Comparatore di tensione LM339: caratteristiche, applicazioni e come usarlo
2024-11-29 1419

Il CD74HCT20M è un gate NAND a 4 ingressi logico CMOS ad alte prestazioni.Impiegando la tecnologia CMOS Silicon Gate, queste porte logiche forniscono velocità operative simili alle porte LSTTL mantenendo le caratteristiche di efficienza energetica dei circuiti integrati CMOS standard.Spesso trovano l'applicazione in diversi contesti come circuiti tamponi, circuiti inverter logici e altro ancora.

Catalogare

Configurazione del pin LM339

Caratteristiche LM339 e caratteristiche elettriche

L'LM339 contiene quattro comparatori di tensione indipendenti.Ogni comparatore opera individualmente, garantendo che le prestazioni di uno non influiscano sugli altri.Questa caratteristica minimizza l'interferenza del rumore tra i comparatori, che è cruciale nei circuiti sensibili in cui la precisione è importante.

Il chip può funzionare con un singolo alimentatore o una doppia alimentazione.Con una singola alimentazione, funziona in un intervallo di tensione da +3,0 V a +36 V. Quando si utilizzano dual forniture, può gestire un intervallo di +18 V e -18 V. Questa flessibilità rende LM339 versatile per diverse applicazioni in cui alimentazionei requisiti variano.

Per il lato di input, LM339 è progettato per ridurre al minimo qualsiasi corrente di bias.La corrente di bias di input è inferiore a 25 Na, il che aiuta nelle applicazioni in cui anche le piccole correnti potrebbero causare errori nel sistema.Anche la corrente di offset di input è molto bassa, a soli ± 5,0 Na, migliorando ulteriormente la precisione.

La tensione di offset di ingresso viene mantenuta bassa, garantendo che anche differenze di tensione molto ridotte vengano rilevate accuratamente.L'intervallo di tensione in modalità comune di ingresso si estende fino a terra, il che significa che l'LM339 può gestire segnali che partono da zero volt, il che è benefico in molte applicazioni a bassa tensione.

L'LM339 vanta anche una tensione di saturazione di uscita molto bassa, a soli 130 mV a una corrente di carico di 4,0 mA.Questo è importante per applicazioni a bassa tensione, come i circuiti a batteria, in cui si desidera ridurre al minimo la potenza persa attraverso il dispositivo.La tensione di saturazione ridotta garantisce che l'output rimanga utilizzabile anche quando il sistema è in esecuzione con una potenza minima.

Il dispositivo è completamente compatibile con i livelli logici TTL e CMOS, facilitando l'integrazione con vari sistemi digitali senza la necessità di componenti aggiuntivi o spostamenti di livello.

Per garantire un funzionamento affidabile, l'LM339 include morsetti ESD (scarica elettrostatica) sui suoi ingressi.Questi morsetti proteggono il dispositivo dalla scarica statica che potrebbe altrimenti danneggiare il chip, il tutto garantendo che il dispositivo funzioni normalmente.

In termini di standard ambientali, l'LM339 è privo di Pb, privo di alogeni e conforme a ROHS.Queste caratteristiche lo rendono una scelta adatta per l'elettronica moderna che deve soddisfare rigide norme ambientali e di sicurezza.

Simile ai comparatori di tensione LM339

LM311, LM324, LM397, LM139, LM239, LM2901 ecc.

Panoramica IC LM339

IL LM339 è comunemente usato nei circuiti in cui è necessario confrontare due segnali di tensione.È un dispositivo versatile perché contiene quattro comparatori separati, consentendo di confrontare contemporaneamente quattro coppie di segnali di tensione.Questa funzione è particolarmente utile nelle applicazioni in cui è necessario monitorare contemporaneamente più livelli di tensione, ad esempio nel monitoraggio dell'alimentazione, il rilevamento della soglia di tensione e le attività di elaborazione del segnale.

Ciò che rende popolare l'LM339 tra ingegneri e produttori è la sua combinazione di prestazioni a basso costo e solide.Il chip è progettato per essere affidabile senza rompere il budget, motivo per cui è una scelta di riferimento per molti progetti fai-da-te e applicazioni industriali.Il suo rapporto costo-efficacia non significa compromettere la funzionalità;I comparatori offrono una velocità e una precisione decenti per una vasta gamma di compiti.

Il tempo di risposta dell'LM339 è abbastanza veloce da soddisfare le esigenze della maggior parte delle applicazioni.Sia che tu stia progettando un semplice circuito di comparatore di tensione o qualcosa di più complesso, le prestazioni dell'IC possono gestire la maggior parte delle esigenze di rilevamento della tensione in tempo reale senza ritardi evidenti.

In uso pratico, la possibilità di confrontare più coppie di tensione in una volta può semplificare la progettazione del circuito e il salvataggio dello spazio della scheda.Ciò è particolarmente prezioso nei sistemi che devono confrontare diversi segnali di tensione in parallelo senza richiedere componenti separati per ciascuna coppia.

Nel complesso, l'LM339 offre una soluzione semplice ed efficiente per il confronto di tensione, sia nelle applicazioni di base o nei progetti più avanzati che richiedono prestazioni rapide e affidabili.

