LM339電圧コンパレータ：機能、アプリケーション、および使用方法
2024-11-29 1404

CD74HCT20Mは、高性能CMOSロジックデュアル4入力NANDゲートです。シリコンゲートCMOSテクノロジーを採用することにより、これらのロジックゲートは、標準のCMOS統合回路に特徴的なエネルギー効率を維持しながら、LSTTLゲートに似た動作速度を提供します。バッファー回路、ロジックインバーター回路など、さまざまなコンテキストでアプリケーションを頻繁に見つけます。

カタログ

LM339ピン構成

LM339機能と電気的特性

LM339には、4つの独立した電圧コンパレータが含まれています。各コンパレータは個別に動作し、1つのパフォーマンスが他のパフォーマンスに影響を与えないようにします。この機能は、コンパレータ間のノイズ干渉を最小限に抑えます。これは、精度が重要な敏感な回路で重要です。

チップは、単一の電源またはデュアル電源で動作できます。単一の電源を使用すると、+3.0 V〜 +36 Vの電圧範囲内で動作します。デュアルサプライを使用すると、+18 Vと-18 Vの範囲を処理できます。要件は異なります。

入力側の場合、LM339はバイアス電流を最小限に抑えるように設計されています。入力バイアス電流は25 NAの低いため、小さな電流でもシステムにエラーを引き起こす可能性があるアプリケーションで役立ちます。入力オフセット電流も非常に低く、わずか±5.0 Naで、精度をさらに高めます。

入力オフセット電圧は低く維持され、非常に小さな電圧の差も正確に検出されます。入力コモンモード電圧範囲は地上まで伸びています。つまり、LM339はゼロボルトから始まる信号を処理できます。これは、多くの低電圧アプリケーションで有益です。

LM339は、4.0 mAの負荷電流でわずか130 mVで、出力飽和電圧が非常に低くなっています。これは、バッテリー駆動の回路などの低電圧アプリケーションにとって重要であり、デバイスで失われた電源を最小限に抑えたいと考えています。飽和電圧の削減により、システムが最小電力で実行されている場合でも、出力が使用可能なままであることが保証されます。

このデバイスは、TTLおよびCMOSロジックレベルと完全に互換性があるため、追加のコンポーネントやレベルシフトを必要とせずに、さまざまなデジタルシステムと簡単に統合できます。

信頼できる操作を確保するために、LM339には、その入力にESD（静電排出）クランプが含まれます。これらのクランプは、デバイスが通常の機能を保証しながら、それ以外の場合はチップに損傷を与える可能性のある静的放電からデバイスを保護します。

環境基準の観点から、LM339はPBフリー、ハロゲンフリー、ROHS準拠です。これらの機能により、厳格な環境および安全規制を満たさなければならない最新の電子機器に適した選択肢になります。

LM339電圧コンパレータに似ています

LM311、 LM324、LM397、 LM139、 LM239、 LM2901 等

LM339 ICの概要

LM339 2つの電圧信号を比較する必要がある回路で一般的に使用されます。4つの別々のコンパレータが含まれているため、汎用性の高いデバイスであり、4ペアの電圧信号を同時に比較できるためです。この機能は、電源監視、電圧しきい値検出、信号処理タスクなど、複数の電圧レベルを一度に監視する必要があるアプリケーションで特に役立ちます。

LM339をエンジニアとメーカーの間で人気にしているのは、低コストと堅実なパフォーマンスの組み合わせです。このチップは、予算を破ることなく信頼できるように設計されているため、多くのDIYプロジェクトや産業用アプリケーションにとって選択肢です。その費用対効果は、それが機能に妥協することを意味するものではありません。コンパレータは、幅広いタスクに対して適切な速度と精度を提供します。

LM339の応答時間は、ほとんどのアプリケーションのニーズを満たすのに十分な速さです。単純な電圧コンパレータ回路を設計するか、より複雑なものを設計するかにかかわらず、ICのパフォーマンスは、顕著な遅延なしでほとんどのリアルタイム電圧検出のニーズを処理できます。

実際に使用すると、複数の電圧ペアを一度に比較する機能により、回路設計を簡素化し、ボードスペースを節約できます。これは、各ペアの個別のコンポーネントを必要とせずに、いくつかの電圧信号を並列に比較する必要があるシステムで特に価値があります。

全体として、LM339は、基本的なアプリケーションであろうと、迅速で信頼性の高いパフォーマンスを必要とするより高度な設計であろうと、電圧比較のための簡単で効率的なソリューションを提供します。

