Op-Amp'lar ve KarşılaştırıcılarÜretimde

LM393P

Üretici: Texas Instruments

Değerlerin alındığı veri sayfası: Texas Instruments SLCS005, revizyon Rev. AH, Nisan 2025

Açık kolektör çıkışlı, tek besleme (2V ila 36V) veya simetrik besleme (±1V ila ±18V) ile çalışan, düşük güç tüketimli ve şase seviyesinde algılamalı endüstri standardı çift diferansiyel komparatör.

KılıflarPDIP-8, SOIC-8
Besleme gerilimi2 – 36 V
Sıcaklık aralığı0 – 70 °C

Teknik İnceleme

01

Teknik İnceleme

LM393, Texas Instruments tarafından üretilen endüstri standardı bir çift diferansiyel voltaj komparatörüdür (SLCS005 belgesi, Nisan 2025 revizyonu). 8 pinli PDIP (P tipi) ve yüzey montajlı SOIC-8 (D tipi) kılıflarda sunulan entegre, 2V ila 36V (veya ±1V ila ±18V çift besleme) geniş voltaj aralığında tek bir güç kaynağından çalışmak üzere tasarlanmış iki bağımsız hassas voltaj komparatörü içerir. LM393, VCC besleme hattından bağımsız olarak 36V'a kadar olan yükleri sürebilen açık kolektörlü NPN çıkış mimarisine sahiptir ve TTL, DTL, ECL, MOS ile CMOS mantık devreleriyle doğrudan seviye uyarlaması sağlar. PNP diferansiyel giriş katı, negatif besleme seviyesine (0V şase) kadar inen ortak mod giriş aralığı ile şaseye bağlı sinyallerin doğrudan algılanmasına olanak tanır. Her iki komparatör için toplam 0.8mA tipik sükunet akımı, 200 V/mV (106 dB) açık çevrim voltaj kazancı, 1.3µs tipik tepki süresi ve düşük giriş ofset voltajı (tipik 2mV, maks 5mV) ile LM393 sıfır geçiş detektörlerinde, pencere komparatörlerinde, Schmitt tetikleyicilerinde ve osilatör devrelerinde yaygın olarak kullanılır.

Kılıf Pin Dizilimi ve Alternatif İşlevler

PDIP-8 paketi için etkileşimli pin dizilimi ve pin işlevleri.

İnteraktif pin dizilim şemasıÜst

LM393P: PDIP-8 paket gösterimiPDIP-8 paketi için etkileşimli pin dizilimi ve pin işlevleri.1: 1OUT2: 1IN-3: 1IN+4: GND8: VCC7: 2OUT6: 2IN-5: 2IN+

Paket çizimi, ölçülendirilmiş mekanik çizim değildir.

8 / 8 pin
#Pin adıTür5V toleranslıAlternatif işlevler / ayrıntılar
1OUTopen drainEvet
Kanal 1 açık kolektör çıkış pini (mantık besleme hattına harici pull-up direnci gerektirir)
1IN-analog inEvet
Kanal 1 eviren giriş pini (-)
1IN+analog inEvet
Kanal 1 evirmeyen giriş pini (+)
GNDground—
Şase / negatif besleme pini (tek beslemede 0V şaseye veya simetrik beslemede V- hattına bağlanır)
2IN+analog inEvet
Kanal 2 evirmeyen giriş pini (+)
2IN-analog inEvet
Kanal 2 eviren giriş pini (-)
2OUTopen drainEvet
Kanal 2 açık kolektör çıkış pini (mantık besleme hattına harici pull-up direnci gerektirir)
VCCpower in—
Pozitif güç besleme pini (2V ila 36V tek besleme veya simetrik beslemede +18V'a kadar)

