[{"data":1,"prerenderedAt":716},["ShallowReactive",2],{"schematic:lm393-comparator:pt":3},{"schematic":4,"title":19,"shortDescription":22,"proseSource":674,"localizationFallbackIssues":675,"related":676,"confirmations":675},{"schemaVersion":5,"governance":6,"slug":18,"title":19,"cluster":20,"tier":21,"shortDescription":22,"deepTechnicalOverview":23,"theoryOfOperation":24,"keySpecifications":25,"applications":50,"gotchas":55,"formulas":74,"bom":158,"interactiveElements":212,"circuitJson":323,"svg":667,"relatedSchematicSlugs":668,"relatedComponentSlugs":671},"1.0",{"publication":7,"verification":10,"provenance":15},{"status":8,"publishedDate":9},"published","2026-11-03",{"status":11,"verifiedDate":9,"verifiedBy":12,"checklist":13},"verified","Gemini (AI documentary, CAD and hardware-localization review against Texas Instruments SLCS005 \u002F SLCS005AH Rev. AH April 2025; owner publication authorization; no bench, simulation, independent second review or native-speaker claim)",{"schema":14,"technicalFacts":14,"relationships":14,"sources":14},true,{"sourceUrls":16},[17],"https:\u002F\u002Fwww.ti.com\u002Flit\u002Fds\u002Fsymlink\u002Flm393.pdf","lm393-comparator","LM393: comparador de tensão de precisão com histerese","analog_sensing","Tier 1","Comparador diferencial duplo Texas Instruments LM393 em configuração de disparador Schmitt não inversor com 48.5 mV de histerese por realimentação positiva, limiar de 2.5 V e saída em coletor aberto.","Este circuito comparador de precisão implementa a consagrada configuração de detector de limiar de tensão e disparador Schmitt do datasheet Texas Instruments LM393 SLCS005 \u002F SLCS005AH (Seção 8.2 Aplicação típica). Alimentado por uma fonte simples de +5.0 V CC, o circuito configura o Canal A (U1A) do comparador duplo para comparar um sinal analógico de entrada com uma referência central de 2.50 V. Um divisor resistivo de precisão formado por R1 e R2 define a tensão de referência na entrada inversora (pino 2), enquanto o resistor em série de entrada R3 (10 kΩ) e o resistor de realimentação de alto valor R4 (1 MΩ) estabelecem realimentação positiva na entrada não inversora (pino 3). Esse laço de realimentação positiva cria dois limiares de comutação distintos —um ponto de disparo superior de 2.524 V e um inferior de 2.475 V—, gerando uma zona morta de histerese de 48.5 mV que elimina oscilações rápidas e repiques na saída ao processar sinais ruidosos ou de variação lenta de sensores. O estágio de saída NPN em coletor aberto é restaurado para níveis lógicos pelo resistor de pull-up R5 (4.7 kΩ), enquanto o capacitor cerâmico de desacoplamento C1 de 100 nF suprime transitórios de chaveamento.","### 1. Desacoplamento da linha de alimentação CC e estabilidade em relação ao terra\nO circuito opera a partir de uma linha de alimentação simples de +5.0 V CC conectada ao pino 8 (VCC) e pino 4 (GND). O capacitor de desacoplamento de alimentação C1 (100 nF cerâmico X7R) fornece uma reserva de carga localizada de baixa impedância diretamente junto aos pinos do circuito integrado, absorvendo transientes rápidos de corrente de alta frequência gerados durante a comutação do estágio de saída em coletor aberto entre corte e saturação profunda. A arquitetura de entrada do LM393 utiliza pares diferenciais Darlington PNP com deslocamento de nível integrado, permitindo que ambos os terminais de entrada meçam tensões até o potencial de terra do circuito (0 V) sem requerer alimentação negativa.