LM358与LM393内部结构图

发布日期:2024-01-26 20:13:18  所属分类: 电子电路

电源电路里,LM358与LM393较为常见,前者为运算放大器,后者为电压比较器,运算放大器在开环的情况下,可以用作电压比较,而比较器是不能当运算放大器用的,由于这是两类不同的元件,在使用上也有所不同,其中最主要的区别在于,LM358高电平输出时,电平为比+VCC略低些(精确见技术手册),输出低电平时,电平约为-VCC,单电源供电时,低电平约为0V;而LM393输出高电平时,表现为高阻态,不具备驱动能力,使用时需要通过上拉电阻来实现高电平输出,具体电平输出取决于上拉电阻的供电。出现二者使用上的差异是由于各自芯片内部结构不同造成的。具体分析如下:

LM358与LM393内部结构图

LM358内部结构参见下图(上)

当LM358的同相输入端加➕,反相输入端加-,也就是同相输入端>反相输入端,M点为高电平,Q2的基极高电平→Q2的CE极导通→Q1基极得到高电平→Q1的CE极导通,VCC经Q1的CE极、电阻流到A点,为A点提供高电平输出。

当LM358的同相输入端加-,反相输入端加+,也就是同相输入端<反相输入端,M点为低电平,NPNQ2基极低电平,NPNQ2CE极截止、逐使Q1截止;PNPQ3基极为低电平,Q3EC极导通,A点直接被拉低到地,输出为低电平。

芯片的输出为推挽式输出

LM393内部结构参见下图(下)

LM358与LM393内部结构图

当LM393的同相输入端加➕,反相输入端加-,也就是同相输入端>反相输入端,N点为低电平,即Q4的基极低电平→Q4的CE极截止,B点为高阻态,即:不是我们想要的高电平或低电平,这时候只有通过上拉电阻加一个供电(如:+5V),使B点就变成高电平输出。这也是为啥在输出端加上拉电阻的原因。

当LM393的同相输入端加-,反相输入端加+,也就是同相输入端<反相输入端,N点为高电平,Q4基极为高电平,Q4EC极导通,B点拉低到地,B点输出为低电平,为0V。

芯片的输出为开集输出。

上述使用的是瞬时极性法判断的。