LM339是一款常用的四路比較器（Comparator），它廣泛應用于各種電子系統中，用于對信號進行比較并輸出相應的邏輯信號。LM339不僅應用于模擬電路中，還可以作為數字電路的一部分，提供高效的信號處理。本文將詳細介紹LM339引腳圖及其功能，并深入分析其工作原理、應用場景和常見的使用方法。

一、LM339概述

LM339是一款由美國國家半導體公司（現為德州儀器）生產的四路比較器集成電路。LM339的輸出是開集電極形式的，這意味著它能夠與外部的上拉電阻連接，形成不同的電壓輸出狀態。LM339的工作電壓范圍廣泛，適用于低壓電源的應用，能夠在單電源或雙電源系統中工作。

二、LM339引腳圖

LM339的封裝形式通常為DIP-14、SOP-14等，具有14個引腳。以下是LM339的引腳功能及其詳細介紹：

1. 引腳1（IN?1）：第一通道的負輸入端，輸入的模擬信號將與參考信號進行比較。

2. 引腳2（IN+1）：第一通道的正輸入端，輸入的參考信號（或與其他信號比較）會在該引腳接入。

3. 引腳3（OUT1）：第一通道的輸出端，該端為開集電極輸出。當輸入信號大于或小于參考電壓時，輸出端會輸出低或高電平，具體取決于輸入信號的大小。

4. 引腳4（V?）：電源負極，通常連接至地（GND），用于提供電源的負端。

5. 引腳5（IN?2）：第二通道的負輸入端，信號通過此引腳與參考信號進行比較。

6. 引腳6（IN+2）：第二通道的正輸入端，連接參考信號。

7. 引腳7（OUT2）：第二通道的輸出端，類似第一通道的輸出，當比較結果滿足條件時，輸出會發生改變。

8. 引腳8（V+）：電源正極，連接至正電源，提供所需的電源電壓。

9. 引腳9（IN?3）：第三通道的負輸入端，輸入信號進入此引腳。

10. 引腳10（IN+3）：第三通道的正輸入端，輸入參考信號。

11. 引腳11（OUT3）：第三通道的輸出端，輸出開集電極信號。

12. 引腳12（IN?4）：第四通道的負輸入端，輸入信號進行比較。

13. 引腳13（IN+4）：第四通道的正輸入端，參考信號通過此引腳進入。

14. 引腳14（OUT4）：第四通道的輸出端，類似于其他通道的輸出，開集電極形式。

三、LM339的工作原理

LM339內部包含四個獨立的比較器，每個比較器都有兩個輸入端：一個正輸入端（IN+）和一個負輸入端（IN?）。這些比較器用于比較兩個輸入信號的大小，并根據比較的結果控制輸出狀態。

• 比較原理：每個比較器都能根據輸入信號的大小來確定輸出狀態。如果正輸入信號（IN+）大于負輸入信號（IN?），則比較器輸出低電平；反之，如果負輸入信號（IN?）大于正輸入信號（IN+），則輸出高電平。由于LM339的輸出是開集電極形式，因此需要外接上拉電阻來實現電平的轉換。

• 開集電極輸出：LM339的每個比較器的輸出都具有開集電極形式。這意味著它的輸出并不是一個普通的電壓信號，而是一個通過外部電阻拉升的電平信號。當比較器的輸出狀態為低電平時，開集電極輸出將會被拉至接地電位；而當輸出為高電平時，則通過上拉電阻拉升至接近電源電壓的電平。

• 單電源和雙電源：LM339可以在單電源或雙電源配置下工作。在單電源模式下，負電源引腳（V?）通常連接到地；而在雙電源模式下，V?引腳連接負電源，V+引腳連接正電源。單電源工作模式使LM339適用于低電壓應用，而雙電源工作模式則提供了更大的靈活性。

四、LM339的功能和特性

LM339作為一款比較器，具有以下主要功能和特性：

1. 低功耗：LM339具有較低的靜態功耗，適合用于低功耗電路和電池供電的設備。

2. 高增益：LM339的比較器具有較高的增益，使其在輸入信號差異較小的情況下仍能準確比較輸入信號。

3. 寬工作電壓范圍：LM339可以在2V到36V的工作電壓范圍內穩定工作，這使得它在各種電源配置下都能正常工作。

4. 四路比較器：LM339集成了四個獨立的比較器，可以在一個芯片內完成多個信號的比較，適合多路信號的同時處理。

5. 開集電極輸出：LM339的開集電極輸出使得它可以與其他邏輯電路方便地連接，并且可以支持不同的邏輯電平。

6. 輸入電壓范圍寬廣：LM339的輸入電壓可以跨越整個電源電壓范圍，具有很好的輸入靈活性。

五、LM339的應用

LM339廣泛應用于多種場合，尤其是在需要進行信號比較的系統中。以下是一些常見的應用領域：

1. 電壓比較器

LM339最常見的應用是作為電壓比較器。在這種應用中，LM339用于比較兩個輸入電壓，并輸出一個對應的高或低電平。通過設置參考電壓，LM339可以用于實現電壓監測、過壓或欠壓保護等功能。

2. 零交叉檢測

LM339可以用于零交叉檢測電路中，在交流電信號的零交叉點進行觸發。當交流信號通過零點時，LM339可以輸出一個穩定的邏輯信號，應用于諸如相位鎖定環（PLL）等電路。

3. 溫度監測

通過將熱電偶或熱敏電阻等溫度傳感器的輸出連接到LM339的輸入端，能夠實現溫度監測。LM339可以比較溫度傳感器的輸出電壓與參考電壓，從而檢測溫度是否超出預設的范圍。

4. 過載保護

在電流監控系統中，LM339常常被用作過載保護電路。通過對電流傳感器的輸出進行比較，當電流超過設定值時，LM339能夠發出警報信號或者觸發保護措施。

5. 數字信號生成

LM339的輸出可以驅動外部的數字電路，因此它也常用于產生定時信號、脈沖寬度調制（PWM）信號等。通過適當設置輸入信號，LM339可以用于數字信號的生成。

六、LM339的應用電路實例

1. 過壓保護電路

在電源系統中，LM339常用于實現過壓保護功能。當電源電壓超過設定閾值時，LM339的輸出將變為低電平，驅動外部電路切斷電源，防止電路損壞。

2. 溫度報警電路

通過將熱電偶或熱敏電阻與LM339連接，可以實現溫度報警。設定一個參考電壓，當溫度達到某一閾值時，LM339的輸出發生變化，從而觸發報警。

七、LM339與其他比較器的區別

與其他比較器（如LM393、LM391等）相比，LM339具有一些獨特的優勢和特點。LM393和LM339具有相似的工作原理，但LM339的輸出為開集電極，而LM393是開漏輸出，適用于不同的電路設計。

八、總結

LM339是一款功能強大且應用廣泛的比較器，它的四路比較器設計、開集電極輸出以及寬電壓工作范圍使其在多個領域中都能夠得到應用。從簡單的電壓監測到復雜的數字信號處理，LM339都能提供準確的信號比較和可靠的輸出響應。