Микросхема LM339N: Схемы включения и характеристики

Микросхема LM339N согласно техническим характеристикам, состоит из четырёх независимых компараторов, работающих от одного источника питания. Она имеет широкий диапазон питающих напряжений, небольшой потребляемый ток, низкий входной ток и напряжение смещения. Выход устройства совместим с логикой TTL и CMOS. Используется при создании систем автоматики, а также может применяться в различных электронных устройствах.

Цоколевка

Распиновку LM339N рассмотрим в корпусе DIP14 в котором его производят. В той же серии есть другие микросхемы с аналогичными параметрами, отличающиеся только используемым корпусом: LM339D использует SO14, а LM339Р — TSSOP14.

Технические характеристики

В первую очередь рассмотрим максимально допустимые параметры LM339N, как это делают производители в своих технических характеристиках. Превышение их может привести к выходу устройства из строя. Тестирование этих характеристик происходит при стандартной температуре +25°С. Для рассматриваемого компаратора они равны:

• напряжение питания V_CC = ±18 ( или 36 В);
• дифференциальная входная разность потенциалов V_I(DIFF) = 36 В;
• входное напряжение V_l от -0,3 до +36 В;
• мощность P_D = 570 мВт.
• рабочая температура T_OPR = от 0 до +70°С;
• температура хранения T_STG от -65 до +150°С.

После максимальных рассмотрим электрические характеристики LM339N. От них также зависят возможности устройства и сфера его применения. Их измерения, так же, как и для всех полупроводниковых устройств, проводилось при температуре +25°С, если отдельно не оговорено другое. Остальные режимы, при которых проводилось тестирование, приведены в отдельном столбце таблицы.

Электрические характеристики компаратора LM339N (при Т = +25 оC)
Параметры	Режимы тестирования		Обозн.	min	typ	max	Ед. изм
Разность потенциалов смещения на входе	VO(P) =1,4 В, RS = 0 Ом		VIO		1.4	5.0	мВ
	ТА от 0 до +70 °С					±9
Ток смещения на входе	IIN(+) — IIN(-), VCM = 0В		IIO		2.3	50	нА
	ТА от 0 до +70 °С					150
Смещение	VCM = 0В		IBIAS		57	250	нА
	ТА от 0 до +70 °С					400
Ток поступающий от источника питания	RL = ∞, VCC = 5 В		ICC		1.1	2	мА
Увеличение разности потенциалов	VCC= 5 В, RL ≥ 15 кОм		GV	50	200		В/мВ
Время отклика при подаче сигнала высокого уровня	VREF =1,4 В, VRL = 5 В, RL ≥ 5,1 кОм		TLRES		300		нс
Время ответа	VRL=5 В, RL=5.1 кОм		TRES		1,3		мкс
Ток на выходе устройства	VI(-) ≥ 1 В, VI(+) = 0 В, VO(P) ≤ 1.5 В		ISINK	6	18		мА
Выходное напряжение насыщения	VI(-) ≥ 1 В, VI(+) = 0 В		VSAT		140	400	мВ
	ISINK = 4 мА ТА от 0 до +70 °С					700
Выходной ток утечки	VI(-) ≥ 0 В, VI(+) = 1 В	VO(P)=5 В	Io(LKG)		0,1		нА
		VO(P)=30В				1,0	мкА
Дифференциальное напряжение	ТА от 0 до +70 °С		VI(DIFF)			36

Аналоги

Блажащими аналогами LM339N являются: KIA339P, UPC177, AN6912, HA17339A, UPC339GR. В некоторых случаях можно использовать SDP339 или узбекский компаратор К1401СА1. В любом случае, перед принятием решения о замене, нужно ознакомиться с техническими характеристиками обеих микросхем.

Схемы включения LM339N

Проще всего подключить компаратор по следующей схеме:

Любой компаратор имеет два входа, обозначенные знаками «+» и «-». Выход устройства должен быть подключён к источнику питания через резистор. Если напряжение на входе «+» больше, чем на «-», то на выходе будет положительная разность потенциалов. Если выше на «-», то на выходе будет отрицательное напряжение. То есть LM339N сравнивает сигналы на входе, и определяет, где выше.

Два таких устройства можно подключить LM339N по схеме двухпорогового компаратора.

В этом случае, если входная разность потенциалов +V_IN, больше +V_{REF LOW} и меньше +V_{REF HI}, то на выходе LM339N будет сигнал высокого уровня, в другом случае – низкого.

Теперь рассмотрим практическую схему индикатора температуры, в котором задействованы все четыре компаратора микросхемы LM339N. Его можно использовать для контроля за перегревом двигателей внутреннего сгорания, электродвигателей или трансформаторах, работающих совместно со сварочными аппаратами.

В этом устройстве датчиком температуры является терморезистор R1 с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), то есть его сопротивление уменьшается при нагреве окружающей среды. Можно использовать термосопротивления ММТ-1 или ММТ-4, с сопротивлением от 4,3 до 10 кОм. При повышении температуры его сопротивление уменьшается, значит напряжение на нём уменьшается. В результате отрицательная разность потенциалов на выводе 6 микросхемы «-» превышает напряжение на выводе 7 «+». В результате, на выводе LM339N будет низкий уровень сигнала, и светодиод HL1 начнёт светится.

Напряжение срабатывания устанавливается с помощью подстроечных резисторов R2, R3, R4 и R5. Их нужно настроить так, чтобы порог срабатывания на каждом последующем компараторе был выше. Таким образом, при увеличении температуры, будут последовательно зажигаться светодиоды HL1, HL2, HL3, HL4.

Светодиоды можно устанавливать любые из серий: КИПД40, L-7143 или L1513. Вместо стабилитрона КС174А подойдут: Д814А1, 1N4737 или 2С175Ж. L1 – малогабаритный маломощный, можно взять любой.

Производители и Datasheet

Ниже приведём Datasheet на LM339N от самых распространённых производителей:

• Fairchild Semiconductor;
• ON Semiconductor;
• Tiger Electronic;
• NXP Semiconductors;
• HTC Korea TAEJIN Technology;
• Intersil Corporation;
• National Semiconductor.

В отечественных магазинах проще всего найти продукцию следующих компаний:

• Texas Instruments;
• STMicroelectronics.