ZHCAAN6D April   2023  – December 2023 LM2901 , LM2901B , LM2901B-Q1 , LM2903 , LM2903-Q1 , LM2903B , LM2903B-Q1 , LM339 , LM339-N , LM393 , LM393-N , LM393B , LM397 , TL331 , TL331-Q1 , TL331B

 

  1.   1
  2.   LM339、LM393、TL331 系列比较器（包括全新 B 版本）应用设计指南
  3.   商标
  4. 1 应用手册中包含的器件
    1. 1.1 基本器件型号
    2. 1.2 输入失调电压等级
    3. 1.3 最大电源电压
    4. 1.4 高可靠性选项
  5. 2 新的 TL331B、TL391B、LM339B、LM393B、LM2901B 和 LM2903B B 版本
    1. 2.1 在 PCN 中将“经典裸片”更改为“新裸片设计”
      1. 2.1.1 确定用于单通道 TL331 和双通道 LM293、LM393 和 LM2903 的芯片
      2. 2.1.2 确定用于四通道 LM139、LM239、LM339 和 LM2901 的芯片
      3. 2.1.3 器件 PCN 概要
    2. 2.2 对封装顶部标识的更改
  6. 3 输入注意事项
    1. 3.1  输入级原理图 – 经典 LM339 系列
    2. 3.2  输入级原理图 - 新的 B 器件
    3. 3.3  经典和 B 芯片器件之间的差异
    4. 3.4  输入电压范围
    5. 3.5  输入电压范围与共模电压范围间的关系
    6. 3.6  输入范围余量限制的原因
    7. 3.7  输入电压范围特性
      1. 3.7.1 两个输入都高于输入范围的行为
    8. 3.8  负输入电压
      1. 3.8.1 最大输入电流
      2. 3.8.2 相位反转或反相
      3. 3.8.3 保护输入免受负电压的影响
        1. 3.8.3.1 简单电阻器和二极管钳位
        2. 3.8.3.2 带钳位的分压器
          1. 3.8.3.2.1 带钳位的分体式分压器
    9. 3.9  上电行为
    10. 3.10 电容器和迟滞
    11. 3.11 输出-输入串扰
  7. 4 输出级注意事项
    1. 4.1 输出 VOL 和 IOL
    2. 4.2 上拉电阻器选择
    3. 4.3 短路灌电流
    4. 4.4 将输出上拉至高于 VCC
    5. 4.5 施加到输出的负电压
    6. 4.6 向输出端添加大型滤波电容器
  8. 5 电源注意事项
    1. 5.1 电源旁路
      1. 5.1.1 低 VCC 引导
      2. 5.1.2 双电源用法
  9. 6 比较器常规用法
    1. 6.1 比较器未使用通道的接线
      1. 6.1.1 禁止将输入端直接接地
      2. 6.1.2 比较器未使用输入的接线
      3. 6.1.3 保持输出悬空
      4. 6.1.4 原型设计
  10. 7 PSpice 和 TINA TI 模型
  11. 8 结论
  12. 9 相关文档
    1. 9.1 相关链接
  13. 10修订历史记录

3.8.3.1 简单电阻器和二极管钳位

在无法避免负输入电压的情况下，例如双极输出的电感源或直接耦合传感器的振铃，与输入串联的限流电阻器可以将电流限制在安全水平，如图 3-6 所示。二极管必须是肖特基型的，用以获得最低的正向电压。

必须计算电阻，将最高预期电压下的电流限制在 1mA 或更低。经验法则是每伏预期过电压对应 1kΩ。因此，如果最大预期负电压为 -5V，则电阻必须至少为 5kΩ 或更大。该电阻可以是分压器或其他电阻输入网络的一部分。可以将类似的电阻添加到另一个输入端以抵消偏置电流。在最小钳位电流、偏置电流误差和交流信号的最低额外延迟之间取得折衷后确定了电阻器的大小。

GUID-CCBACCA8-EDA5-4DB9-81DB-60BFD6C986CC-low.gif图 3-6 串联电阻和二极管负电压保护

如果电阻值过高，与比较器输入偏置电流和二极管漏电流的相互作用会导致阈值点发生偏移。由于存在输入和杂散电容以及电阻的时间常数，高电阻值还会导致交流信号延迟。

如果电阻值太低，二极管的正向电压会由于钳位电流的提高而增加，并且在钳位时会降低源极的负载。由于延迟较低，较低的值对交流信号更好。

这种简单钳位方法的缺点是二极管的正向电压可能超过 -300mV 输入限值，即使使用低正向电压肖特基型二极管也是如此。

如果应使用较大的负输入电压（例如过零检测器或带有电感振铃的输入信号），这需要钳位输入信号的负向部分，则必须使用低比率分压器。请参阅节 3.8.3.2.1。