電壓比較器之LM393工作原理

這個(gè)電路中的LM393工作原理是怎樣的。其中R-Light是光敏二極管.Light是LED燈VCC是6V.

LM393是電壓比較器，將接在R-Light端的光敏二極管接收光照時(shí)產(chǎn)生的電阻值變化變成電壓信號傳遞給電壓比較器的同相輸入端INB+，這個(gè)變化的電壓信號與電壓比較器的反相輸入端INA-端的基準(zhǔn)電壓相比較，當(dāng)同相端INB+電壓大于反相端INA-端電壓時(shí)，電壓比較器的輸出端OUT輸出高電平電壓，當(dāng)同相端INB+電壓小于反相端INA-端電壓時(shí)，電壓比較器的輸出端OUT輸出低電平電壓，此時(shí)LightLED燈亮。

在沒有光照時(shí)，光敏二極管的電阻值很大，電阻R23與該光敏二極管組成的分壓點(diǎn)電壓升高，使同相端INB+電壓大于反相端INA-端電壓，電壓比較器的輸出端OUT輸出高電平電壓，此時(shí)LightLED燈不亮。在有光照時(shí)，光敏二極管的電阻值很小，電阻R23與該光敏二極管組成的分壓點(diǎn)電壓下降，使同相端INB+電壓小于反相端INB-端電壓，電壓比較器的輸出端OUT輸出低電平電壓，此時(shí)LightLED燈亮。

接在反相端INA-端的電位器VR2用于調(diào)節(jié)該端的電位電壓，這個(gè)電壓也就是電壓比較器輸入的閥值翻轉(zhuǎn)電壓，用于光照靈敏度調(diào)節(jié)。

lm393比較器典型電路圖（一）

LM393紅外避障模塊電原理圖

模塊電原理圖

模塊描述

該傳感器模塊對環(huán)境光線適應(yīng)能力強(qiáng)，其具有一對紅外線發(fā)射與接收管，發(fā)射管發(fā)射出頻率的紅外線，當(dāng)檢測方向遇到障礙物（反射面）時(shí)，紅外線反射回來被接收管接收，經(jīng)過比較器電路處理之后，綠色指示燈會亮起，同時(shí)信號輸出接口輸出數(shù)字信號（一個(gè)低電平信號），可通過電位器旋鈕調(diào)節(jié)檢測距離，有效距離范圍2～30cm，工作電壓為3.3V-5V。該傳感器的探測距離可以通過電位器調(diào)節(jié)、具有干擾小、便于裝配、使用方便等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)器人避障、避障小車、流水線計(jì)數(shù)及黑白線循跡等眾多場合。

模塊參數(shù)說明

1、當(dāng)模塊檢測到前方障礙物信號時(shí)，電路板上綠色指示燈點(diǎn)亮電平，同時(shí)OUT端口持續(xù)輸出低電平信號，該模塊檢測距離2～30cm，檢測角度35°，檢測距離可以通過電位器進(jìn)行調(diào)節(jié)，順時(shí)針調(diào)電位器，檢測距離增加；逆時(shí)針調(diào)電位器，檢測距離減少。

2、傳感器主動紅外線反射探測，因此目標(biāo)的反射率和形狀是探測距離的關(guān)鍵。其中黑色探測距離小，白色大;小面積物體距離小，大面積距離大。

3、傳感器模塊輸出端口OUT可直接與單片機(jī)IO口連接即可，也可以直接驅(qū)動一個(gè)5V繼電器；連接方式：VCC-VCC;GND-GND;OUT-IO

4、比較器采用LM393，工作穩(wěn)定；

5、可采用3-5V直流電源對模塊進(jìn)行供電。當(dāng)電源接通時(shí)，紅色電源指示燈點(diǎn)亮；

6、具有3mm的螺絲孔，便于固定、安裝；

7、電路板尺寸：3.2CM*1.4CM

8、模塊已經(jīng)將閾值比較電壓通過電位器調(diào)節(jié)好，非特殊情況，請勿隨意調(diào)節(jié)電位器。

模塊接口說明

1VCC外接3.3V-5V電壓（可以直接與5v單片機(jī)和3.3v單片機(jī)相連）

2GND外接GND

3OUT小板數(shù)字量輸出接口（0和1）

4.工作電流是10ma以內(nèi)

如圖所示壁障傳感器模塊

lm393比較器典型電路圖（二）

鎳鎘電池充電器（LM393）電路圖

lm393比較器典型電路圖（三）

使用LM324、LM393和LM339制作的有刷控制器可靠性是很高的，就是器件數(shù)量多些。該控制器僅用一片LM339制作有刷控制器部分。用另一塊LM339制成電量顯示部分。顯示部分見上圖，電路原理見下圖所示。

對該控制器的調(diào)速采用了光電速度轉(zhuǎn)把。由于北方干燥，沙土灰塵大，影響了光電速度轉(zhuǎn)把的使用。實(shí)踐證明，完全可以用霍爾速度轉(zhuǎn)把替代它。具體方法見下圖。

光電速度轉(zhuǎn)把改為霍爾速度轉(zhuǎn)把關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是加裝+5V穩(wěn)壓電源；二是根據(jù)原速度信號輸出點(diǎn)信號變化規(guī)律，選用相應(yīng)信號變化的霍爾調(diào)速轉(zhuǎn)把。

該有刷控制器以PWM電路為核心，前面有三角波發(fā)生器、電瓶欠壓檢測、電機(jī)過電流檢測；后面有驅(qū)動、功率開關(guān)等。每部分都是獨(dú)立的。檢查調(diào)試都比較方便。三角波發(fā)生器由IC2A、R17、C5、D2、R9、R10等組成施密特振蕩器，在C5上產(chǎn)生三角波。脈寬調(diào)制器是IC2B，它的輸入之一⑥腳，為來自C5上的三角波，輸入之二⑦腳，是來自速度轉(zhuǎn)把（J1）①腳的速度信號。從IC2B①腳輸出調(diào)寬脈沖，送互補(bǔ)推挽放大器。互補(bǔ)推挽驅(qū)動由T3、T4組成，脈沖高電平到來，上管NPN管T4導(dǎo)通，12V加到功率管T1、T2的柵極，T1、T2導(dǎo)通；脈沖低電平到來，上管NPN管T4截止。下管PNP管T2導(dǎo)通，將T1、T2柵極的電荷迅速放掉，T1、T2截止。電池欠壓保護(hù)由IC2C組成電壓比較器，當(dāng)電瓶電壓低于31.5V時(shí)，它的⒁腳變?yōu)榈碗娢唬喈?dāng)于R13輸入一端接地，將轉(zhuǎn)把速度信號降到接近零伏。使IC2B①腳呈低電平，T4截止、T3導(dǎo)通；T1、T2截止。過電流保護(hù)由IC2D組成電壓比較器，當(dāng)過電流時(shí)。R4右端電位變低。通過R5加到IC2D⑾腳，比較器翻轉(zhuǎn)⒀腳變?yōu)榈碗娢唬瑯酉喈?dāng)于R13輸入一端接地。將轉(zhuǎn)把速度信號降到接近零伏，使T1、T2截止。

lm393比較器典型電路圖（四）

本工程師整體的多個(gè)lm393電壓比較器電路和lm393應(yīng)用電路圖。

lm393單限比較器電路

遲滯比較器電路

lm393雙限比較器電路