Компаратор LM393: распиновка, характеристики, применение и принцип работы

Напряжения компаратор — электронный компонент, сравнивающий два тока или напряжения и выдающий результат: какое больше. Компараторы — миниатюрные вольтметры с ключом. Разные типы: LM311, LM393 и др. — фокус на LM393.

Что такое LM393?

LM393 — интегральная схема с двумя встроенными операционными усилителями, работающими от одного источника питания. Поддерживает и раздельное питание. Двухканальный компаратор в 8-выводном корпусе.

Распиновка LM393

Два независимых компаратора в одном 8-пиновом корпусе. Таблица выводов:

(На месте изображения таблица: 1 — Выход 1, 2 — Инвертирующий вход 1, 3 — Неинвертирующий вход 1, 4 — GND, 5 — Неинвертирующий вход 2, 6 — Инвертирующий вход 2, 7 — Выход 2, 8 — Vcc)

Характеристики и спецификации LM393

• Одно питание: 2–36 В
• Дифференциальное входное напряжение: 36 В
• Корпуса: DIP и SOIC-8
• Ток потребления: 0,4 мА
• Температура хранения: -65…+150 °C
• Температура выводов (пайка): 260 °C
• Рассеиваемая мощность: 660 мВт
• Раздельное питание: ±1…±18 В
• Входное смещение напряжения: низкое

Как использовать LM393

Пример: схема с питанием +5 В.

• Вывод 8 (Vcc) — +5 В. Вывод 4 (GND) — земля.
• Высокий уровень на выходе, когда напряжение на выводе 7 (неинв. вход 2) меньше, чем на выводе 2 (инв. вход 1). Потенциометр меняет напряжение на неинв. входе, инв. вход зафиксирован на 2,5 В.
• Выводы 5 и 6 — балансировка смещения (обычно неактивны, закоротчены — входной ток смещения компенсирует).
• Вывод 1 заземлен, вывод 7 (коллектор выходного транзистора) — выход. Коллекторная схема с открытым коллектором.

Примечание

Аналоги: LM358, LM311, LM741, LM193, TL082, LM339, LM293, LM2903.

Автоматический ночник на LM393

Принцип компаратора + фоторезистор в делителе напряжения.

Компоненты

• IC LM393
• Потенциометр 1–20 кОм
• Светодиод
• Резисторы 330 Ом и 33 Ом (примерные)
• Питание: 3 батареи AA или БП
• Фоторезистор (датчик света)

Схема

(На месте изображения схема автоночника)

Принцип работы

LM393 имеет два входа питания: GND и Vcc (до 36 В). Замыкают цепь питания.

Два оп-ампа работают независимо. В данной схеме используется один — проверяем один уровень.

Логика работы:

• Подача питания. Сравнение напряжений. Если инвертирующий вход > неинвертирующего — выход падает к земле. Ток течет от +питания к GND через нагрузку.
• Если неинвертирующий > инвертирующего — выход в высоком сопротивлении (Vcc). Тока нет — нет разности потенциалов на нагрузке.
• Высокое напряжение на инвертирующем входе → включает нагрузку (светодиод). Низкое — выключает.
• Фоторезистор вместо светодиода как нагрузка для детекции света. Сопротивление падает при свете, растет в темноте.
• Делитель: фиксированный резистор + фоторезистор. В темноте фоторезистор берет больше напряжения (сопротивление высокое), на неинв. входе опорное напряжение. В темноте опорное < фоторезистора → компаратор включает светодиод. В свете — выключает.

Применение LM393

• Детекторы пикового напряжения
• Батарейные устройства (низкое потребление)
• Генераторы временных задержек
• АЦП (аналогово-цифровые преобразователи)
• Генераторы колебаний
• Логические системы
• Управление двигателями, реле, лампами
• Схемы сравнения напряжений
• Защита от высокого напряжения / сигнализация
• Детекторы перехода через ноль

Заключение

LM393 — двухканальный, низкоэнергопотребляющий, низкосмещенный дифференциальный компаратор с одним питанием. Широко применяется в авто, промышленности, образовании.

Остались вопросы? Наша команда профессионалов готова помочь — свяжитесь с нами.