干货：LM393比较器工作原理+4种应用电路实例，带你轻松搞定LM393

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今天是 LM393比较器芯片， 主要是以下几个方面：

一、LM393 是什么芯片？

LM393 是一种广泛使用的电压比较器 IC ，提供 8 引脚 Dip、SO-8 和其他封装 。LM393包含两个 独立的高精度比较器运算放大器 ，可由单电源或双电源 供电。

电源电压范围宽 ，可以用于多种应用。该芯片需要低工作电流 ，非常适合便携式和电池供电设备，输出驱动逻辑系统可以用在数字电路中。LM393的最大输出电流为20mA，足以驱动晶体管和逻辑系统 。

LM393实物图

二、LM393 各引脚功能

LM393引脚图

LM393各引脚功能

三、LM393 比较器工作原理

LM393 的应用与LM311 比较器 IC非常相似，只是规格有点不同。LM311 经常被用来替换LM393。与所有电压比较器一样，LM393 也有一个反相引脚和一个同相引脚。 如果非反相端（引脚 2）的电压高于反相端（引脚 2），则输出（引脚 7）也将为高，否则输出将为低。

现在假设LM393 由 +5V 电源电压电路供电。在这种类型中，VCC+（引脚 8）连接到 +5V 电源电压，VCC（引脚 4）接地以将其保持在 0V 电位。示例电路如下所示，其中反相端设置为 2.5V，非反相端电压使用电位计进行变化。

动图来源于components101

当引脚 2 的电压高于引脚 7 时，输出电压保持高电平，反之亦然。

如果你想手动调整直流偏移电压，运算放大器上的引脚 5 和 6 用于设置平衡电压。通常不使用这些引脚，因为输入偏移本身得到了更好的控制。不使用时，引脚 5 和 6 应如上所示短接。你还可以看到晶体管的集电极引脚（引脚 7）用于输出，发射极引脚（引脚 1）接地，这种设计称为“集电极输出电路”。

四、LM393 比较器参数

五、LM393 电压比较器电路图

1、元器件清单

2、基于LM393 IC的比较器小夜灯电路

该电路采用光敏电阻控制分压电路 。当该电路吸收强光时，输出设备将被关闭。当电路吸收黑暗时，输出设备将被关闭。该电路基于电压比较器原理工作。如果 IC 电压的反相端高于同相端，则输出设备激活。同样，如果 IC 的反相端电压低于同相端，则输出设备停用。此处，该电路使用 LED 作为输出设备。

该IC有两个电源输入，即Vcc和GND，其中Vcc是正电压电源，最高可达36V，GND是电压源的地线。电源通道可以用这两个端子完成，并为该操作提供电源。

基于LM393 IC的比较器小夜灯电路

3、工作原理

IC 通电后，比较电压值。如果反相端电压高于同相端电压，则运算放大器输出将接地，电流将从正电源流向 GND。同样，如果反相端的电压低于同相端，则运算放大器输出将保持在正电源电压 (Vcc)，并且没有电流流动，因为负载两端没有电势差。

因此，当反相端的电压很高时，负载将被打开。当反相端电压低时，负载将被关闭 。这里LED用作负载。使用LM393的小夜灯电路如上图所示。该电路以LED作为负载，光敏电阻用于检测光线。 光敏电阻的阻值主要取决于照射到其表面的光线。当光敏电阻检测到黑暗时，光敏电阻的阻值会变高，而当光敏电阻检测到亮光时，其阻值会降低。

因此，如果我们使用光敏电阻和固定电阻连接分压器电路，如果它检测到黑暗，则光敏电阻将利用更多电压，因为它在黑暗中的电阻较小。 类似地，如果它检测到明亮的光线，则光敏电阻将使用较少的电压。

如果运放同相端的输入是一个比较稳定的参考电压，光敏电阻的电压在黑暗中高于参考电压，在光照下低于参考电压，这里设计了一个比较器当有夜晚然后有光时，电路的作用不同。因此，LED 会在黑暗中点亮，在强光下熄灭。

六、LM393 IC 等效 IC

LM358 、TL082、LM311 、LM193、LM293、LM2903

七、LM393 应用电路实例

1、LM393 IC的暗传感器开关电路

这里使用LM393 IC作为比较器 ，该电路使用 LDR 作为明暗传感器 。LDR 是一种光敏电阻器，当其表面的光量发生变化时，其电阻会发生变化。

此处使用的 20K 可变电阻 用于校准电路以根据所需的光量打开负载。在电路的输出端，SPDT 继电器通过 2N3904 BJT 晶体管导出。你可以将任何负载/设备与电路中标有“负载”的点串联。该电路的工作电压为 5V，但你可以在 2V 至 36V DC 的任何电压下工作。

继电器开关应根据工作电压使用，例如，如果使用 5V 操作电路，则使用 5V 至 6V 继电器，如果想以更高电压操作它，则根据该电压使用继电器开关。继电器开关可用于不同电压，如 3V、5V、6V、9V、12V 等。

2、声音传感器开关电路

元器件清单

制作声音传感器开关电路需要以下元件：

元器件清单

LM393 声音传感器开关电路

LM393 声音传感器开关电路

工作原理

该电路的核心是 LM393N 比较器 IC ，在这个电路中，我们只使用了两个比较器中的一个。

首先，音频输入取自驻极体麦克风 。 120nF 的电容 阻止音频的直流分量，只允许交流流向晶体管 (2N4401)。现在，该信号充当 2N4401 晶体管 基极的控制信号，其电压电平由分压器对控制。

2N4401三极管对驻极体麦克风接收到的声音信号进行放大，然后将放大信号馈送到 LM393N 电压比较器 IC ，并在 IC 的输出引脚 8 接收进一步放大的信号。

IC 的输出端使用一个 2N4403 PNP 晶体管 来驱动 SPDT 继电器开关 。电路的灵敏度可以通过100KΩ和20KΩ的可变电阻 进行调节。该电路的工作电压为 9V 至 12V DC，但它也可以在低电压 (3V-6V) 下工作，SPDT继电器应符合工作电压。

3、峰值检测器电路

这是一个非常简单且便宜的峰值检测器电路的电路图。该电路采用 5V DC 工作，可以检测高达 150 KHz 的信号。双比较器 IC LM393 是该电路的核心 。第一比较器IC1a用于检测输入信号的峰值 。第二个比较器 IC1b 作为缓冲器连接以增加电流增益 。

电路原理图

八、LM393 的用途

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