Der LM339 Spannungskomparator
Der LM339 gehört zu der Gerätefamilie mit 4 unabhängigen Spannungskomparatoren. Jeder Komparator ist so ausgelegt, dass er mit einer einzigen Stromquelle über einen weiten Bereich von Stromversorgungen betrieben werden kann. Er kann auch für geteilte Stromversorgungen eingesetzt werden. Es gibt eine einzigartige Eigenschaft von Komparatoren: Der Eingangsgleichtaktspannungsbereich (VICMR) umfasst eine Masse, selbst wenn er mit einer einzigen Versorgungsspannung betrieben wird.
Im Grunde genommen ist der LM 339 ein Komparator-IC mit vier eingebauten Komparatoren. Der grundlegende Zweck eines Komparators besteht darin, das Signal zwischen analogen und digitalen Bereichen zu schalten. An seinem Eingangspol vergleicht er die beiden unterschiedlichen Eingangsspannungen, die angelegt werden, und liefert einen digitalen Ausgang und zeigt den größeren Input an, der am Eingangspol angelegt wird.
Es gibt zahlreiche Anwendungen in der Praxis, z.B. Basis-Komparator, CMOS-Treiber, TTL-Treiber, Niederfrequenz-Operationsverstärker, Wandlerverstärker usw.
LM339 Pinbelegung und Funktion
LM 339 hat insgesamt vierzehn (14) Pins, darunter vier invertierende Eingangspins, vier nicht invertierende Pins, vier Ausgangspins, Spannungs- und Massepins.
Alle Pins zusammen mit ihrer fortlaufenden Nummer sind in der nachstehenden Tabelle aufgeführt.
| LM-339 Pinbelegung | |
|---|---|
| Pin Nr. | Funktion |
| 1 | Output 2 |
| 2 | Output 1 |
| 3 | Spannungsversorgung (Vcc) |
| 4 | Input 1 (-) |
| 5 | Input 1 (+) |
| 6 | Input 2 (-) |
| 7 | Input 2 (+) |
| 8 | Input 3 (-) |
| 9 | Input 3 (+) |
| 10 | Input 4 (-) |
| 11 | Input 4 (+) |
| 12 | Masse (GND) |
| 13 | Output 4 |
| 14 | Output 3 |
Die folgende Grafik erklärt die Funktionen und Beschaltung des LM-339 genau, denn ein Bild ist oft einfacher einzuprägen:
LM339 Gehäuseformen
Der LM-339 Spannungskomparator kommt in verschiedenen Gehäuseformen, von denen die wichtigsten in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt sind.
| LM-339 Gehäuseformen | |
|---|---|
| LM339 Version | Gehäuse |
| LM339DG | SOIC-14 |
| LM339DR2G | SOIC-14 |
| LM339EDR2G | SOIC-14 |
| LM339DTBR2G | TSSOP-14 |
| LM339NG | PDIP-14 |
LM339 Eigenschaften
Der LM-339 weist mehrere charakteristische Eigenschaften auf.
Einige der Hauptmerkmale sind:
- niedriger Versorgungsstrom
- niedriger Eingangs-Vorspannungsstrom
- niedriger Eingangs-Offsetstrom
- niedrige Ausgangs-Sättigungsspannung
- und viele weitere
Die Hauptmerkmale zusammen mit ihren Werten und System International (SI)-Einheiten sind in der nachfolgenden Tabelle aufgeführt.
| Eigenschaften des LM-339 | ||
|---|---|---|
| Parameter | Wert | Einheit |
| Breite Einzel-Versorgungsspannung | +3 bis 36 | V |
| niedriger Versorgungsstrom | 1,1 | mA |
| niedriger Eingangs-Bias-Strom | 25 | nA |
| niedriger Eingangs-Offset-Strom | 5 | nA |
| niedriger Eingangs-Offset-Spannung | 1 | mV |
| niedrige Ausgangs-Sättigungsspannung | 250 | mW |
| kompatible Ausgänge | TTL, CMOS, MOS | |
LM339 Leistung
Die mit LM 339 verbundenen Strom-, Spannungs- und Leistungswerte sind zusammen mit ihren typischen Werten und SI-Einheiten in der untenstehenden Tabelle angegeben.
| LM-339 Leistung | ||
|---|---|---|
| Parameter | Wert | Einheit |
| Eingangsspannung (VCC) | 36 | V |
| Eingangs-Differenzspannungsbereich (VIDR) | 30 | V |
| Gemeinsamer Eingangsspannungsbereich (VICMR) | -0,3 bis Vcc | V |
| Sperrschicht-Temperatur (TJ) | 150 | °C |
| Betriebstemperatur (TA) | -25 bis 85 | °C |
| Verlustleistung (PD) | 1 | mW |
LM339 Anwendungen
Der Komparator-IC LM 339 ist für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Anwendungen zusammen mit den dafür vorgesehenen Schaltungen erläutert.
LM339 Komparatorschaltung
Die Schaltung für einen einfachen Spannungs-Komparator mit dem LM-339 ist in der nachfolgenden Grafik dargestellt.
Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass der Basis-Komparator aus LM 339 mit zwei verschiedenen Referenz-Eingangsspannungen und einem 15K-Widerstand besteht.
CMOS-Treiber
Die für die Ansteuerung von CMOS entwickelte Schaltung ist in der Abbildung unten dargestellt.
Aus der obigen Abbildung ist ersichtlich, dass der CMOS-Treiber aus LM 339 mit zwei unterschiedlichen Referenzeingangsspannungen und einem 100K-Widerstand besteht.
Niederfrequenz-Operationsverstärker
Die für Niederfrequenz-Operationsverstärker vorgesehene Schaltung ist in der nachfolgenden Abbildung dargestellt.
Aus der obigen Abbildung ist ersichtlich, dass der Niederfrequenz-Operationsverstärker aus LM 339 mit zwei verschiedenen Referenzeingangsspannungen besteht, einem 15K-Widerstand und einem 100K-Widerstand mit einer Spannungsverstärkung von etwa 100.
Transducer Verstärker
Die für Transducer Verstärker konzipierte Schaltung ist in der Abbildung unten dargestellt.
Aus der obigen Abbildung ist ersichtlich, dass der Transducerverstärker aus LM 339 mit zwei verschiedenen Referenzeingangsspannungen, einem 3K-Widerstand, einem 20M-Widerstand und zwei 10K-Widerständen besteht.
Nulldurchgangsdetektor
Die für den Nulldurchgangsdetektor konzipierte Schaltung ist in der Abbildung unten dargestellt.
Aus der obigen Abbildung ist ersichtlich, dass der Nulldurchgangsdetektor aus LM 339 mit zwei verschiedenen Referenzeingangsspannungen, einem 10K-Widerstand, einem 20M-Widerstand, drei 5,1K-Widerständen, zwei 100K-Widerständen und einer 1N4148-Diode besteht.
LM339 Equivalent & Alternative
Für den LM339 Spannungskomparator IC stehen folgende Alternativen als Ersatz zur Verfügung:
- LM311
- LM324
- LM397
- LM139
- LM239
- LM2901
LM339 Datenblatt
Weitere Informationen gibt es in dem LM339 Datenblatt zum Download.