電壓電平;R3—將電流降低到 LED1 的安全水平。

    11、LM339 四電壓比較器電路原理圖

    LM339 四電壓比較器電路的電路原理圖如下所示:

    這個(gè)電路實(shí)際上只是為了演示才構(gòu)建,主要目的還是為了更加明了地展示 如何連接 LM339 以及 LM339是怎么工作的。

    在這個(gè)電路中,有 4 個(gè)不同顏色的 LED。對(duì)于運(yùn)算放大器的每個(gè)反相端子,我們連接了電位器的抽頭端子,電位器的一端接 Vcc,另一端接地,然后將 +2V 電源連接到運(yùn)算放大器的每個(gè)同相端子。

    為了給 LM339 芯片供電,將芯片的 Vcc 端子(引腳 3)連接到 +5V,并將 GND 端子(引腳 12)連接到地,不僅給?LM339 提供了運(yùn)行所需的功率,還為電路提供偏置。這是因?yàn)楫?dāng)反相端大于運(yùn)算放大器的同相端時(shí),輸出將被帶到 Vcc。

    在每個(gè)輸出引腳上,都連接一個(gè)限流電阻(約)330Ω)和一個(gè) LED。LED 都是不同顏色的。連接所有引腳后,現(xiàn)在可以檢查電路是否能夠正常工作。

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    LM339 四電壓比較器電路原理圖

    首先,確保第一次運(yùn)轉(zhuǎn)電路時(shí)所有輸出都關(guān)閉,必須調(diào)整所有電位器,使它們輸出接近 0Ω 的電阻,現(xiàn)在打開(kāi)電路,所有的 LED 都應(yīng)該熄滅。

    然后調(diào)節(jié)電位器,使其電阻增加,當(dāng)電阻超過(guò) 2V 時(shí),現(xiàn)在反相端電壓大于同相端電壓,第一個(gè)LED等會(huì)亮起。因此,輸出從 VCC擺動(dòng)接地,負(fù)載通電。

    接下來(lái)對(duì)剩下的 3個(gè)運(yùn)算放大器進(jìn)行和上面一個(gè)的操作(調(diào)整電位器),將會(huì)出現(xiàn)一樣的結(jié)果。

    當(dāng)電壓高于饋入同相端子的參考 2V 時(shí),每個(gè)輸出 LED 都會(huì)亮起。

    12、用LM339構(gòu)成振蕩器

    下如為?1/4LM339組成的音頻方波振蕩器電路,改變 C1 可以改變輸出方波的頻率

    在下面這個(gè)電路中,當(dāng)C1=0.1uF時(shí),f=53Hz;當(dāng)C1=0.01uF,f=530Hz;當(dāng) C1=0.001uF,f=5300Hz。

    LM339 還可以組成高壓數(shù)字邏輯門電路,可以直接與 TTL 和 CMOS 電路接口。

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    LM339 振蕩器

    八、LM339 功能

    LM339 功能非常多,在實(shí)際中有著非常廣泛的應(yīng)用,這里列舉幾個(gè)LM339功能及主要應(yīng)用

    • 振蕩器
    • 電壓比較器
    • 峰值檢測(cè)器
    • 工業(yè)的
    • 汽車
    • 測(cè)量?jī)x器
    • 電力監(jiān)管
    • 邏輯電壓轉(zhuǎn)換
    • 測(cè)量?jī)x器
    • 翻譯
    • 驅(qū)動(dòng) CMOS
    • 低頻運(yùn)算放大器
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    • 過(guò)零檢測(cè)器
    • 限位壓實(shí)機(jī)
    • 晶控振蕩器
    • 負(fù)參考比較器
    • 驅(qū)動(dòng) TTL

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