LM339電圧コンパレータの使用方法

LM339の内部構造を調べて、LM339の機能を分解しましょう。LM339には4つの独立したコンパレータが含まれています。つまり、複数の電圧信号を同時に比較できます。各コンパレータは内部的に接続され、並列電圧の比較を可能にするため、ICはさまざまなアプリケーションの柔軟なソリューションになります。

それでは、それらのコンパレータの1つだけに焦点を当て、単純なアプリケーション回路を構築して、それがどのように機能するかを確認しましょう。この基本的なセットアップでは、2つの入力電圧、V1とV2を比較し、電圧が高い電圧に基づいて出力を生成します。

この回路では、LM339は2つの電圧、つまりV1とV2を比較します。この比較の結果は、VOとして出力されます。このデバイスは、図に示すように、単一の電圧源であるVCCを搭載しています。

LM339は次のように動作します。

V1がV2よりも大きい場合、出力VOはVCC（供給電圧）になります。

V2がV1より大きい場合、出力VOは0V（またはGND）になります。

このセットアップは、2つの電圧のどれが高いかを判断するのに役立ちます。出力（VO）は、比較の結果を直接反映しています。高出力（VCC）は、V1が高く、低出力（0V）がV2が高いことを示します。

この回路を実際のアプリケーションで構築すると、LM339の出力が「クリーン」であり、入力電圧の変化に迅速に応答することがわかります。コンパレータが正しく機能するために、両方の入力電圧（V1とV2）が指定された範囲内にあることを確認することが重要です。いずれかの入力が動作電圧の制限を超えると、ICの比較が不正確または損傷につながる可能性があります。

LM339のアプリケーション

発振器

LM339は発振器回路で頻繁に使用され、安定した周波数を生成するのに役立ちます。発振器を設計するときは、LM339を使用して電圧を比較し、スイッチングアクションを制御できます。その高速応答時間と低消費電力により、さまざまな電子システムでクロックパルスまたは波形信号を生成するのに最適です。

電圧コンパレータ

電圧コンパレータとして、LM339は2つの入力電圧を比較し、どれが高いかを決定するように設計されています。電圧レベルを継続的に監視する必要があるバッテリー駆動のデバイスや回路など、正確な電圧レベル検出が必要なアプリケーションで広く使用されています。広い電圧範囲で動作する能力は、さまざまな設計に汎用性を高めます。

ピーク検出器

LM339は、ピーク検出回路にも使用できます。オーディオシステムまたは測定アプリケーションでは、多くの場合、変動する信号の最高点をキャプチャする必要があります。LM339の精度により、ピーク値を検出および保持することができ、オーディオ処理、テスト機器、および信号アナライザーの信号レベルの監視に役立ちます。

ロジック電圧変換

回路のさまざまな部分が異なる電圧レベルで動作するシステムでは、LM339を使用して、それらの間のロジック信号を変換できます。これは、さまざまなロジック電圧で実行されるデバイスをインターフェースする場合に特に役立ち、信号の歪みのない異なるシステム間のスムーズな通信を確保します。

電力監督

LM339は、電力監督回路でも重要な役割を果たすことができます。電源の電圧を監視し、電圧レベルが範囲外になったときのシャットダウンやバックアップ電源への切り替えなどのトリガーアクションを監視できます。これは、安全装置やリモート監視システムなど、信頼性の高い電力が重要なシステムでは不可欠です。

産業用アプリケーション

産業環境では、LM339は一般的に温度、圧力、その他のセンサーデータなどのパラメーターを監視するために使用されます。正確な電圧比較を実行する能力により、産業センサーとのインターフェースや、しきい値を超えたときのアラームまたは安全プロトコルの制御に最適です。

測定器

電圧計やマルチメーターなどの機器の測定では、LM339を使用して電圧レベルを比較し、正確な測定値を確保します。これは、特にフィールドで使用されているポータブルテスト機器または機器で、安定した正確な電圧比較を必要とする回路に不可欠なコンポーネントです。

自動車

自動車産業は、さまざまな監視アプリケーションにLM339を使用しています。バッテリーの電圧、エンジンパラメーター、および車両性能のその他の重要な側面を監視するシステムで一般的に見られます。広い電圧範囲と速い応答時間を処理する際の堅牢性により、自動車制御システムには信頼できる選択肢となります。

2Dモデル

データシートPDF

LM339データシート