\n\n### 2. Geração precisa da tensão de referência\nUma tensão de referência estável V_REF é derivada da linha de +5.0 V através de um divisor de tensão formado por R1 (10 kΩ) e R2 (10 kΩ). Com resistores de filme metálico de 1% de tolerância, a tensão no ponto médio aplicada ao pino 2 (entrada inversora, 1IN-) é:\n$$V_{REF} = V_{CC} \\cdot \\frac{R_2}{R_1 + R_2} = 5.0\\text{V} \\cdot \\frac{10\\text{k}\\Omega}{10\\text{k}\\Omega + 10\\text{k}\\Omega} = 2.50\\text{ V}$$\nEsse limiar de 2.50 V fica centralizado dentro da faixa linear de modo comum de entrada do dispositivo ($0\\text{ V}$ a $V_{CC} - 1.5\\text{V} = 3.5\\text{V}$), proporcionando excursão diferencial ideal para sinais positivos e negativos.\n\n### 3. Atenuação do sinal de entrada e laço de realimentação positiva\nO sinal analógico de entrada VIN entra através do resistor em série R3 (10 kΩ) e alcança o nó de soma j_in_pos antes de entrar no pino 3 (entrada não inversora, 1IN+). O resistor de realimentação positiva R4 (1 MΩ) acopla o estado de saída do comparador de volta a esse nó de soma. Pelo princípio da superposição, a tensão instantânea V+ no pino 3 depende tanto de VIN quanto da tensão de saída VOUT:\n$$V_+ = V_{IN} + (V_{OUT} - V_{IN}) \\cdot \\frac{R_3}{R_3 + R_4}$$\nComo R4 é cem vezes maior do que R3 ($R_4 \u002F R_3 = 100$), a rede de realimentação injeta uma fração pequena e controlada de 1% da oscilação de saída no nó não inversor, deslocando dinamicamente o limiar de comutação de acordo com o estado da saída.\n\n### 4. Faixa de histerese e dinâmica de chaveamento sem repiques\nQuando VIN é baixo, a saída do comparador é mantida em nível alto ($V_{OH} \\approx 5.0\\text{ V}$ pelo resistor de pull-up R5). A corrente através de R4 eleva o potencial no pino 3, estabelecendo o ponto de disparo superior ($V_{TH} \\approx 2.524\\text{ V}$). Quando VIN sobe acima de $V_{TH}$, o amplificador diferencial interno comuta, ligando o transistor NPN de coletor aberto e levando VOUT para saturação ($V_{OL} \\approx 0.1\\text{ V}$). Instantaneamente, R4 reduz o limiar no pino 3 para o ponto de disparo inferior ($V_{TL} \\approx 2.475\\text{ V}$). A diferença entre esses limiares define a largura da janela de histerese:\n$$\\Delta V_H = \\frac{R_3}{R_3 + R_4} \\cdot (V_{OH} - V_{OL}) \\approx \\frac{10\\text{k}\\Omega}{1010\\text{k}\\Omega} \\cdot (5.0\\text{V} - 0.1\\text{V}) \\approx 48.5\\text{ mV}$$\nEssa margem de ruído de 48.5 mV elimina disparos falsos, oscilações parasitas e repiques na saída ao analisar sinais ruidosos ou de subida lenta de sensores.\n\n### 5. Restauração do nível lógico de saída em coletor aberto\nO estágio de saída do LM393 consiste em um transistor bipolar NPN com coletor aberto ligado diretamente ao pino 1. O resistor de pull-up R5 (4.7 kΩ) ligado a +5.0 V restaura os níveis lógicos ativos altos ($V_{OH} = 5.0\\text{ V}$) quando o transistor de saída está em corte. Quando o comparador comuta para nível BAIXO, a chave interna drena $I_{SINK} = (5.0\\text{V} - 0.15\\text{V}) \u002F 4.7\\text{k}\\Omega \\approx 1.03\\text{ mA}$, garantindo um nível limpo $V_{OL} \\le 150\\text{ mV}$. Pelo fato de a linha de pull-up ser isolada do núcleo do comparador, R5 pode ser alternativamente conectado a uma linha de +3.3 V de um microcontrolador, realizando casamento direto de níveis lógicos sem circuitos integrados adicionais.",[26,29,32,35,38,41,44,47],{"label":27,"value":28},"Tensão de alimentação (VCC)","+5.0 V CC nominal (opera de 2.0 V a 36.0 V)",{"label":30,"value":31},"Tensão de referência (VREF)","2.50 V (definida pelo divisor R1\u002FR2 de 10 kΩ 1%)",{"label":33,"value":34},"Faixa de modo comum de entrada (VICR)","0.0 V a 3.5 V (0 V a