Temel Özellikler

Parametrik özellikler

ParametreMin.TipikMaks.BirimTest koşulu
Giriş ofset gerilimi(VIO)—25mVVCC = 5 V ila 30 V, VICR = 0 V, VO = 1.4 V, TA = 25°C
Giriş kutuplama akımı(IIB)—-25-250nAVO = 1.4 V, TA = 25°C (akım giriş pinlerinden dışarı doğru akar)
Giriş ofset akımı(IIO)—550nAgerilim VO = 1.4 V, TA = 25°C
Ortak mod giriş gerilim aralığı(VICR)00 to (VCC) - 1.5—VVCC = 5 V ila 30 V, TA = 25°C; lineer çalışma şaseye (0 V) kadar uzanır
Büyük sinyal diferansiyel gerilim kazancı(AVD)50200—V/mVVCC = 15 V, VO = 1.4 V ila 11.4 V, VCC hattına bağlı RL >= 15 kΩ, TA = 25°C
Büyük sinyal tepki süresi(tRESP)—1.3—µs5 mV aşma ile 100 mV giriş adımı, 5 V'a bağlı RL = 5.1 kΩ, CL = 15 pF, TA = 25°C
Toplam sükunet besleme akımı(ICC)—0.81mAVCC = 5 V, RL = ∞ (her iki komparatör), TA = 25°C
Düşük seviye çıkış doyma gerilimi(VOL)—150400mVakım ISINK <= 4 mA, VID = -1 V, TA = 25°C
Çıkış akım çekme kapasitesi(ISINK)616—mAkoşul VID = -1 V, VO = 1.5 V, TA = 25°C
Yüksek seviye çıkış sızıntı akımı(IOH)—0.11000nAkoşul VID = 1 V, VO = 30 V, TA = 25°C
Maksimum diferansiyel giriş gerilim değeri(VID_max)—±3636VKilitlenme veya hasar olmaksızın IN+ ve IN- arasındaki maksimum diferansiyel gerilim

Mutlak Maksimum Değerler

Maks. besleme gerilimi (VDD/VCC)36 V
En yüksek giriş gerilimi36 V
Maks. çıkış / pin akımı20 mA
Eklem sıcaklığı0 – 70 °C
Depolama sıcaklığı-65 – 150 °C
ESD dayanımı (HBM)1000 V
Termal direnç θJA (PDIP-8)85 °C/W
Termal direnç θJC (PDIP-8)66.8 °C/W
Termal direnç θJA (SOIC-8)125 °C/W
Termal direnç θJC (SOIC-8)80 °C/W

Donanım Mühendisliği Uyarıları

Üretimden önce bilinmesi gereken gerçek donanım uyarıları, PCB yerleşim kısıtları ve silikon hataları.

Kritik

Zorunlu harici pull-up direnci (açık kolektör çıkışı)

LM393 çıkış katı, çıkış pinine bağlı açık kolektörlü ve emiteri GND hattına bağlı bir NPN bipolar transistörden oluşur. Class-AB çıkış katına sahip işlemsel yükselteçlerin aksine, LM393 tek başına yüksek seviyeye aktif akım sağlayamaz. Çıkışın harici pull-up direnci olmadan bırakılması, transistör kapandığında pini tanımsız yüksek empedanslı boşta duruma sokar.

Önlem

1OUT ve 2OUT çıkış pinleri ile pozitif besleme hattı arasına her zaman harici bir pull-up direnci bağlayın. Pull-up gerilimi VCC beslemesinden bağımsızdır ve farklı mantık seviyelerine uyum için 3.3V, 5V, 12V veya 36V'a kadar bağlanabilir. Genellikle 1 kΩ ile 10 kΩ arasında bir direnç seçin: küçük dirençler kapasitif yüklerde yükselme süresini kısaltırken, büyük dirençler akım çekilirken (ISINK <= 4 mA) statik güç tüketimini azaltır.

Kritik

Ortak mod giriş üst sınır kısıtlaması (VCC - 1.5 V)

PNP diferansiyel giriş katı, dahili akım kaynaklarının doymaya girmemesi için 25°C'de pozitif VCC hattının en az 1.5 V altında (tüm çalışma sıcaklığında 2.0 V) bir gerilime ihtiyaç duyar. Herhangi bir girişin (VCC - 1.5 V) seviyesini aşması giriş katını doyuma sokar. Bir giriş gerilimi VCC değerini 0.3 V'tan fazla aşarsa, dahili parazitik PN jonksiyonunun iletime geçmesi çıkışta ters evrilmeye veya parazitik latch-up kilitlenmesine neden olabilir.

