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 |
|------|-----------------------|--------------------------|
| 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。