LM393比较器的典型电路详细图文介绍 | 壹芯微

LM393内具有2个独立的高精密度电压比较器，其偏置电压可低至2.0mV。使用单电源供电，供电压宽。优点是：高精度比较器;可减少温度单的VOS漂移;不用双电源供电;全部用一致的逻辑格式。本文介绍LM393比较器的典型电路。

一、LM393红外避障模块

图1 LM393红外避障模块电原理图

1.模块描述

该传感器模块对环境光线适应能力强，其具有一对红外线发射与接收管，发射管发射出频率的红外线，当检测方向遇到障碍物(反射面)时，红外线反射回来被接收管接收，经过比较器电路处理之后，绿色指示灯会亮起，同时信号输出接口输出数字信号(一个低电平信号)，可通过电位器旋钮调节检测距离，有效距离范围2～30cm，工作电压为3.3V-5V。该传感器的探测距离可以通过电位器调节、具有干扰小、便于装配、使用方便等特点，可以广泛应用于机器人避障、避障小车、流水线计数及黑白线循迹等众多场合。

2.模块参数说明

(1)当模块检测到前方障碍物信号时，电路板上绿色指示灯点亮电平，同时OUT端口持续输出低电平信号，该模块检测距离2～30cm，检测角度35°，检测距离可以通过电位器进行调节，顺时针调电位器，检测距离增加;逆时针调电位器，检测距离减少;

(2)传感器主动红外线反射探测，因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色探测距离小，白色大;小面积物体距离小，大面积距离大;

(3)传感器模块输出端口OUT可直接与单片机IO口连接即可，也可以直接驱动一个5V继电器;连接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO;

(4)比较器采用LM393，工作稳定;

(5)可采用3-5V直流电源对模块进行供电。当电源接通时，红色电源指示灯点亮;

(6)具有3mm的螺丝孔，便于固定、安装;

(7)电路板尺寸：3.2CM*1.4CM;

(8)模块已经将阈值比较电压通过电位器调节好，非特殊情况，请勿随意调节电位器。

3.模块接口说明

(1)VCC外接3.3V-5V电压(可以直接与5v单片机和3.3v单片机相连);

(2)GND外接GND;

(3)OUT小板数字量输出接口(0和1);

(4)工作电流是10ma以内;

如图2所示壁障传感器模块

图2 壁障传感器模块

二、镍镉电池充电器

LM393构成的高性价比镍镉电池充电器如图3所示，它具有以下特点：

(1)恒流充电穿插大电流放电，恒流充电电流约300mA，放电电流随着电池电压的升高而加大，电池接近充满时放电电流达400mA。充电1.5秒、放电0.5秒，间隔进行。大电流充电结束后，约有5mA涓流充电。

(2)电池电压的检测是在放电时进行的，因为充电时的电压总是高于放电时的电压，如在充电时检测与电池实际工作状态有误差，在放电时检测更可反映出电池的容量。

(3)充电电池可以是1至4节，对于500mAh镍镉电池，充电时间约2小时，能满足一般需要。

图3 镍镉电池充电器(LM393)电路图

三、有刷控制器

使用LM324、LM393和LM339制作的有刷控制器可靠性是很高的，就是器件数量多些。该控制器仅用一片LM339制作有刷控制器部分。用另一块LM339制成电量显示部分。显示部分见图4，电路原理见图5所示。

图4 LM339制成的电量显示部分电路图

图5 电路原理图

对该控制器的调速采用了光电速度转把。由于北方干燥，沙土灰尘大，影响了光电速度转把的使用。实践证明，完全可以用霍尔速度转把替代它。具体方法见图6。

图6 霍尔速度转把

光电速度转把改为霍尔速度转把关键有两点：一是加装+5V稳压电源;二是根据原速度信号输出点信号变化规律，选用相应信号变化的霍尔调速转把。

该有刷控制器以PWM电路为核心，前面有三角波发生器、电瓶欠压检测、电机过电流检测;后面有驱动、功率开关等。每部分都是独立的。检查调试都比较方便。三角波发生器由IC2A、R17、C5、D2、R9、R10等组成施密特振荡器，在C5上产生三角波。脉宽调制器是IC2B，它的输入之一⑥脚，为来自C5上的三角波，输入之二⑦脚，是来自速度转把(J1)①脚的速度信号。从IC2B①脚输出调宽脉冲，送互补推挽放大器。互补推挽驱动由T3、T4组成，脉冲高电平到来，上管NPN管T4导通，12V加到功率管T1、T2的栅极，T1、T2导通;脉冲低电平到来，上管NPN管T4截止。下管PNP管T2导通，将T1、T2栅极的电荷迅速放掉，T1、T2截止。电池欠压保护由IC2C组成电压比较器，当电瓶电压低于31.5V时，它的⒁脚变为低电位，相当于R13输入一端接地，将转把速度信号降到接近零伏。使IC2B①脚呈低电平，T4截止、T3导通;T1、T2截止。过电流保护由IC2D组成电压比较器，当过电流时。R4右端电位变低。通过R5加到IC2D⑾脚，比较器翻转⒀脚变为低电位，同样相当于R13输入一端接地。将转把速度信号降到接近零伏，使T1、T2截止。

四、PWM调制电路

我们知道，PWM一般需要锯齿波与控制电压经过比较器比较获得PWM脉冲。LM393的比较器2将作为PWM比较器，其同相输入端为控制电压输入端，反相输入端为锯齿波输入端，输出端(管脚7)作为输出端经过隔离二极管VD将PWM调光信号送IRS2540/1的ENN管脚。电路图如图7所示。

图7 PWM调制电路图

锯齿波的产生有LM393的比较器1实现，如果不去看电容器C1，比较器1是一个方波输出的多谐振荡器。为了获得锯齿波，在比较器1输出端与COM端并接一个电容器C1。这实际上是比较器1的输出端R1、C1充电过程，如果这个电容器的电容量足够大，由于C1的充电需要R1，而C1的放电则是比较器的输出晶体管，这样比较器输出端电压上升与下降将会不对称，形成“锯齿波”振荡波形。由于图中电路的电源应用的VBUS，需要用RS降压，并且需要VD2的稳压以及电源旁路电容器C3、C4。

深圳壹芯微科技,20年专业生产“二极管、三极管、场效应管、桥堆”等,专业生产管理团队对品质流程严格管控,超过4800家电路电器生产企业选用合作,价格低于同行(20%),更具性价比,提供选型替代,送样测试,数据手册,技术支持,售后FEA,如需了解更多详情或最新报价,欢迎咨询官网在线客服!

手机号/微信：13534146615

QQ：2881579535