Счетверенный компаратор LM339N

Счетверенный компаратор LM339N

Согласно техническим характеристикам микросхема lm339n и ее стандартные схемы включения разработаны американской компании Texas Instrument(TI). Она представляет собой счетверенный компаратор напряжения. Предназначен для создания функциональных генераторов. Широко применяется в устройствах автоматики и различной радиоэлектронной аппаратуре.

  1. Описание
  2. Максимальные параметры
  3. Принцип работы
  4. Аналоги
  5. Применение
  6. Производители

Компаратор напряжения — выход с открытым коллектором

Как правило, выход компаратора напряжения представляет собой выход с открытым коллектором.

Выход открытый коллектор имеет отрицательную полярность. Это означает, что на этом выходе не бывает положительного сигнала и нагрузка должна подключаться между этим выходом и источника питания.

В некоторых схемах к выходу компаратора подключают нагрузочный (подтягивающий) резистор для того, чтобы обеспечить сигнал высокого уровня поступающего на вход следующего элемента схемы.

Операционные усилители (ОУ), такие как LM324, LM358 и LM741 обычно не используются в радиоэлектронных схемах в качестве компаратора напряжения из-за их биполярных выходов. Тем не менее, эти операционные усилители могут быть использованы в качестве компараторов напряжения, если к выходу ОУ подключить диод или транзистор для того чтобы создать выход с открытым коллектором.

Ниже представлена логика работы компаратора имеющий выход с открытым коллектором:

Ток будет течь через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет ниже, чем напряжение на входе (-). И соответственно ток не будет протекать через открытый коллектор, когда напряжение на входе (+) будет выше, чем напряжение на входе (-).

Включение 2


Измеряемое напряжение подается на инвертирующий вход, опорное — на прямой.


Пока напряжение на инвертирующем входе меньше, чем на прямом, компаратор выдает «единицу», и светодиод горит. В противном случае — «ноль».

Где можно применить: индикатор низкого давления масла.


Опорное напряжение задается равным напряжению, которое выдает датчик давления при критически низком давлении в системе.

Индикатор «топливо на исходе».


Опорное напряжение задается равным напряжению, которое выдает датчик уровня при малом остатке топлива в баке.

Индикатор разряда батареи. Здесь опорное напряжение лучше создать стабилитроном, а измеряемое подавать через делитель. Очень хорошо об этом написано здесь. Такую железяку я собирал — работает.

И еще две схемы — неканоничное включение нагрузки: светодиод через резистор подключается непосредственно к выходу компаратора. В этом случае логика его работы обратна.

«0» — когда напряжение на прямом входе больше, чем на инвертирующем;
«1» — когда напряжение на прямом входе меньше, чем на инвертирующем.

Аналоги микросхемы

Являясь средним по параметрам, операционный усилитель LM358 имеет аналоги по техническим характеристикам. Компонент без буквы может быть заменен на OP295, OPA2237, TA75358P, UPC358C, NE532, OP04, OP221, OP290. А для замены LM358D потребуется использовать KIA358F, NE532D, TA75358CF, UPC358G. Интегральная микросхема выпускается в серии с другими компонентами, которые имеют отличия лишь в температурном диапазоне, предназначенные для работы в суровых условиях.

Встречаются операционные усилители с максимальной температурой до 125 градусов и с минимальной до 55. Из-за чего сильно разнится и стоимость устройства в различных магазинах.

К серии микросхем относятся LM138, LM258, LM458. Подбирая альтернативные аналоговые элементы для применения в устройствах важно учитывать рабочий температурный диапазон. Например, если LM358 с пределом от 0 до 70 градусов недостаточно, то можно использовать более приспособленные к суровым условиям LM2409. Также довольно часто для изготовления различных устройств требуется не 2 ячейки, а 1, тем более, если место в корпусе готового изделия ограничено. Одними из самых подходящих для использования при конструировании небольших устройств являются ОУ LM321, LMV321, у которых также есть аналоги AD8541, OP191, OPA337.

