LM311電壓比較器電路

lm311是具有八個(gè)引腳的另一個(gè)比較器IC。它具有單個(gè)比較器。ic的響應(yīng)時(shí)間最短為0.200納秒，典型電壓增益為200。下圖是lm311比較器的內(nèi)部電路圖。

LM311比較器電路圖

LM311比較器電路及其引腳編號(hào)如下原理圖所示。該晶體管的接地位于引腳 1 處，集電極開路輸出位于引腳 7 處。圖中顯示，使用 1k 電阻器將邏輯電壓上拉至 +5，這是典型情況。 LM311 輸出可吸收 8 mA 電流。比較器的輸出本質(zhì)上是二進(jìn)制的，高電平或低電平。引腳 8 為 V+，引腳 4 為 V-。總電源電壓最高可達(dá) 36V。如果比較器閾值比地高一伏左右，則 V- 可以簡(jiǎn)單地接地，如下所示。

LM311 的電源電壓不必與邏輯電源相同。如果不用作平衡調(diào)節(jié)（如運(yùn)算放大器的調(diào)零），則引腳 5 和 6 應(yīng)短接在一起。引腳 3 是反相輸入，引腳 2 是同相輸入。通常通過(guò)分壓器在引腳 2 處建立參考電壓 Vr，如圖所示。

參考電壓（閾值）約為 6 V。正反饋由輸出到引腳 2 的 100k 電阻提供。當(dāng)輸出變低時(shí)，閾值會(huì)稍微降低，而當(dāng)輸出變高時(shí)，閾值會(huì)稍微升高。它們?yōu)楸容^器提供“快速”動(dòng)作，因?yàn)檫@些變化與產(chǎn)生它們的引腳 3 處的電壓變化方向相反。閾值的分?jǐn)?shù)變化大致為并聯(lián)分壓電阻器的值除以反饋電阻器，此處為 5/100 或 0.05。這會(huì)在 5V 電源下產(chǎn)生 0.25V 的差異，稱為遲滯。

輸出從高電平變低的閾值比從低電平返回高電平的閾值高 0.25V。為了給遲滯帶來(lái)一點(diǎn)額外的影響，反饋電阻上有一個(gè) 10 pF 的小型加速電容器。這些規(guī)定的改變將是迅速而明確的。測(cè)試電路，并注意其工作原理。當(dāng)?shù)碗娖綍r(shí)，輸出可以點(diǎn)亮 LED，從而節(jié)省一個(gè) DMM。

比較器一般用于模數(shù)轉(zhuǎn)換、電壓監(jiān)測(cè)、波形分析等應(yīng)用領(lǐng)域。在模數(shù)轉(zhuǎn)換中，比較器可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，例如在ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）中應(yīng)用比較器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在電壓監(jiān)測(cè)中，比較器可以監(jiān)測(cè)電壓是否超過(guò)預(yù)設(shè)的閾值，例如過(guò)壓保護(hù)電路中的比較器可以監(jiān)測(cè)電源電壓是否超過(guò)安全范圍。在波形分析中，比較器可以將波形與預(yù)設(shè)的閾值進(jìn)行比較，例如在示波器中應(yīng)用比較器進(jìn)行波形分析。

此外，比較器也可以用于實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算和數(shù)字信號(hào)處理等應(yīng)用領(lǐng)域。例如在數(shù)字信號(hào)處理中，比較器可以將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波、頻譜分析等處理，從而提取出有用的信息。