lm339电压比较器电路图

好的，这是一份使用LM339电压比较器的基础单路电路图及其说明。LM339内部包含4个独立的比较器，这里仅展示其中一个比较器（例如比较器1）的典型应用电路：

LM339 电压比较器基本应用电路图 (单路)

               +Vcc
                 |
                 |
           +-----+-----+
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           |     |    [R1] (上拉电阻)
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           |     |     +------------------> Vo (输出)
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 输入信号 +--->[正输入端 IN+]    |
           |     |               |
 参考电压 +--->[负输入端 IN-]    |
           |     |               |
           |     |              GND
           +-----+-----+
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                 |
               GND

中文说明：

1. 电源连接：

   • +Vcc： 这是LM339的正电源引脚。连接一个适当的正直流电源电压（例如，+5V, +12V, +15V 等，具体查看LM339的数据手册，典型范围为2V到36V）。
   • GND： 这是LM339的负电源引脚（即接地）。连接到电源的负极（地线）。

2. 输入信号连接：

   • 正输入端 (IN+)： 这是待比较的信号输入端。将你想要与参考电压进行比较的电压信号连接到此引脚（图示中标记为“输入信号”）。
   • 负输入端 (IN-)： 这是参考电压输入端。连接你设定的参考电压（基准电压），比较器将把输入信号（IN+）与此处的电压进行比较（图示中标记为“参考电压”）。也可以根据需要互换 IN+ 和 IN- 的角色（正/负逻辑取决于设计）。

3. 输出连接：

   • 输出 (Vo)： 这是比较器的输出端。LM339的输出是开漏输出 (Open-Collector) 或 集电极开路输出 (Open-Drain)。这意味著：
     • 当比较器检测到 IN+ > IN- 时，内部输出晶体管截止，输出引脚相当于“断开”（高阻态）。
     • 当比较器检测到 IN+ < IN- 时，内部输出晶体管饱和导通，输出引脚被拉低到接近GND（低电平）。
   • [R1] (上拉电阻)： 由于输出是开漏结构，必须在输出引脚（Vo）与正电源（+Vcc）之间连接一个外部上拉电阻。这个电阻的作用是：
     • 当输出晶体管截止（高阻态）时，将输出电压上拉到接近 +Vcc 的高电平。
     • 限制当输出晶体管导通（低电平）时流过的电流，防止损坏芯片。
   • 上拉电阻 R1 的阻值选择很重要（通常在1kΩ到10kΩ是常用范围）：
     • 太小：当输出为低电平时电流过大，功耗增加且可能超出比较器驱动能力（虽然LM339能承受较大灌电流，但仍需考虑总功耗和温升）。
     • 太大：当输出为高电平时，上升时间变慢（在高速应用中会影响速度），并且对输出端容性负载的驱动能力减弱（如长导线电容）。

4. 基本工作原理：

   • 比较器持续比较 IN+ 和 IN- 两个输入端的电压。
   • 如果 IN+ > IN-，则 输出为高电平（此时，内部晶体管截止，上拉电阻 R1 将 Vo 上拉至接近 +Vcc）。
   • 如果 IN+ < IN-，则 输出为低电平（此时，内部晶体管导通，将 Vo 拉到接近 GND）。

重要注意事项

1. 开漏输出是必须的： 上拉电阻 R1 绝对不能省略！没有它，当输出需要为高电平时，Vo 是悬空状态（逻辑不确定），电路无法正常工作。
2. 输入电压范围： 输入电压（IN+, IN-）通常允许在略低于 GND（约 -0.3V）到略低于 +Vcc 的范围内。详细限制请查阅LM339的数据手册。
3. 多个比较器： LM339包含4个独立的比较器。每个比较器都需要自己的输入和输出连接（包括各自的上拉电阻）。它们共享同一个电源（+Vcc）和地（GND）。
4. 输入阻抗： 比较器的输入阻抗非常高（在兆欧级），这意味着它们从信号源汲取的电流极小。
5. 无负反馈： 与运算放大器不同，电压比较器工作在开环状态或带正反馈（用于滞回），没有负反馈来稳定线性工作点。
6. 滞回电路 (可选)： 为了抑制输入端的噪声或振荡，常在输出和同相输入端（IN+）之间连接一个正反馈电阻来构成施密特触发器（滞回比较器），但这在基础电路中未画出。
7. 下拉电阻 (可选)： 对于未使用的输入端，建议将其连接到确定的电压（如GND或+Vcc），以避免悬空受干扰。空置的输出端通常不需要特别处理。