VCC - 1.5 V)",{"label":36,"value":37},"Faixa de tensão de histerese (ΔVH)","≈ 48.5 mV (R3 = 10 kΩ, R4 = 1 MΩ, β ≈ 0.0099)",{"label":39,"value":40},"Ponto de disparo superior (VTH)","≈ 2.524 V (limiar de comutação na subida)",{"label":42,"value":43},"Ponto de disparo inferior (VTL)","≈ 2.475 V (limiar de comutação na descida)",{"label":45,"value":46},"Resistor de pull-up de saída (R5)","4.7 kΩ (corrente de dreno de 1.03 mA em nível baixo)",{"label":48,"value":49},"Tempo de resposta para pequenos sinais","1.3 µs típico (sobreimpulso de 5 mV)",[51,52,53,54],"Detecção de limiar de precisão e digitalização imune a ruído de sensores analógicos","Estágio comparador para circuitos de disparo com LDR e termistores NTC","Geração de ondas quadradas e conformação de pulsos a partir de sinais analógicos lentos","Casamento de níveis lógicos entre sinais analógicos de maior tensão e microcontroladores de 3.3V\u002F5V",[56,61,65,70],{"title":57,"trap":58,"solution":59,"severity":60},"Resistor de pull-up externo obrigatório na saída","A saída do LM393 é um transistor NPN em coletor aberto que apenas drena corrente para o terra (0 V), sem capacidade de fornecer corrente positiva. Deixar o pino 1 sem resistor de pull-up resulta em alta impedância, não acionando portas lógicas.","Conecte sempre um resistor de pull-up externo (de 1 kΩ a 10 kΩ) entre o pino 1 e a linha lógica. Para baixo consumo use 10 kΩ; para transições rápidas (\u003C 200 ns) em cargas capacitivas, escolha de 2.2 kΩ a 4.7 kΩ.","critical",{"title":62,"trap":63,"solution":64,"severity":60},"Ultrapassagem do limite de modo comum de entrada","O estágio de entrada Darlington PNP do LM393 permite medir sinais até o terra (0 V), mas o limite superior de modo comum é restrito a VCC - 1.5 V (3.5 V em uma linha de 5 V). Ultrapassar esse limite gera perda de ganho diferencial ou inversão de fase na saída.","Certifique-se de que as tensões de referência e de entrada permaneçam estritamente entre 0 V e VCC - 1.5 V. Para monitorar tensões maiores, reduza o sinal com um divisor resistivo prévio.",{"title":66,"trap":67,"solution":68,"severity":69},"Oscilações e repiques na saída sem realimentação positiva","Com um ganho em malha aberta de 200 V\u002FmV (106 dB), sinais lentos próximos do limiar de 2.5 V captam ruído elétrico, gerando oscilações violentas da saída entre os níveis ALTO e BAIXO durante a transição.","Adicione realimentação positiva conectando o resistor R4 (de 470 kΩ a 1 MΩ) da saída à entrada não inversora junto com o resistor em série R3 (10 kΩ). Isso cria uma histerese de 20 mV a 50 mV que elimina o repique.","warning",{"title":71,"trap":72,"solution":73,"severity":69},"Ruído e diafonia do canal secundário não utilizado","O LM393 possui dois comparadores independentes. Deixar as entradas do segundo canal não utilizado (pinos 5, 6 e 7) flutuando faz com que funcionem como antenas, gerando oscilações internas que interferem no canal ativo.","Termine adequadamente o canal não utilizado: ligue a entrada não inversora 2IN+ (pino 5) ao terra, a entrada inversora 2IN- (pino 6) a uma tensão válida de modo comum e deixe a saída 2OUT (pino 7) desconectada.",[75,96,120,139],{"name":76,"latexOrText":77,"description":78,"variables":79},"Tensão de limiar de referência","V_{REF} = V_{CC} \\cdot \\frac{R_2}{R_1 + R_2}","Calcula a tensão de limiar de referência CC estabelecida pelo divisor resistivo na entrada inversora do comparador.",[80,84,88,93],{"symbol":81,"name":76,"typicalValue":82,"unit":83},"V_{REF}","2.50","V",{"symbol":85,"name":86,"typicalValue":87,"unit":83},"V_{CC}","Tensão