Önlem

Her iki giriş geriliminin de kesinlikle GND (0 V) ile (VCC - 1.5 V) arasında kaldığından emin olun. 5 V tek beslemeli sistemlerde giriş sinyallerinin 3.5 V üzerine çıkmasına izin vermeyin. VCC seviyesine yakın veya üzerindeki sinyalleri izlerken dirençli gerilim bölücü kullanın veya komparatörü daha yüksek bir voltaj hattından besleyin.

Uyarı

Histerezis olmadan parazitik çıkış salınımı

LM393 komparatörünün 100 dB'yi (200,000 V/V) aşan açık çevrim kazancı ve mikrosaniye altı hızlı tepki süresi nedeniyle, analog giriş sinyali eşik değerinden yavaş geçerken girişteki mikrovolt seviyesindeki gürültüler çıkışta şiddetli hızlı anahtarlamaya (salınıma) yol açar. Hızlı çıkış kenarları ayrıca yüksek empedanslı giriş yollarına kapasitif olarak geri kuple olup rejeneratif salınımlar üretebilir.

Önlem

Yavaş değişen analog sinyalleri işlerken her zaman pozitif geri besleme (Schmitt tetikleyici histerezisi) uygulayın. Çıkış pini ile evirmeyen giriş (IN+) arasına yüksek değerli bir direnç (genellikle 100 kΩ ila 1 MΩ) bağlayın. Bu, çıkış salınımlarını ve eşik gürültüsünü tamamen engelleyen ayrı bir geçiş eşiği (10 mV ila 50 mV histerezis bandı) oluşturur.

Bilgi

Kullanılmayan komparatör kanallarının sonlandırılması

LM393 kılıfı iki bağımsız komparatör kanalı barındırır. Bir kanal boşta bırakılır ve girişleri açıkta kalırsa, ortamdaki elektromanyetik gürültüler ve dahili kapasitif kuplaj kanalın rastgele anahtarlama yapmasına yol açar. Bu hızlı geçişler VCC ve şase hatlarına gürültü basar, güç tüketimini artırır ve aktif kanalın hassasiyetini bozar.

Önlem

Kullanılmayan kanalın çıkışını kararlı bir durumda kilitleyin. Kullanılmayan evirmeyen girişi (IN+) doğrudan devre şasesine (0 V) bağlayın, eviren girişi (IN-) VICR ortak mod sınırları içindeki kararlı bir DC gerilime (örneğin gerilim bölücü) bağlayın ve açık kolektör çıkış pinini gereksiz akım çekilmemesi için boşta bırakın.

Eşdeğerler ve Çapraz Referans

Parça numarası (MPN)ÜreticiUyumlulukElektriksel farklar / BOM notları
LM2903PTexas Instrumentspin to pin drop inOtomotiv ve genişletilmiş endüstriyel sıcaklık aralığı (-40°C ila 125°C); 26V (klasik) veya 36V'a (B versiyonu) kadar maksimum besleme gerilimi; birebir aynı pinout ve açık kolektör mimarisi.
LM393APTexas Instrumentspin to pin drop inDaha dar giriş ofset gerilimine (5 mV yerine maks VIO <= 2 mV) ve daha düşük giriş ofset akımına (maks IIO <= 25 nA) sahip hassas varyant.
LM293PTexas Instrumentspin to pin drop inBirebir aynı pin dizilimi ve açık kolektör çıkış özelliklerine sahip endüstriyel sıcaklık aralığı (-25°C ila 85°C).

Örnek Uygulama Devreleri

LM393: histerezisli voltaj komparatörü (Schmitt tetikleyici)

Topoloji: 48.5 mV histerezis ölü bantlı, 2.50 V referans eşikli ve açık kolektör çıkışlı evirmeyen Schmitt tetikleyici

Resmi Dokümantasyon ve Kaynak Datasheetler

Yarı iletken üreticisi veri sayfaları, hata bültenleri (errata) ve uygulama notları.

Bu sayfanın doğru kalmasına yardım edin

Veri sayfasıyla uyuşmayan bir pin, kılıf veya parametre mi buldunuz? Bildirin.

GitHub'da bu sayfanın önceden doldurulduğu herkese açık bir form açar; ücretsiz bir GitHub hesabı gerekir. Bildirimler ve onaylar nasıl işler

İlgili bileşenler