LM393:ピン配置、機能、アプリケーション、動作原理

電圧コンパレータは、2 つの電流または電圧を比較し、どちらが大きいかを出力で判断する電子部品です。一般に、コンパレータはスイッチを備えた小型の電圧計です。 LM311、LM393 など、さまざまなコンパレーターがありますが、後者に焦点を当てます。

コンパレータ

lm393 とは?

LM393 は、単一の電源を使用してさまざまなタスクを実行する 2 つの内蔵オペアンプを備えた集積回路です。さらに、動作中に分割電源を適用することもでき、デュアルパッケージのコンパレータ IC です。

IC LM393

lm393 ピン配置構成

IC LM393 コンパレータには、単一の 8 ピンパッケージに合計 2 つの独立した電圧コンパレータがあります。したがって、下の表は、そのピン配置と 8 ピンパッケージの各ピンの機能をさらに説明します。

lm393 の機能と仕様

LM393 IC の機能には、次のパラメータと値があります。

単電源 - 2V ～ 36V、
差動 i/p 電圧 – 36V、
パッケージ – DIP および SOIC 8 ピン、
ドレイン電流 – 0.4mA、
保管温度 - -65°C/W ～ 150°C/W、
リード温度 – 260°C、
消費電力 – 660mW、
分割電源 – ±1V ～ ±18V、および
入力オフセット電圧。

LM393 の使い方

IC LM393 が +5V 電源電圧回路を受信する例を使用してみましょう。

+5V 電源の回路図

ここで、pin8 (電圧供給ピン) は +5V 供給電圧に接続します。次に、ピン4は接地されたままになり、回路を0V電位に保ちます。
以下のサンプル回路から、ピン 7 の電圧がピン 2 よりも低い場合、出力電圧が高いことがわかります。さらに、ポテンショメータは、反転端子電圧が 2.5V のときに非反転端子電圧を変化させます。
次に、ピン 6 とピン 5 は、DC オフセット電圧を手動で調整する必要がある場合に備えて、電圧のバランスをとるのに役立ちます。通常の状況では、入力オフセット電流がより適切に制御されるため、これらは非アクティブで短絡している可能性があります。
最後に、接地された pin1 と、出力を実現するトランジスタの pin7 (コレクターピン) があります。 2 つのピンは、コレクター出力回路と呼ばれる回路設計に貢献します。

注意

IC LM393 を使用できない場合は、同等品または代替品を使用できます。たとえば、LM358、LM311、LM741、LM193、TL082、LM339、LM293、および LM2903 があります。

LM393 IC ベースの自動ナイトライト回路

この lm393 IC ベースの常夜灯回路では、電圧コンパレータの原理から始めます。また、分圧回路を制御することが多いフォトレジスターも入手します。

コンポーネントリスト

IC LM393、
ポテンショメータ (1KΩ ～ 20KΩ の範囲)、

ポテンショメータ

LED、
抵抗器 – 330Ω および 33Ω (上記の値に近い任意の値にすることができます)、
DC 電源または単三電池 3 本
光センサー/フォトレジスタ。

回路図

LM393 IC を使用した自動夜間照明回路

回路動作の説明

まず、LM393 IC には GND と Vcc の 2 つの電源入力があることを理解する必要があります。 GND は電圧源のアース線で、Vcc は約 36V に達する正の電圧源です。 2 つの電源端子は電源レーンを完成させ、回路動作を可能にします。

オペアンプ IC は個別に動作し、一般的な状況では独立した結果を生成します。 6 LM393 IC は 2 つの内部オペアンプで構成されています。さらに、各オペアンプには2つの出力と入力が含まれています。

（オペアンプ）。

ただし、この場合、IC LM393 は 1 つのオペアンプしか使用しないため、1 つのオペアンプは接続されません。また、ここの回路は 1 つの電圧/電流レベルのみをチェックします。したがって、オペアンプは 1 個が理想的です。

考慮すべき手順

IC に電源を投入した後、電圧の値を比較します。非反転電圧よりも高い反転端子電圧は、オペアンプ出力をグランドに落とします。そのため、電流は正電源から GND に流れます。
逆に、非反転電圧が高くなると、オペアンプ出力の出力は Vcc (正の電源電圧) に維持されます。その後、負荷の前後で電位差がないため、電流は流れません。
反転端子に高電圧がかかると、負荷 (LED) がオンになります。反対に、反転端子の電圧が低いと LED がオフになります。
この回路では、負荷として LED 以外に光検出用のフォトレジスタを使用しています。フォトレジスタには抵抗があり、その抵抗は表面に当たる光に依存します。つまり、明るい光にさらされると耐性が低下し、暗闇にさらされると耐性が増加します。
したがって、分圧器回路を固定抵抗器とフォトレジスターに接続できます。フォトレジスターが暗闇を検出すると、抵抗が少ないため、より多くの電圧が使用されます。ただし、明るい光の下では、抵抗が増加するため、使用電圧が低くなります。
最後に、暗闇では LED をオンにし、明るい光ではオフのままにするコンパレータ回路を用意します。簡単に言えば、非反転端子電圧の入力は基準電圧として機能することができます。暗所では基準電圧がフォトレジスタ電圧よりも低くなり、明所ではその逆になります。