ZHCAAN6F April 2019 – December 2024 LM2901 , LM2901B , LM2901B-Q1 , LM2903 , LM2903-Q1 , LM2903B , LM2903B-Q1 , LM339 , LM339-N , LM393 , LM393-N , LM393B , LM397 , TL331 , TL331-Q1 , TL331B
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- 摘要
- 商標
- 1 應用手冊中包含的器件
- 2 新的 TL331B、TL391B、LM339B、LM393B、LM2901B 和 LM2903B B 版本
- 3 PCN 之經典芯片更改為新芯片設計
- 4 更改封裝頂部標識
- 5 粗糙的引線框鍍層
- 6 輸入注意事項
- 7 輸出級注意事項
- 8 電源注意事項
- 9 比較器常規用法
- 10PSpice 和 TINA TI 模型
- 11結語
- 12相關文檔
- 13修訂歷史記錄
6.6 輸入范圍余量限制的原因
LM339 系列是首個真正的單電源接地感測比較器，但它不是一種軌至軌輸入器件，可感測的最大電壓值比 VCC 低約 1.5V。輸入級需要為 VCC 電源提供一些余量，以向輸入器件 Q1 至 Q4 提供所需的尾電流和偏置。假設電源為 5V，圖 6-4 顯示了從電源電壓降至輸入端子的必要電壓降。
圖 6-4 輸入級的 VBE 和 VSAT 占用的余量直流偏置電流從 VCC 向下流動，經過 Q10 電流源，經過輸入對 Q2 和 Q1，并通過輸入源電阻從 輸入引腳流向地面。
可通過計算 VBE 來分析所需的余量，從 VCC 軌開始一直到輸入引腳。從 VCC 開始，電流源 Q10 集電極-發射極結 (VSAT10) 上的壓降約為 250-300mV。在 Q2 (VBE2) 和 Q1 (VBE1) 的每個基極-發射極結上還有 600mV 的壓降。通過將所有壓降加在一起 (VSAT10 + VBE1 + VBE2)，輸入引腳和 VCC 之間至少需要有 1.5V 的余量，輸入級才能正確偏置。
如果輸入超過輸入限制，該輸入晶體管開始關閉，并且該器件的尾電流（I1 或 I2）也被切斷。
圖 6-5 使用 5V 電源時輸入電壓范圍的可視化表示圖 6-5 顯示了使用單個 +5V 電源時輸入電壓范圍的可視化表示。
在 0V 和 3V (VCC - 2V) 之間，器件可完全正常運行，并將在整個額定溫度范圍內按照數據表規格運行。VCC - 2V 限值是建議用于所有設計的輸入范圍上限。
0 到 3.5V (VCC - 1.5V) 的輸入范圍在 25°C 及以上時有效。晶體管的 VBE 以 -2.1mV/°C 變化，因此介于 3V 和 3.5V 之間的范圍可能會隨溫度變化。這使得輸入電壓范圍隨溫度以 -4.2mV/°C 變化（注意負號！），從而需要在整個溫度規格內使用 VCC - 2V。使用 VCC - 1.5V 限值可能會導致該設計在工作臺上運行良好，但在低溫條件下出現故障 投訴。不要犯這個錯誤！
介于 3.5V 和 4V 之間的范圍是灰色 區域，在這個區域中，器件在 25°C 及更高溫度下似乎仍能正常工作，但當輸入級逐漸耗盡時，關鍵規格（例如失調電壓、偏置電流，尤其是傳播延遲）會不斷惡化。這些影響不會立即顯現。在低溫下運行會 導致出現故障。必須避免在這個區域中運行。
在 4V 和 5V 之間，甚至高達 36V，輸入級被切斷，輸入偏置電流降至接近零。實際切斷閾值取決于溫度。比較器停止運行。不要在此區域中運行！