Обзор модуля освещенности, LM393

Автор: Сергей · Опубликовано 27.01.2017 · Обновлено 13.04.2020

Модуль освещенности на LM393, используется для измерения интенсивности света в различных устройствах, таких как, автоматизация света (включении света ночью), роботах (определения дня или ночи) и приборов контролирующих уровень освещенности. Измерения осуществляется с помощью светочувствительного элемента (фоторезистора), который меняет сопротивление в зависимости от освещенности.

Технические параметры

► Напряжение питания: 3.3 В

5.5 В
► Потребляемый ток: 10 мА
► Цифрового выход: TTL (лог 1 или лог 0)
► Аналогового выход: 0 В … Vcc
► Диаметр монтажного отверстия: 2.5 мм
► Выходной ток: 15 мА
► Габариты: 42мм х 15мм х 8мм

Общие сведения

Существует два модуля, визуально отличие только в количестве выводов (3 pin и 4 pin), дополнительный вывод добавлен, для снятие прямых показаний с фоторезистора (аналоговый выход), в статье пойдет речь о четырех контактом варианте модуля. В этих двух модулей, измерение осуществляется с помощью фоторезистора, который изменяет напряжение в цепи в зависимости от количества света, попадающего на него. Чтобы представить, как свет будет влиять на фоторезистор, приведу краткую таблицу.

Модуль освещенности с четырьмя выводами содержит два выходных контакты, аналоговый и цифровой и два контакта для подключения питания. Для считывания аналогово сигнала предусмотрен отдельный вывод «AO», с которого можно считать показания напряжения с 0 В … 3.3 В или 5 В в зависимости от используемого источника питания. Цифровой вывод DO, устанавливается в лог «0» или лог «1», в зависимости от яркости, чувствительность выхода, можно регулировать с помощью поворотного потенциометра. Выходной ток цифрового выхода, способен выдать более 15 мА, что очень упрощает использования модуля и дает возможность использовать его минуя контроллер Arduino и подключая его напрямую ко входу однокональному реле или одному из входов двухконального реле. Принципиальную схему модуля освещенности на LM393 с 3 pin и 4 pin, показана ниже.

Принципиальная схема модуля освещенности на LM393 с 4 pin

Принципиальная схема модуля освещенности на LM393 с 3 pin

Теперь, как же работает схема, фоторезистор показан Foto (IN). Основная микросхема модулей, это компаратор LM393 (U1), который производит сравнение уровней напряжений на входах INA- и INA+. Чувствительность порога срабатывания задается с помощью потенциометром R2 и в результате сравнений на выходе D0 микросхемы U1, формируется лог «0» или лог «2», который поступает на контакт D0 разъема J1.

Назначение J1 (в исполнении 4 pin)
► VCC: «+» питание модуля
► GND: «-» питание модуля
► D0: цифровой выход
► A0: аналоговый выход

Назначение J1 (в исполнении 3 pin)
► VCC: «+» питание модуля
► GND: «-» питание модуля
► D0: цифровой выход

Подключение модуля освещенности к Arduino

Необходимые детали:
► Arduino UNO R3 x 1 шт.
► Модуль освещенности, LM393, 4 pin x 1 шт.
► Провод DuPont, 2,54 мм, 20 см, F-M (Female — Male) x 1 шт.
► Кабель USB 2.0 A-B x 1 шт.

Подключение:
В данном примере буду использовать модуль освещенности, LM393, 4 pin и Arduino UNO R3, все данные будут передаваться в «Мониторинг порта». Схема не сложная, необходимо всего четыре провода, сначала подключаем шину A0 в порт A0 (Arduino UNO) и D0 в порт А1 (Arduino UNO), осталось подключить питание GND к GND и VCC к 5V (можно записать и от 3.3В), схема собрана, теперь надо подготовить программную часть.

Читайте также  Ремонт якоря болгарки

Запускаем среду разработки и загружаем данный скетч, затем открываем мониторинг порта.

