LM339(四路差動(dòng)比較器)是在電壓比較器芯片內(nèi)部裝有四個(gè)獨(dú)立的電壓比較器，是一種常見的集成電路，主要應(yīng)用于高壓數(shù)字邏輯門電路。利用lm339可以方便的組成各種電壓比較器電路和振蕩器電路。本文介紹了利用LM339設(shè)計(jì)的測試儀電路。
1.LM339特點(diǎn)
(1)失調(diào)電壓小，典型值為2mV;
(2)電源電壓范圍寬，單電源為2-36V，雙電源電壓為±1V-±18V;
(3)對(duì)比較信號(hào)源的內(nèi)阻限制較寬;
(4)共模范圍很大，為0~(Ucc-1.5V)Vo;
(5)差動(dòng)輸入電壓范圍較大，大到可以等于電源電壓;
(6)輸出端電位可靈活方便地選用。
2.測試儀電路
介紹電路見圖1。粗黑線方框內(nèi)是待測比較器LM339.其中的4個(gè)比較器在方框內(nèi)分別被標(biāo)注為IC1、1C2、IC3和IC4，方塊四周的數(shù)字是引腳編號(hào)。其中③腳和12腳是電源引腳，可使用5V~36V之間的任何電壓數(shù)值，也可使用雙電源測試，這里使用12V單電源。
LM339輸出端是三極管集電極0C開路型的，如圖2所示。當(dāng)其正輸入端(同相輸入端)電位高于負(fù)輸入端(反相輸入端)10mV或以上時(shí)，輸出三極管處于截止?fàn)顟B(tài)，這時(shí)電阻R11作為上拉電阻將輸出端電位置為高電平：相反情況時(shí)，輸出端為低電平，即圖2中的輸出三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)。
由于LM339輸出端是三極管集電極開路型的無源輸出端，所以，LM339的四個(gè)輸出端可以直接短路連接，而不影響其正常工作。圖1的測試電路就是基于這樣的原理設(shè)計(jì)的。
圖1 測試儀電路
圖2 輸出三極管處于導(dǎo)通狀態(tài)
圖1中有4個(gè)按鈕SB1—SB4，用于對(duì)4個(gè)電壓比較器IC1~IC4進(jìn)行測試。電阻R9=R10=10kΩ，兩個(gè)電阻分壓使得4個(gè)電壓比較器的正輸入端(同相輸入端⑤腳、⑦腳、⑨腳、11腳)電壓等于6V。由于電壓比較囂輸入端電流僅有nA級(jí)大小，所以對(duì)分壓值幾乎不產(chǎn)生影響。電阻R1 =R3=R5=R7=6.8kn，R2=R4=R6=R8=10kΩ，這樣電壓比較器4個(gè)負(fù)輸入端(反相輸入端④腳、⑥腳、⑧腳、⑩腳)電壓，在相應(yīng)按鈕按下時(shí)為7.1V。
測試時(shí)，首先將待測比較器LM339插入雙列直插封裝的集成電路測試14腳插座，并鎖緊，接通測試儀電源開關(guān)K，測試儀進(jìn)入工作狀態(tài)，這時(shí)指示燈LED1點(diǎn)亮，LED2不亮。由于4個(gè)電壓比較器的負(fù)輸入端均通過電阻接地，為低電平，而正輸入端有6V電壓，對(duì)應(yīng)的輸出端三極管均截止;電壓表V有指示，指示值比電源電壓12V略低。
準(zhǔn)確數(shù)值則由發(fā)光管LED2的正向壓降，以及電阻R11和電壓表的內(nèi)阻分壓決定。接著依次按壓按鈕SB1～SB4，對(duì)IC1~IC4分別進(jìn)行檢測。例如，按下按鈕SB1，IC1的負(fù)輸入端(反相輸入端④腳)獲得7.1V電壓，高于正輸入端(同相輸入端⑤腳)的6V電壓，輸出端②腳內(nèi)的三極管充分飽和，使輸出端②腳呈現(xiàn)低電平，這時(shí)指示燈LED2點(diǎn)亮，電壓表V指示值≤0.1V。
IC1~IC4全部測試完畢，即可根據(jù)附表數(shù)據(jù)判斷待測電壓比較器的質(zhì)量如何。如果每一測試步驟均與表列結(jié)果一致，則可認(rèn)為被測集成電路功能正常。
對(duì)于一批待測試電壓比較器集成電路，應(yīng)注意電壓的指示值應(yīng)相同，或非常接近。尤其在裝配產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)對(duì)測試值異常的元件剔除不用，從而使產(chǎn)品順利通過調(diào)試。
3.功能擴(kuò)展應(yīng)用
圖1是集電極開路輸出型電壓比較器的測試電路，測試時(shí)可將其4個(gè)輸出端并連在一起，而有些電壓比較器像MC14574.以及用運(yùn)算放大器代作電壓比較器(運(yùn)算放大器沒有使用負(fù)反饋時(shí)，放大倍數(shù)接近無窮大，即具有電壓比較器的特性)使用時(shí)，它們的輸出端是不允許直接并聯(lián)在一起的。其測試電路如圖3那樣改接，才能進(jìn)行正常測試。圖3是對(duì)四運(yùn)放LM324用作電壓比較器時(shí)的測試電路。也使用12V電源。圖3中電阻Rl—RIO的阻值與圖1相同。電源開關(guān)K剛合上時(shí)，4個(gè)輸出端均為高電平，發(fā)光管LED12、LED14、LED16、LED18點(diǎn)亮。
圖3 LM324用作電壓比較器時(shí)的測試電路
之后按下按鈕SB1時(shí)，則②腳電壓高過③腳，輸出端①腳變?yōu)榈碗娖剑琇ED12熄滅.LED11點(diǎn)亮。再依次按壓按鈕SB2、SB3和SB4，對(duì)LM324的所有4個(gè)“比較器”進(jìn)行功能測試，即可確認(rèn)其功能正常與否。
4.元件選擇與制作
圖1中電阻的選擇，可用0.125W的.阻值文中已有交代;對(duì)于與發(fā)光管串聯(lián)的電阻，可用3.3k的，這樣發(fā)光管約有3mA左右的電流。發(fā)光管可用φ3mm或φ5mm的普通型即可。按鈕無有特殊要求。要注意的是集成電路老化測試插座，最好選測試專用插座，保證插入時(shí)省力，插入后接觸良好。實(shí)在買不到，也可用普通的lC插座。
若果嫌輸入端電阻過多，可只要R1、R2-組分壓，4個(gè)開關(guān)分別搭接在這個(gè)分壓點(diǎn)上，而不搭接在12V上，依次閉合，測試各個(gè)集成塊的好壞。
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