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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. PSpice 和 TINA TI 模型
  11. 结论
  12. 相关文档
    1. 9.1 相关链接
  13. 10修订历史记录

负输入电压

LM339 系列有别于任何 I/O 引脚上的负输入电压,这在数据表中多次提及。LM339 系列采用结隔离式裸片工艺构建,所有单独的裸片器件都通过反向 PN 结与基板进行电气隔离。可将其视为每个电路节点下连接到公共裸片基板的反向二极管。这些结通常称为体二极管或基板二极管。为了使这种结隔离正常工作,基板必须 保持在最低负电位。裸片基板与 GND 引脚电连接,因此 GND 引脚必须处于最低负电路电位才能正常工作。

如果任何引脚比 GND 引脚(基板)更低,这些不同的基板结和寄生晶体管将开始导电。反向电流现在流经并非为电流设计的路径,如果输入电流足够高,这可能会导致寄生器件出现,从而导致故障,或者在更糟的情况下导致闩锁。

图 3-5 显示使用 +5V 电源时输入引脚的输入电流,扫描的输入电压为 -1V 到 +7V。当输入为 -0.3V 时,明显的纳安电流将开始流动,并会在二极管开始导电时增加到几十毫安。

GUID-34B03344-3769-4768-B95D-267481C6B45C-low.gif图 3-5 5V 电源下的经典输入引脚 I/V 曲线

A 部分显示基板二极管拐点在 -400mV 时开始导通,随后随着负输入电压的增加,反向电流也增加。

B 部分显示了从 0V 到 3.5V 的正常工作输入偏置电流。灰色区域可以看作是在 4V 之后电流趋向于零。

C 部分显示了接近零(皮安级)偏置电流,因为输入器件被反向和切断,没有基极电流流动。

LM339 系列最初在 70 年代初设计,当时由于这些旧工艺的击穿电压较高,静电放电 (ESD) 损坏并不普遍,因此 LM339 系列中不包含专用的 ESD 保护结构。如果没有专用的 ESD 结构,则没有定义的电流路径让反向电流返回到 GND 引脚。新的 B 器件在输入和输出引脚上添加了专用 ESD 结构,可实现更强大的 ESD 性能。