Come utilizzare il comparatore di tensione LM339

Abbattiamo la funzionalità dell'LM339 osservando la sua struttura interna.L'LM339 contiene quattro comparatori indipendenti, il che significa che può confrontare contemporaneamente i segnali di tensione multipli.Ogni comparatore è collegato internamente per consentire confronti di tensione parallela, rendendo l'IC una soluzione flessibile per varie applicazioni.

Ora, concentriamoci solo su uno di quei comparatori e costruiamo un semplice circuito di applicazione per vedere come funziona.In questa configurazione di base, confronteremo due tensioni di ingresso, V1 e V2, e genereremo un'uscita in base alla tensione più elevata.

In questo circuito, LM339 confronta le due tensioni: V1 e V2.Il risultato di questo confronto è l'output come VO.Il dispositivo è alimentato da una sorgente a tensione singola, VCC, come mostrato nel diagramma.

L'LM339 opera come segue:

Se V1 è maggiore di V2, l'uscita VO sarà a VCC (la tensione di alimentazione).

Se V2 è maggiore di V1, l'output VO sarà 0 V (o GND).

Questa configurazione è utile per determinare quale delle due tensioni è più elevata.L'output (VO) riflette direttamente il risultato del confronto.Un'uscita elevata (VCC) indica che V1 è più elevato, mentre un output basso (0 V) significa che V2 è più alto.

Quando stai costruendo questo circuito in un'applicazione del mondo reale, noterai che l'output dell'LM339 è "pulito" e risponde rapidamente alle variazioni della tensione di ingresso.È importante garantire che entrambe le tensioni di ingresso (V1 e V2) rientrano nell'intervallo specificato per il comparatore a funzionare correttamente.Se uno dei due ingressi supera i limiti di tensione operativa, potrebbe portare a confronti imprecisi o danni all'IC.

Applicazioni di LM339

Oscillatori

L'LM339 viene spesso utilizzato nei circuiti dell'oscillatore, dove aiuta a generare una frequenza stabile.Quando si progetta un oscillatore, è possibile utilizzare LM339 per confrontare le tensioni e controllare l'azione di commutazione.Il suo tempo di risposta rapido e il basso consumo energetico lo rendono ideale per la generazione di impulsi di orologi o segnali a forma d'onda in vari sistemi elettronici.

Comparatori di tensione

Come comparatore di tensione, LM339 è progettato per confrontare due tensioni di ingresso e determinare quali è più alto.È ampiamente utilizzato nelle applicazioni in cui è richiesto un rilevamento preciso del livello di tensione, ad esempio nei dispositivi a batteria o nei circuiti che devono monitorare continuamente i livelli di tensione.La sua capacità di operare su un ampio intervallo di tensione aggiunge versatilità a diversi progetti.

Detector di picco

L'LM339 può anche essere impiegato nei circuiti di rilevamento del picco.Nei sistemi audio o nelle applicazioni di misurazione, spesso è necessario catturare il punto più alto di un segnale fluttuante.L'accuratezza dell'LM339 gli consente di rilevare e trattenere il valore di picco, rendendolo utile per il monitoraggio dei livelli di segnale in elaborazione audio, apparecchiature di prova e analizzatori del segnale.

Traduzione della tensione logica

Nei sistemi in cui diverse parti del circuito operano a diversi livelli di tensione, l'LM339 può essere utilizzato per tradurre i segnali logici tra di loro.Ciò è particolarmente utile quando i dispositivi di interfaccia che funzionano su vari tensioni logiche, garantendo una comunicazione regolare tra sistemi diversi senza distorsione del segnale.

Supervisione di potere

L'LM339 può anche svolgere un ruolo fondamentale nei circuiti di supervisione del potere.Può monitorare la tensione dell'alimentazione e attivare azioni come la chiusura o il passaggio alla potenza di backup quando i livelli di tensione non vanno dall'intervallo.Ciò è essenziale nei sistemi in cui l'energia affidabile è cruciale, come nei dispositivi di sicurezza o nei sistemi di monitoraggio remoto.

Applicazioni industriali

In ambienti industriali, l'LM339 viene comunemente utilizzato per i parametri di monitoraggio come la temperatura, la pressione o altri dati del sensore.La sua capacità di eseguire confronti di tensione accurati lo rende perfetto per l'interfaccia con sensori industriali e il controllo di allarmi o protocolli di sicurezza quando vengono superate le soglie.

Strumenti di misurazione

Nella misurazione di strumenti come voltmetri e multimetri, l'LM339 viene utilizzato per confrontare i livelli di tensione e garantire letture accurate.È un componente essenziale per i circuiti che necessitano di confronti di tensione stabili e precisi, in particolare nelle apparecchiature di test portatili o negli strumenti utilizzati sul campo.

Automobile

L'industria automobilistica utilizza l'LM339 per varie applicazioni di monitoraggio.Si trova comunemente nei sistemi che monitorano la tensione della batteria, i parametri del motore e altri aspetti critici delle prestazioni del veicolo.La sua robustezza nella gestione di ampie gamme di tensione e tempi di risposta rapidi lo rende una scelta affidabile per i sistemi di controllo automobilistico.

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