Характеристики

Технические параметры LM317 при температуре окружающей среды +25 °C:

  • корпус TO-220, TO-220FP, TO-3, D2PAK, SOT-23;
  • материал корпуса — пластмасса;
  • диапазон от 1.25 до 37 В;
  • сила тока на выходе не более 1.5 А;
  • нестабильность на выходе до 0,1 %;
  • опорное (Vref) от 0,1 до 1,3 В;
  • ток вытекающий из вывода подстройки (Iadj) от 50 до 100 мкА (µA);
  • от короткого замыкания (Internal Short-Circuit Current Limiting);
  • от тепловой перегрузки (Thermal Overload Protection);
  • ограничение по максимальной рассеиваемой мощности (Output Safe-Area Compensation);

Наличие параметра Output Safe-Area Compensatio означает, что в микросхеме есть датчики “теплового ограничения”, которые ограничивают максимальную рассеиваемую мощности, при её превышении она выключится и не пострадает.

Все системы защиты от перегрузок остаются полностью работоспособными даже если вход регулирования отключен.

Схема неинвертирующего усилителя

  1. На плюсовой вход подается сигнал.
  2. К выходу операционного усилителя подключается два постоянных резистора R2 и R1, соединенных последовательно.
  3. Второй резистор соединен с общим проводом.
  4. Точка соединения резисторов подключается к минусовому входу.

Чтобы вычислить коэффициент усиления, необходимо воспользоваться простой формулой: k=1+R2/R1.

Если имеются данные о значении сопротивлений, входного напряжения, то нетрудно посчитать выходное: U(out)=U(in)*(1+R2/R1). При использовании микросхемы LM358 и резисторов R1=10 кОм и R2=1 МОм, коэффициент усиления окажется равен 101.

  • Главная страница
  • Регуляторы на заводских платах
  • Схемы регуляторов на TDA1085C
  • Новые регуляторы на TDA1085
  • Управление коллекторным двигателем
  • Датчик скорости на LM393
  • Простой аналоговый тахометр
  • Реверс коллекторного двигателя
  • TDA1085C
  • Плавный пуск на ILA1185AN
  • ШИМ-регулятор
  • Конденсаторное питание TDA1085
  • ШИМ-регулятор 220 В
  • ШИМ-регулятор 220 В ( IGBT )
  • ШИМ-регулятор на Arduino
  • Заказ плат в Китае
  • PCBWay
  • Регулятор TDA1085 и др. двигатели
  • Подключение педали
  • Опторазвязка
  • Тахометр на Arduino+OLED_0.91

Датчик скорости на LM393

Принципиальная схема датчика скорости на компараторе LM393 достаточно проста, элементов совсем немного, при желании можно повторить. А сами эти датчики сделан конечно-же в Китае.

Основным недостатком индуктивного таходатчика является то , что при небольших оборотах двигателя он выдаёт очень маленький сигнал, что сказывается на стабильности работы. В результате применения датчика скорости на компараторе LM393 улучшилась стабильность работы на малых оборотах. Это и является главным результатом проделанной работы.

7 комментариев:

1 подскажите пожалуйста какие выводы нужно подключить от этого китайского модуля к этой плате регулятора двигателя
2 и где можно взять сам «круглешок» для этого модуля

Выводы GND, VCC и DO — это обозначения на датчике. Земля, питание и выход. А «круглешок» можно в Китае купить, а можно самому сделать — вырезать круг из любого материала и просверлить отверстия через равные расстояния.

Здравствуйте.
Щелевой диск можно использовать от компьютерной оптической мышки?
Спасибо заранее

Здравствуйте.Почему происходит скачок после двух тысяч оборотов?

Добрый день Александр! Хочу обратится к вам с просьбой помочь, как к опытному инженеру. Я тоже делаю платы на TDA1085. И вот один из заказчиков попросил подключить плату датчика скорости на компараторе LM393. Выводы на плате для этого есть. я подключил. На датчике загорелись светодиоды. При прерывании луча загорается светодиод (стабилитрон) на плате регулятора оборотов. Но двигатель ни как не реагирует. подскажите пожалуйста. если это возможно. В чем может быть причина? Буду благодарен за ответ. Поскольку проект коммерческого характера. Готов подтвердить благодарность материально. Спасибо!