da linha de alimentação positiva","5.00",{"symbol":89,"name":90,"typicalValue":91,"unit":92},"R_1","Resistor superior do divisor","10.0","kΩ",{"symbol":94,"name":95,"typicalValue":91,"unit":92},"R_2","Resistor inferior do divisor",{"name":97,"latexOrText":98,"description":99,"variables":100},"Faixa de tensão de histerese","\\Delta V_H = \\frac{R_3}{R_3 + R_4} \\cdot (V_{OH} - V_{OL})","Determina a janela total de tensão de histerese que evita repiques na saída durante transições de sinal.",[101,106,109,113,116],{"symbol":102,"name":103,"typicalValue":104,"unit":105},"\\Delta V_H","Janela de tensão de histerese","48.5","mV",{"symbol":107,"name":108,"typicalValue":91,"unit":92},"R_3","Resistor em série de entrada",{"symbol":110,"name":111,"typicalValue":112,"unit":92},"R_4","Resistor de histerese de realimentação positiva","1000.0",{"symbol":114,"name":115,"typicalValue":87,"unit":83},"V_{OH}","Tensão de saída de pull-up em nível alto",{"symbol":117,"name":118,"typicalValue":119,"unit":83},"V_{OL}","Tensão de saturação de saída em nível baixo","0.10",{"name":121,"latexOrText":122,"description":123,"variables":124},"Limiares de comutação superior e inferior","V_{TH} = V_{REF} + \\frac{R_3}{R_4} \\cdot (V_{REF} - V_{OL}), \\quad V_{TL} = V_{REF} - \\frac{R_3}{R_4} \\cdot (V_{OH} - V_{REF})","Calcula os limiares exatos de disparo na subida (superior) e na descida (inferior) estabelecidos pela realimentação positiva.",[125,129,133,136,137],{"symbol":126,"name":127,"typicalValue":128,"unit":83},"V_{TH}","Ponto de disparo superior (limiar na subida)","2.524",{"symbol":130,"name":131,"typicalValue":132,"unit":83},"V_{TL}","Ponto de disparo inferior (limiar na descida)","2.475",{"symbol":81,"name":134,"typicalValue":135,"unit":83},"Tensão de referência nominal","2.500",{"symbol":107,"name":108,"typicalValue":91,"unit":92},{"symbol":110,"name":138,"typicalValue":112,"unit":92},"Resistor de realimentação positiva",{"name":140,"latexOrText":141,"description":142,"variables":143},"Corrente de dreno de pull-up em coletor aberto","I_{SINK} = \\frac{V_{LOGIC} - V_{OL}}{R_5}","Calcula a corrente que o transistor NPN interno deve drenar quando a saída está em nível lógico BAIXO.",[144,149,152,154],{"symbol":145,"name":146,"typicalValue":147,"unit":148},"I_{SINK}","Corrente de dreno em nível baixo","1.03","mA",{"symbol":150,"name":151,"typicalValue":87,"unit":83},"V_{LOGIC}","Tensão da linha de pull-up lógica",{"symbol":117,"name":118,"typicalValue":153,"unit":83},"0.15",{"symbol":155,"name":156,"typicalValue":157,"unit":92},"R_5","Resistor de pull-up em coletor aberto","4.70",[159,168,175,179,183,187,192,199,206],{"refDes":160,"componentName":161,"value":162,"package":163,"quantity":164,"componentSlug":165,"role":166,"notes":167},"U1","Comparador diferencial duplo","LM393P","PDIP-8",1,"lm393","Comparação de tensão de precisão com saída em coletor aberto (Canal A utilizado)","Texas Instruments LM393P, SLCS005AH Rev. AH; Pino 1 1OUT, Pino 2 1IN-, Pino 3 1IN+, Pino 4 GND, Pino 8 VCC.",{"refDes":169,"componentName":170,"value":171,"package":172,"quantity":164,"role":173,"notes":174},"R1","Resistor superior do divisor de referência","10kΩ","0805 \u002F Axial","Braço superior do divisor de tensão de referência de 2.50 V","Filme metálico, tolerância 1%, 0.125 W",{"refDes":176,"componentName":177,"value":171,"package":172,"quantity":164,"role":178,"notes":174},"R2","Resistor inferior do divisor de referência","Braço inferior do divisor de tensão de referência de 2.50 V",{"refDes":180,"componentName":181,"value":171,"package":172,"quantity":164,"role":182,"notes":174},"R3","Resistor