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

4.2 上拉电阻器选择

集电极开路输出需要一个上拉电阻，以使输出变为高电平。一个经常被忽视的设计项是上拉电阻值。如果上拉电阻值过低，输出低上拉电流过高，导致输出低电压 (VOL) 增加，从而导致输出功率耗散过大，并增加整个系统电源电流。适合 3.3V 上拉电压的未必适合 24V 上拉电压！

如果上拉电阻值过高，则会导致上升时间更长。由于上升时间取决于上拉电阻和负载电容的时间常数，因此上升时间将随容性负载而变化。其结果是上升时间呈现一个指数趋势而不是方形边沿，并且会影响整体传播延迟。下降时间不依赖于上拉电阻，因为输出晶体管会立即使输出短路，通过低阻抗快速对负载电容放电。

用以确定上升时间 (10% - 90%) 的公式，以 5k 和 15pF 为例：

方程式 1. r i s e t i m e   =   2 . 2   *   ( R P U L L U P   *   C L O A D )   =   2 . 2   *   ( 5 k   *   15 p F )   =   165 n s

如果上升时间不重要，则可采用更高的电阻值来进一步节省系统功耗。

TI 建议使用 100uA 至 1mA 范围内的上拉电阻灌电流，以实现输出摆幅和上升时间的最佳折衷。例如，使用 5V 上拉电压和 1mA 电流时，电阻值为 VPULL-UP / 1mA = 5kΩ。4.7k 或 5.1k 的电阻就足够了，因为确切值并不重要。合适的上拉电阻可从上方图 4-1 中所示的输出饱和曲线得出。对于多通道器件，请务必在总封装功耗计算中纳入每个通道的功率损耗。