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LM2903电压比较器

 

2024-11-09 15:03:46

晨欣小编

LM2903 系列是一款低功耗的双通道独立精密电压比较器,适用于单电源或双电源供电系统。该器件具有非常低的输入失调电压(最低可达 2.0 mV),因此广泛应用于消费类、汽车和工业电子产品中,特别适合对精度要求较高的电路设计。LM2903 的设计使得它能够在较广的电压范围内稳定工作,输出信号与多种逻辑电平兼容,且具有较高的抗干扰能力和耐用性。

LM2903 能够支持 2V 到 36V 或 1V 到 18V 的单电源工作范围,或双电源电压条件下工作。它的输出信号可以与 DTL、ECL、TTL、MOS 和 CMOS 逻辑电平兼容,使其能够与各种数字逻辑电路连接使用。器件的内部设计包括 ESD 钳位和开路输入,进一步提高了其稳健性和抗干扰能力,而不会影响其电气性能。


主要特点:

  • 低功耗设计: LM2903 在低电源电压下依然能够提供高精度的工作性能,适用于低功耗系统。

  • 输入失调电压低: 输入失调电压小至 2.0 mV,使其特别适合高精度电压比较应用。

  • 广泛的电压范围: 支持 2V 到 36V 或 1V 到 18V 的单电源电压范围,适应各种电源配置。

  • 输出兼容性: 输出电压与多种数字电平(如 DTL、ECL、TTL、MOS、CMOS 等)兼容,可以直接驱动这些电路。

  • 抗干扰能力: 内置 ESD 钳位和开路输入设计,增强了器件的稳定性和抗电气噪声的能力。

  • 高性能应用: 高性能和高可靠性使得 LM2903 成为工业、汽车及消费电子中众多电压比较应用的理想选择。


应用领域:

LM2903 广泛应用于许多消费电子、汽车和工业电子产品中,特别是在需要高精度电压比较或时序控制的场合。典型的应用包括:

  • 定时控制电路: 由于其低功耗和高精度,LM2903 可用于各种定时器电路,例如定时关断电路和延时发生器电路。

  • 电压比较: 用于精确比较两个电压信号,判断输入信号是否超出设定阈值。

  • 过压保护: 在电池电压监控或电源管理电路中,LM2903 可用来比较电池电压是否超出预定安全范围,从而保护电路不受过压损害。

  • 温度监控: 在汽车电子和工业应用中,用于温度传感器信号的比较。

  • 自动控制系统: 在自动化控制中,LM2903 可用作控制反馈电路的电压比较器,帮助实现精确的控制逻辑。


原理及电路示意:

1. 基本电压比较器原理:

LM2903 基本上是一种将输入电压与参考电压进行比较的设备。它的工作原理基于比较器的两种状态:

  • 高电平输出: 当输入电压高于参考电压时,输出为高电平。

  • 低电平输出: 当输入电压低于参考电压时,输出为低电平。

该器件的输出可以驱动逻辑电路或直接控制继电器等负载。

2. 应用示意图:

在应用中,LM2903 常与 PWM(脉宽调制)信号结合使用,作为一个电压比较器来判断输入的 PWM 信号是否达到特定的阈值。

  • 继电器控制:
    在下图的应用电路中,LM2903 作为电压比较器接收 PWM 脉冲信号。当 PWM 信号的频率高于设定阈值时,LM2903 输出高电平,从而驱动继电器吸合。如果 PWM 信号频率低于设定值,则 LM2903 输出低电平,继电器断开。这种电路常用于需要依赖频率控制的定时器和开关电路。

    电路解释:

    • 当 PWM 脉冲信号的频率足够高时,LM2903 输出高电平,继电器由 DU9013 驱动吸合。

    • 如果频率低于设定的门限频率,LM2903 无法持续输出高电平,继电器则无法吸合。

3. 定时关断电路:

LM2903 也常用于定时关断电路和延时发生器电路。一个典型的例子是利用 LM2903 和 RC 电路组合的定时关断电路。

  • 电路功能:
    该电路基于 LM2903 比较器和一个 RC 定时器,设计为当自复位开关闭合时,电路能够按预定的时间长度通电。电路包括以下几个主要部分:

    电路解释:

    • 当开关 S1 接通时,电容 C2 开始充电。LM2903 比较器根据充电的电压判断是否达到设定的阈值,从而控制输出状态。

    • 该电路可用于需要精确定时延迟的应用,如延时开关控制。

    • PNP 三极管(Q1): 作为开关控制元件。

    • LM2903 比较器: 用于判断电压是否达到设定阈值。

    • NPN 三极管(Q2): 提供反馈控制自锁功能,确保电路按预定的时间延时工作。

4. 时间延迟发生器电路:

LM2903 还可以用来实现多级时间延迟电路。通过将多个比较器级联,用户可以设计一个精确的时间延迟发生器,用于复杂的控制应用中。例如,在需要精确时间间隔的自动化控制系统中,LM2903 可以作为核心部件。


品牌与制造商信息:

LM2903 是由 意法半导体(STMicroelectronics)生产的。意法半导体是全球知名的半导体公司,致力于为各种微电子应用提供先进的半导体解决方案。意法半导体不仅在硅技术和系统设计方面拥有深厚的技术积累,还在全球市场上具有强大的制造能力和知识产权保护能力。凭借其卓越的研发能力,意法半导体在片上系统(SoC)技术、汽车电子、工业控制等领域取得了显著的市场份额。LM2903 系列作为其中的一款高性能比较器,展示了意法半导体在高可靠性和高精度模拟器件领域的优势。


总结:

LM2903 系列双通道精密电压比较器,凭借其低功耗、高精度、广泛的电压范围以及出色的抗干扰性能,成为了消费、工业和汽车电子应用中不可或缺的核心组件。通过其独特的电压比较功能和与数字逻辑电平的兼容性,LM2903 能够有效地解决各种电压监控、定时控制以及保护电路中的核心问题,尤其适用于需要精确控制和延时的场合。


 

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