de isolamento em série de entrada","Impedância em série de entrada definindo a taxa de atenuação da realimentação",{"refDes":184,"componentName":111,"value":185,"package":172,"quantity":164,"role":186,"notes":174},"R4","1MΩ","Introduz 48.5 mV de histerese positiva para eliminar repiques por ruído",{"refDes":188,"componentName":189,"value":190,"package":172,"quantity":164,"role":191,"notes":174},"R5","Resistor de pull-up de coletor aberto","4.7kΩ","Puxa a saída em coletor aberto para +5.0 V com corrente de dreno de 1.03 mA",{"refDes":193,"componentName":194,"value":195,"package":196,"quantity":164,"role":197,"notes":198},"C1","Capacitor de desacoplamento de alimentação","100nF","0805 \u002F Radial","Suprime transientes de alta frequência e estabiliza a alimentação do CI","Capacitor cerâmico multicamada (MLCC), 50 V, dielétrico X7R",{"refDes":200,"componentName":201,"value":202,"package":203,"quantity":164,"role":204,"notes":205},"P_VIN","Porta de sinal analógico de entrada","VIN","Header \u002F Terminal","Terminal de entrada para sinal analógico externo (faixa de 0.0 V a 3.5 V)","Entrada de tensão analógica monitorada",{"refDes":207,"componentName":208,"value":209,"package":203,"quantity":164,"role":210,"notes":211},"P_VOUT","Porta de saída do comparador","VOUT","Porta de saída lógica digital (0.1 V baixo, 5.0 V alto)","Saída digital condicionada por disparador Schmitt",{"P_VIN":213,"R3":221,"R4":228,"P_VCC1":233,"R1":243,"R2":247,"GND_R2":250,"U1A":259,"P_VCC2":269,"GND_U1":276,"P_VCC3":282,"R5":289,"P_VOUT":295,"P_VCC4":303,"C1":309,"GND_C1":317},{"refDes":200,"name":201,"value":202,"role":214,"description":215,"footprint":216,"specs":217},"Entrada de sinal analógico","Nó de entrada de sinal de sensor analógico (faixa de 0.0 V a 3.5 V dentro do modo comum).","Off-page connector",{"Tipo de sinal":218,"Faixa de tensão de entrada":219,"Impedância de fonte":220},"Analógico CC \u002F CA","0.0 V a 3.5 V","\u003C 10 kΩ recomendada",{"refDes":180,"name":181,"value":171,"role":222,"description":223,"footprint":172,"specs":224},"Impedância de entrada e atenuação de realimentação","Limita a corrente de entrada e forma com R4 um divisor de tensão para o laço de histerese.",{"Resistência":225,"Tolerância":226,"Potência nominal":227},"10 kΩ","1%","0.125 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lógico de saída","Restaura a saída em coletor aberto para +5.0 V quando a chave NPN interna desliga.",{"Resistência":293,"Tolerância":226,"Potência nominal":227,"Corrente de dreno":294},"4.7 kΩ","1.03 mA",{"refDes":207,"name":296,"value":209,"role":297,"description":298,"footprint":216,"specs":299},"Porta de saída digital","Saída digital do disparador Schmitt","Saída lógica digital limpa adequada para conexão direta com microcontroladores.",{"Tensão de nível alto (VOH)":300,"Tensão de nível baixo (VOL)":301,"Tempo de subida":302},"5.0 V","\u003C 150 mV","\u003C 150 ns",{"refDes":304,"name":305,"value":236,"role":306,"description":307,"footprint":239,"specs":308},"P_VCC4","Porta de alimentação de desacoplamento","Conexão de alimentação CC","Conexão da linha de +5.0 V alimentando o capacitor cerâmico de desacoplamento.",{"Tensão":241},{"refDes":193,"name":310,"value":195,"role":311,"description":312,"footprint":196,"specs":313},"Capacitor cerâmico de desacoplamento de 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AH, April 2025), Section 8.2 Typical Application. Single-ended comparator configuration with positive feedback 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