Podwójny mostek H do silników DC na L293D

Każdy półmostek w układzie U1 wykorzystuje górną parę tranzystorów Darlingtona NPN oraz dolny tranzystor NPN ze wspólnym emiterem. Podczas polaryzacji zacisku silnika w stan WYSOKI (HIGH), prąd z szyny VCC2 płynie przez górny stopień Darlingtona do obciążenia. Ze względu na dwa szeregowe złącza baza-emiter i kolektor-emiter w konfiguracji Darlingtona, spadek napięcia nasycenia po stronie wysokiej wynosi od 1.2V do 1.8V. Jednocześnie dolny tranzystor przeciwległej gałęzi odprowadza prąd silnika do masy, wprowadzając spadek nasycenia od 1.0V do 1.5V. W rezultacie napięcie dostarczane do silnika jest pomniejszone o łączny spadek dwóch nasyconych tranzystorów:

Silnik 1 jest podłączony różnicowo pomiędzy wyprowadzeniami wyjściowymi 1Y (pin 3) i 2Y (pin 6). Kierunek obrotów określają komplementarne stany logiczne TTL na wejściach 1A (pin 2) i 2A (pin 7) przy stanie WYSOKIM na wejściu zezwolenia 1,2EN (pin 1): - Obroty w przód: 1A = HIGH i 2A = LOW wymuszają stan WYSOKI na 1Y (~VCC2 - 1.4V) i NISKI na 2Y (~1.2V), powodując przepływ prądu od pinu 3 przez Silnik 1 do pinu 6. - Obroty w tył: 1A = LOW i 2A = HIGH odwracają polaryzację zacisków i kierunek obrotów silnika. - Aktywne hamowanie dynamiczne: podanie jednakowych stanów logicznych (1A = HIGH, 2A = HIGH lub 1A = LOW, 2A = LOW) zwiera zaciski silnika do tego samego potencjału, szybko rozpraszając energię kinetyczną wirnika w obwodach o niskiej impedancji.

Płynna regulacja momentu i prędkości obrotowej odbywa się poprzez podanie cyfrowego sygnału PWM na wejście zezwolenia 1,2EN (dla Silnika 1) lub 3,4EN (dla Silnika 2) z częstotliwością od 1 kHz do 10 kHz. Gdy wejście zezwolenia przechodzi w stan NISKI, oba stopnie przeciwsobne przechodzą w stan wysokiej impedancji (Hi-Z), odłączając silnik od zasilania i masy. Silnik obraca się wybiegiem, a prądy indukcyjne gasną przez diody zwrotne. Średnie napięcie na tworniku zależy liniowo od współczynnika wypełnienia:

Silniki prądu stałego posiadają znaczną indukcyjność uzwojeń L. W momencie nagłego wyłączenia tranzystorów zanikające pole magnetyczne indukuje szpilkę napięcia samoindukcji ($V = -L · (di) / (dt)). W układzie L293D każdy kanał posiada zintegrowane diody gaszące podłączone do VCC2 i GND: - Przy przepięciu powyżej VCC2 dioda górna zaczyna przewodzić, ograniczając szpilkę do poziomuVCC2 + VF(~VCC2 + 1.2V). - Przy ujemnym piku poniżej masy dioda dolna przewodzi, ustalając poziom na-VF$ (~ -1.2V). Chroni to strukturę półprzewodnikową przed przebiciem lawinowym. Kondensatory ceramiczne C4 i C5 (100nF) przylutowane bezpośrednio przy zaciskach silnika eliminują zakłócenia generowane na szczotkach.

W celu odizolowania mikrokontrolera od zakłóceń komutacyjnych U1 posiada rozdzielone zasilania: VCC1 (pin 16) zasila wewnętrzną logikę cyfrową i sensory termiczne, z odsprzęganiem kondensatorem ceramicznym C1 (100nF). Szyna VCC2 (pin 8) zasila wyłącznie prądowe stopnie wyjściowe, z odsprzęganiem buforowym C2 (100µF, tłumi udary) i ceramicznym C3 (100nF). Wewnętrzna blokada czasowa uniemożliwia jednoczesne przewodzenie górnego i dolnego tranzystora w tej samej gałęzi, eliminując prądy skrośne (shoot-through).