Komparátor napětí LM339: zapojení pinů, obvody a specifikace

Komparátor napětí (IC) LM339, rozložení pinů, obvody – tím se dnes budeme zabývat v tomto textu. Vyvinula jej americká společnost Texas Instrument (TI). Komparátor je určen k vytváření generátorů funkcí. Je široce používán v automatizačních zařízeních a různých elektronických zařízeních.

1. Zapojení pinů LM339
2. Specifikace LM339
3. Komparační obvody LM339
4. Ekvivalenty LM339
5. Aplikace
6. Výrobci

Zapojení pinů LM339

Komparátor s označením „LM339N“ je k dispozici ve standardním plastovém balení pro montáž do otvoru PDIP a s označením „LM339“ pro povrchovou montáž – SOIC, SOP, SSOP. Toto označení na balení je hlavním rozdílem mezi těmito zařízeními, která jsou si elektrickými parametry zcela identická.

Zapojení pinů LM339:

1. 1out (Výstupní pin komparátoru 1);
2. 2out (Výstupní pin komparátoru 2);
3. V_CC (Napájecí zdroj);
4. 2vstup (záporný vstupní pin komparátoru 2);
5. 2in+ (kladný vstupní pin komparátoru 2);
6. 1vstup (záporný vstupní pin komparátoru 1);
7. 1in+ (kladný vstupní pin komparátoru 1);
8. 3vstup (záporný vstupní pin komparátoru 3);
9. 3in+ (kladný vstupní pin komparátoru 3);
10. 4vstup (záporný vstupní pin komparátoru 4);
11. 4in+ (kladný vstupní pin komparátoru 4);
12. GND (Uzemnění);
13. 4_OUT (Výstupní pin komparátoru 4);
14. 3_OUT (Výstupní pin komparátoru 3).

Specifikace LM339

LM339(N) nelze použít v režimu lineárního zesilování jako běžný operační zesilovač. Nejběžnější použití je jako elektronický klíč, má však mírně odlišné požadavky. Jedním z nich je vysoký výkon. Zde jsou hlavní hodnoty jeho maximálních specifikací:

• konstantní napájecí napětí (V_CC) až 36 V (nebo ± 18 V);
• vstupní diferenciální napětí (V_IN) od -36 V do +36 V;
• rozsah napětí v souhlasném režimu (V_I) od -0.3 V do +36 V;
• výstupní proud (I_O) až 20 mA;
• nekonečné trvání zkratu výstupu „Výstup“ vůči zemi;
• teplota:
  • krystal při práci (TJ) do 150 °C;
  • skladování (T_STG) -65 °C až +150 °C.

  Komparační obvody LM339

  Jaké jsou zapojovací obvody komparátoru lm339 a jak funguje? Činnost každého ze 4 prvků, které jsou v něm obsaženy, je založena na nejjednodušším operačním zesilovači (OP), který je optimalizován pro provoz v režimu spínaní s vysokou rychlostí.

  Podívejme se, jak tento „přepínač“ funguje. Varianta jednoho ze schémat použití komparátoru pro přehlednost a pochopení procesu je znázorněna na obrázku níže. Jak vidíte, má dva vstupy, označené symboly „+IN“ a „-IN“. Jsou na ně přivedeny potenciály různých velikostí vzhledem k „GND“, které zařízení porovnává a vysílá signál na výstup „Output“. Na piny „VCC“ a „GND“ je přivedeno napájecí napětí 12 V.

  Pokud je porovnávané napětí na „+IN“ větší než na „-IN“ vzhledem k „Gnd“, pak se na výstupu „Output“ objeví kladný potenciál – „logická jednička“. Přes LED VD2 s omezovacím rezistorem R1 protéká proud (I_OUT) napájecího napětí poteče do země „GND“. VD2 se rozsvítí a VD1 se vypne.

  Pokud se situace změní a porovnávané napětí na „-IN“ bude větší než na „+IN“, objeví se na výstupu „Output“ záporný potenciál – „logická nula“. LED dioda VD1 se rozsvítí a VD2 zhasne.

  Existují však komparátory, jejichž výstup nemohou vytvořit „logickou jednotku“, tj. získat kladný signál. Možná pouze „nulu“ nebo nic. Právě takovými zařízeními, nazývanými také „otevřený kolektor“, je vybaven čtyřkanálový LM339.

  Tato vlastnost je vysvětlena přítomností interního tranzistoru Q8 v komparátorech mikroobvodu. Jeho kolektor je pin „Output“ a jeho emitor je připojen k „GND“. Otevírá se pouze při vyšším potenciálu na „-IN“ vzhledem k „+IN“. Pokud není signál, je zavřený. Blokové schéma z datového listu k LM339 je znázorněno na obrázku.

  Kontakt „-IN“ se obvykle nazývá invertující a „+IN“ neinvertující.

  Ekvivalenty LM339

  Ekvivalenty LM339(N) jsou následující součástky:

  • KIA339 (KEC);
  • HA17339A (Renesas);
  • UPC339GR (NEC).

  Parametrově o něco horší, ale někdy vhodný jako náhrada: čínský SDP339 (Shaoxing Devechip Microelectronics Co.) nebo uzbecký K1401CA1 (OJSC Faton, Taškent). Mnoho známých zahraničních firem jej vyrábí se standardním označením pod licencí TI.

  Aplikace

  Jedno z možných schémat použití LM339 pro indikátor 12V baterie je vidět na obrázku níže.

  

  Referenční napětí 4.7 V je přivedeno na neinvertující vstupy. Tohoto napětí se dosáhne použitím zenerovy diody KC147 a odporu R5. LED diody různých barev jsou katodou připojeny k otevřenému kolektoru komparátoru a anodou k kladnému pólu zdroje napájení přes omezovací rezistory.

  Obvod je napájen ze zdroje napájení, jehož úroveň také řídí. Zdroje testovaného napětí jsou připojeny k invertujícím vstupům mikroobvodu přes odporové děliče. Po plném nabití baterie se rozsvítí zelená LED, po vybití baterie se rozsvítí červeně.

  Výrobci

  Produkty společnosti Texas Instrument jsou široce distribuovány, datový list pro LM339(N) si můžete stáhnout zde.