一、LM339工作原理

　　LM339（四路差動比較器）是在電壓比較器芯片內部裝有四個獨立的電壓比較器，是一種常見的集成電路，主要應用于高壓數字邏輯門電路。

　　利用LM339可以方便的組成各種電壓比較器電路和振蕩器電路。

　　特點參數：

　　1）電壓失調小，一般是2mV；

　　2）共模范圍非常大，為0v到電源電壓減1.5v；

　　3）他對比較信號源的內阻限制很寬；

　　4）LM339 vcc電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V；

　　5）輸出端電位可靈活方便地選用。

　　6）差動輸入電壓范圍很大，甚至能等于vcc；

　　LM339類似于增益不可調的運算放大器。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸入端一個稱為同相輸入端，用“+”表示，另一個稱為反相輸入端，用“-”表示。用作比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓（也稱為門限電平，它可選擇LM339輸入共模范圍的任何一點），另一端加一個待比較的信號電壓。當“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當于輸出端開路。當“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。兩個輸入端電壓差別大于10mV就能確保輸出能從一種狀態可靠地轉換到另一種狀態，因此，把LM339用在弱信號檢測等場合是比較理想的。LM339的輸出端相當于一只不接集電極電阻的晶體三極管，在使用時輸出端到正電源一般須接一只電阻（稱為上拉電阻，選3-15K）。選不同阻值的上拉電阻會影響輸出端高電位的值。因為當輸出晶體三極管截止時，它的集電極電壓基本上取決于上拉電阻與負載的值。另外，各比較器的輸出端允許連接在一起使用。

　　二、LM339引腳圖及功能

　　1、LM339引腳圖

　　2、LM339引腳功能排列表

　　
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　　三、LM339內部結構

　　圖 ? 內部結構圖

　　四、LM339特性參數

　　1、LM339主要參數表：

　　2、LM339電特性（除非特別說明，VCC=5.0V， Tamb=25℃）

　　3、LM339使用說明：

　　LM393/339是高增益，寬頻帶器件，象大多數比較器一樣，如果輸出端到輸入端有寄生電容而產生耦合，則很容易產生振蕩。這種現象僅僅出現在當比較器改變狀態時，輸出電壓過渡的間隙。電源加旁路濾波并不能解決這個問題，標準PC板的設計對減小輸入—輸出寄生電容耦合是有助的。減小輸入電阻至小于10K將減小反饋信號，而且增加甚至很小的正反饋量（滯回1.0~10mV）能導致快速轉換，使得不可能產生由于寄生電容引起的振蕩。除非利用滯后，否則直接插入IC并在引腳上加上電阻將引起輸入—輸出在很短的轉換周期內振蕩，如果輸入信號是脈沖波形，并且上升和下降時間相當快，則滯回將不需要。

　　比較器的所有沒有用的引腳必須接地。

　　LM393/339偏置網絡確立了其靜態電流與電源電壓范圍 2.0~30V無關。

　　通常電源不需要加旁路電容。

　　差分輸入電壓可以大于Vcc并不損壞器件。保護部分必須能阻止輸入電壓向負端超過-0.3V.

　　LM339的輸出部分是集電極開路，發射極接地的 NPN輸出晶體管，可以用多集電極輸出提供或 OR ing功能。輸出負載電阻能銜接在可允許電源電壓范圍內的任何電源電壓上，不受 Vcc端電壓值的限制。此輸出能作為一個簡單的對地SPS開路（當不用負載電阻沒被運用），輸出部分的陷電流被可能得到的驅動和器件的β值所限制。當達到極限電流（16mA）時，輸出晶體管將退出而且輸出電壓將很快上升。輸出飽和電壓被輸出晶體管大約60ohm 的γSAT限制。當負載電流很小時，輸出晶體管的低失調電壓（約1.0mV）允許輸出箝位在零電平。

　　五、LM339應用電路

　　1、單限比較器電路

　　圖2a給出了一個基本單限比較器。輸入信號Uin，即待比較電壓，它加到同相輸入端，在反相輸入端接一個參考電壓（門限電平）Ur。當輸入電壓Uin》Ur時，輸出為高電平UOH。圖2b為其傳輸特性。

　　
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　　2、過熱檢測保護電路

　　它用單電源供電，1/4LM339的反相輸入端加一個固定的參考電壓，它的值取決于R1于R2。UR=R2/（R1+R2）*UCC。同相端的電壓就等于熱敏元件Rt的電壓降。當機內溫度為設定值以下時，“+”端電壓大于“-”端電壓，Uo為高電位。當溫度上升為設定值以上時，“-”端電壓大于“+”端，比較器反轉，Uo輸出為零電位，使保護電路動作，調節R1的值可以改變門限電壓，既設定溫度值的大小。

　　3、遲滯比較器

　　遲滯比較器又可理解為加正反饋的單限比較器。前面介紹的單限比較器，如果輸入信號Uin在門限值附近有微小的干擾，則輸出電壓就會產生相應的抖動（起伏）。在電路中引入正反饋可以克服這一缺點。

　　圖4a給出了一個遲滯比較器，人們所熟悉的“史密特”電路即是有遲滯的比較器。圖4b為遲滯比較器的傳輸特性。

　　不難看出，當輸出狀態一旦轉換后，只要在跳變電壓值附近的干擾不超過ΔU之值，輸出電壓的值就將是穩定的。但隨之而來的是分辨率降低。因為對遲滯比較器來說，它不能分辨差別小于ΔU的兩個輸入電壓值。遲滯比較器加有正反饋可以加快比較器的響應速度，這是它的一個優點。除此之外，由于遲滯比較器加的正反饋很強，遠比電路中的寄生耦合強得多，故遲滯比較器還可免除由于電路寄生耦合而產生的自激振蕩。

　　4、電壓跳變點固定電路

　　如果需要將一個跳變點固定在某一個參考電壓值上，可在正反饋電路中接入一個非線性元件，如晶體二極管，利用二極管的單向導電性，便可實現上述要求。圖5為其原理圖。

　　5、過電壓檢測電路

　　圖6為某電磁爐電路中電網過電壓檢測電路部分。電網電壓正常時，1/4LM339的U42.8V，比較器翻轉，輸出為0V，BG1截止，U5的電壓就完全決定于R1與R2的分壓值，為2.7V，促使U4更大于U5，這就使翻轉后的狀態極為穩定，避免了過壓點附近由于電網電壓很小的波動而引起的不穩定的現象。由于制造了一定的回差（遲滯），在過電壓保護后，電網電壓要降到242-5=237V時，U4

　　6、雙限比較器（窗口比較器）

　　圖7電路由兩個LM339組成一個窗口比較器。當被比較的信號電壓Uin位于門限電壓之間時（UR1UR2或Uin

　　7、用LM339組成振蕩器

　　圖8為有1/4LM339組成的音頻方波振蕩器的電路。改變C1可改變輸出方波的頻率。本電路中，當C1=0.1uF時。f=53Hz；當C1=0.01uF時，f=530Hz；當C1=0.001uF時，f=5300Hz。

　　LM339還可以組成高壓數字邏輯門電路，并可直接與TTL、CMOS電路接口。