LM393

LM393 是一款广泛应用的 **双电压比较器集成电路**,以下是其主要特性、引脚功能、工作原理及应用场景的整理:


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一、核心特性

1. 工作电压范围宽  

    单电源:2V~36V  

    双电源:±1V~±18V  

    静态电流极低(典型值 0.4mA),适合电池供电设备。


2. 高精度比较能力  

    输入失调电压小(±2mV),分辨率高。  

    共模输入电压范围宽(0~Vcc-1.5V),接近地电平。


3.  输出特性  

    开集电极输出,需接上拉电阻,可驱动 TTL、CMOS 等逻辑电路。  

    最大输出电流 16mA,饱和压降约 60Ω。


4. 物理特性  

    封装类型:DIP8(直插)、SOP8(贴片)等。  

    工作温度:0°C~+70°C。


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二、引脚功能

| 引脚 | 功能                  | 说明                     |

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| 1   | 输出1(OUTPUT1)      | 比较器1的输出端           |

| 2   | 反相输入1(IN1-)     | 比较器1的负极输入         |

| 3   | 同相输入1(IN1+)     | 比较器1的正极输入         |

| 4   | GND                   | 电源地                   |

| 5   | 反相输入2(IN2-)     | 比较器2的负极输入         |

| 6   | 同相输入2(IN2+)     | 比较器2的正极输入         |

| 7   | 输出2(OUTPUT2)      | 比较器2的输出端           |

| 8   | VCC                   | 电源正极                 |


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三、工作原理

LM393 通过比较两个输入端的电压差输出逻辑信号:  

同相端(+)电压 > 反相端(-)电压 → 输出高电平(接近 Vcc)。  

反相端(-)电压 > 同相端(+)电压 → 输出低电平(接地)。  

开集电极输出需外接上拉电阻至电源电压。


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四、典型应用

1. 传感器开关  

     光照开关:光敏电阻与固定电阻分压,控制 LED 或继电器。  

     震动/霍尔传感器**:检测模拟信号变化,输出数字逻辑信号。


2.  信号发生器  

     方波发生器、延时振荡器、多频振荡器等。


3.  逻辑电平转换  

     兼容 TTL、CMOS、MOS 逻辑电路,用于电平匹配或信号整形。


4.  阈值检测  

     限幅器、模数转换(ADC)前的模拟信号处理。


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五、使用注意事项

1. 振荡问题  

      输出端与输入端间的寄生电容可能引发振荡,可通过以下方式抑制:  

      减小输入电阻(建议 <10kΩ);  

      添加正反馈(滞回电压 1.0~10mV);  

      优化 PCB 布局,减少输入-输出耦合。


2. 电源设计  

    通常无需电源旁路电容,但高频噪声较大时可添加。  

    未使用的引脚需接地处理。


3. 与运算放大器的区别  

     LM393 是专用比较器,工作在非线性区;LM358 为运算放大器,需外部反馈才能稳定工作。


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六、替代型号

直接替代:LM293、LM2903、LM193;  

升级型号:LM393B(更低失调电压、更高 ESD 等级)。


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如需具体应用电路或数据手册,可参考厂商文档(如意法半导体、德州仪器)或实际应用案例。