電壓比較器電路原理圖、應用電路

LM311工作于單電源SV~30V 或土15V雙電源; 正電源工作電流為2. 4m A(典型值)、負電源工作電流為-1.3mA(典型值); 輸人失調電壓典型值為2mV; 輸人失調電流典型值為1.7nAy輸人偏置電流典型值為45nA; 電壓增益典型值為200V/mVi 響應時間典型值為200ns; 輸人電壓范圍為-14.7~13.8V。

圖1 LM311內部結構圖

1.工作原理

(a)??????????????????????????????????????????????? (b)

圖2 LM311電壓比較器原理圖

(a) 表示輸出電壓與輸入電壓之間關系的特性曲線，稱為傳輸特性。(b)為(a)圖比較器的傳輸特性。

(b)傳輸特性當ui＜UR時，運放輸出高電平，穩壓管Dz反向穩壓工作。輸出端電位被其箝位在穩壓管的穩定電壓UZ，即 uO＝UZ

當ui>UR時，運放輸出低電平，DZ正向導通，輸出電壓等于穩壓管的正向壓降UD，即uo=-UD

因此，以UR為界，當輸入電壓ui變化時，輸出端反映出兩種狀態，高電位和低電位。

2.應用電路

2.1簡單帶電路

圖3 基本電路圖

網上找了很多的LM311的應用電路這里給大家一個親測成功的電壓比較器

滑動變阻器分壓，最大阻值可自選

若要作過零比較器，3腳直接接地就OK

輸出端的上拉電阻和1腳接地不要省略

LM311，8引線，其第7腳為輸出，是集電極開路的結構，即所謂集電極開路門，簡稱OC門，其作用是為了滿足一些特殊的需要，如推動LED、燈、繼電器，及與后隨的數字電路等在電平上兼容。

因此，在應該輸出高電平的時候，就不會得到高電平，需要在7腳與正電源8腳之間接入一個電阻，如1kΩ左右，使集電極不再開路。

2.2晶體振蕩器電路

圖4 由LM311N構成的晶體振蕩器電路圖

能工作于5.0 到30 伏單個電源或土15 伏分離電源，如通常的運算放大器運用- 一樣，使LM211/LM311成為- -種真正通用的比較器、該設備的輸入可以是與系統地隔離的，而輸出則可以驅動以地為參考或以VCC 為參考，或以Vee 電源為參考的負載、此靈活性使之可以驅動DTL.RTL.TTL.或MOS邏輯、在電流達50毫安時，該輸出還可以把電壓切換到50伏。因此該LM211/LM311可用于驅動繼電器，燈或螺線管。

圖5 電源圖

(1) 失調電壓平衡(圖a)。調平衡時兩輸人端接地，調5kQ電位器，使輸出為最小電壓值(接近0V)。

(2) 單電源供電(圖b)。此時V。EE與GND連接。圖a圖b中，負載電阻R.接在VCC 與Output之間。

(3) R接在1腳與地之間(圖c)。按圖c接法輸入極性是顛倒的(即3腳作為同相端)。

(4)R.接在1腳與Vg之間(圖d)。E按圖d接法輸人極性是顛倒的。

(5) 正負電源時R.的一般接法(圖e)。

(6) 選通比較器接法(圖f)。在6腳接一個三極管作選通接法。在三極管基極接TTL高電平時，比較器被選通(正常工作); 基極加低電平時比較器不工作。

2.3光控器電路

該電路是基于電壓比較器集成電路LM311，IC1同相輸入端的電阻R3和R4 給出一個6V的參考電壓。因為光敏電阻在黑暗時阻值可達幾兆歐，反相輸入端的電位呈高電位，比較器呈低電位，Q1不導通，繼電器不吸合。反之，因為光敏電阻在照亮時阻值為5-10K，反相輸入端的電位呈低電位，比較器輸出端呈高電位，Q1導通，繼電器吸合。如果將LM311輸入端+ - 對換情況與上面所述正好相反。調節R1可設定多大照度時起控繼電器。