这个基础电路可以实现电压监控、电平检测、窗口比较（需要多个比较器组合）、振荡器（需要正反馈）等多种功能。理解开漏输出的特性和上拉电阻的作用是正确使用LM339的关键。 好的，这是一份使用LM339电压比较器的基础单路电路图及其说明。LM339内部包含4个独立的比较器，这里仅展示其中一个比较器（例如比较器1）的典型应用电路：

LM339 电压比较器基本应用电路图 (单路)

               +Vcc
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           +-----+-----+
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           |     |    [R1] (上拉电阻)
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           |     |     +------------------> Vo (输出)
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 输入信号 +--->[正输入端 IN+]    |
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 参考电压 +--->[负输入端 IN-]    |
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           |     |              GND
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               GND

中文说明：

1. 电源连接：

   • +Vcc： 这是LM339的正电源引脚。连接一个适当的正直流电源电压（例如，+5V, +12V, +15V 等，具体查看LM339的数据手册，典型范围为2V到36V）。
   • GND： 这是LM339的负电源引脚（即接地）。连接到电源的负极（地线）。

2. 输入信号连接：

   • 正输入端 (IN+)： 这是待比较的信号输入端。将你想要与参考电压进行比较的电压信号连接到此引脚（图示中标记为“输入信号”）。
   • 负输入端 (IN-)： 这是参考电压输入端。连接你设定的参考电压（基准电压），比较器将把输入信号（IN+）与此处的电压进行比较（图示中标记为“参考电压”）。也可以根据需要互换 IN+ 和 IN- 的角色（正/负逻辑取决于设计）。

3. 输出连接：

   • 输出 (Vo)： 这是比较器的输出端。LM339的输出是开漏输出 (Open-Collector) 或 集电极开路输出 (Open-Drain)。这意味著：
     • 当比较器检测到 IN+ > IN- 时，内部输出晶体管截止，输出引脚相当于“断开”（高阻态）。
     • 当比较器检测到 IN+ < IN- 时，内部输出晶体管饱和导通，输出引脚被拉低到接近GND（低电平）。
   • [R1] (上拉电阻)： 由于输出是开漏结构，必须在输出引脚（Vo）与正电源（+Vcc）之间连接一个外部上拉电阻。这个电阻的作用是：
     • 当输出晶体管截止（高阻态）时，将输出电压上拉到接近 +Vcc 的高电平。
     • 限制当输出晶体管导通（低电平）时流过的电流，防止损坏芯片。
   • 上拉电阻 R1 的阻值选择很重要（通常在1kΩ到10kΩ是常用范围）：
     • 太小：当输出为低电平时电流过大，功耗增加且可能超出比较器驱动能力（虽然LM339能承受较大灌电流，但仍需考虑总功耗和温升）。
     • 太大：当输出为高电平时，上升时间变慢（在高速应用中会影响速度），并且对输出端容性负载的驱动能力减弱（如长导线电容）。

4. 基本工作原理：

   • 比较器持续比较 IN+ 和 IN- 两个输入端的电压。
   • 如果 IN+ > IN-，则 输出为高电平（此时，内部晶体管截止，上拉电阻 R1 将 Vo 上拉至接近 +Vcc）。
   • 如果 IN+ < IN-，则 输出为低电平（此时，内部晶体管导通，将 Vo 拉到接近 GND）。

重要注意事项

1. 开漏输出是必须的： 上拉电阻 R1 绝对不能省略！没有它，当输出需要为高电平时，Vo 是悬空状态（逻辑不确定），电路无法正常工作。
2. 输入电压范围： 输入电压（IN+, IN-）通常允许在略低于 GND（约 -0.3V）到略低于 +Vcc 的范围内。详细限制请查阅LM339的数据手册。
3. 多个比较器： LM339包含4个独立的比较器。每个比较器都需要自己的输入和输出连接（包括各自的上拉电阻）。它们共享同一个电源（+Vcc）和地（GND）。
4. 输入阻抗： 比较器的输入阻抗非常高（在兆欧级），这意味着它们从信号源汲取的电流极小。
5. 无负反馈： 与运算放大器不同，电压比较器工作在开环状态或带正反馈（用于滞回），没有负反馈来稳定线性工作点。
6. 滞回电路 (可选)： 为了抑制输入端的噪声或振荡，常在输出和同相输入端（IN+）之间连接一个正反馈电阻来构成施密特触发器（滞回比较器），但这在基础电路中未画出。
7. 下拉电阻 (可选)： 对于未使用的输入端，建议将其连接到确定的电压（如GND或+Vcc），以避免悬空受干扰。空置的输出端通常不需要特别处理。

这个基础电路可以实现电压监控、电平检测、窗口比较（需要多个比较器组合）、振荡器（需要正反馈）等多种功能。理解开漏输出的特性和上拉电阻的作用是正确使用LM339的关键。