Добрый вечер. Что-то похожее у меня было — попробуйте сделать развязку по постоянному току — то есть поставить конденсатор между выходом датчика на LM393 и входом регулятора. Я ставил 1 мкФ, и больше ставил 4.7 мкФ . Должно заработать.

Собираем мощный регулируемый БП на LM723.

Собираем мощный регулируемый БП на LM723.

Схемы мощных БП на LM723

В этой статье мы хотим поделиться с вами схемами блоков питания, реализованных на микросхеме LM723, при использовании которой с внешними дополнительными транзисторами устройство способно отдавать в нагрузку солидные токи.

Давайте перейдем сразу к делу. В первом варианте схемы блок питания имеет регулируемое напряжение выхода от 0 до 30 Вольт при токе 4 Ампера. Вывести из строя этот БП довольно проблематично, потому как схема имеет защиту не только от короткого замыкания в нагрузке, но и защиту от превышения тока заданного предела, т.е. от перегрузки. Принципиальная схема на рисунке ниже:

В данной схеме минимальное напряжение на выходе составляет 30 мВ. Верхний предел регулирования напряжения настраивается резистором R10. С помощью резистора R1 производится настройка порога срабатывания защиты по току, в крайнем случае можно подобрать номинал резистора R4. Мощность резистора R4 — 5 Ватт.

Напряжение выхода регулируется резистором R8.
Конденсаторы С1, С2, С3 — электролитические на напряжение 63 Вольта.
Конденсатор С4 — пленочный или керамический.
Постоянные резисторы — МЛТ- 0,125 Вт.

Понижающий трансформатор лучше выбрать ватт на 150…200, вдруг вы решите выжать из схемы немного больше, чем 4 Ампера. Напряжение вторичной обмотки должно быть порядка 25…28 Вольт. Ток вторичной обмотки — 5…6 Ампер. Более подробно о расчете трансформатора написано в статье:

Печатная плата блока питания следующая:

2_Печатная плата БП_вид со стороны элементов

3_Печатная плата БП_вид со стороны проводников

У некоторых радиолюбителей возникает необходимость сборки более мощного источника питания, способного отдавать в нагрузку ток до 10 Ампер и более. Увеличение мощности потребует применения более мощного понижающего трансформатора, а так же параллельной установки силовых транзисторов. В качестве примера приведем схему блока питания с выходным напряжением 12…14,5 Вольт, и током до 20 Ампер. Смотрим схему ниже:

Резистором R3 производится подстройка напряжения выхода.
Импортная диодная сборка MB356 рассчитана на 35 Ампер. Если нет подобной сборки, соберите мост на отдельных диодах, например, 2Д2997, КД2997 или КД2998.
При увеличении напряжения на выводах 2 и 3 микросхемы LM723 выше 0,6 Вольт, сработает защита по току, напряжение на выводе 10 при этом упадет до нуля. Для изменения тока срабатывания защиты подберите резисторы R9…R12.
HL1 — индикатор подключения к сети.
HL2 — светится при наличии выходного напряжения.
Транзисторы VT2…VT5 — устанавливаются на радиатор. При необходимости установите дополнительный вентилятор.

Управление вентиляторами описано в статьях:

Ну и еще один вариант блока питания на LM723 с регулируемым от 0 до 35 Вольт напряжением:

И схема увеличения мощности путем добавления силовых транзисторов:

Вариант схемы на отечественных транзисторах КТ827А (до 10 Ампер):

В заключение, пара буржуйских схем блоков питания на LM723, рассчитанных на ток до 10 Ампер:

9_БП_LM723_10A

8_БП_LM723_10A

По прямой ссылке вы можете скачать даташит на транзистор 2N3055.