LM393比较器三种典型应用电路整理

LM393是双电压比较器，这意味着它接受2个输入进行比较。LM393比较器的输出负载电阻可以连接到允许电源电压范围内的任何电源电压，并且不受Vcc端电压值的限制。该输出可用作简单的开路接地SPS（当不使用负载电阻时），输出部分的灌电流受到驱动器和可获得的器件的β值的限制。当达到限制电流（16mA）时，输出晶体管将退出，输出电压将迅速上升。

在本文中，小编将介绍几个使用LM393比较器构建的典型电路，包括红外避障模块、镍镉电池充电器和PWM调制电路。

1、基于LM393的红外线避障模块

模块说明

传感器模块对环境光适应能力强。它有一对红外线发射管和接收管。发射管发射一定频率的红外线。当检测方向遇到障碍物（反射面）时，会被反射回来，被接收管接收。

接收到的红外光经比较电路处理后，绿色指示灯亮起，信号输出接口输出数字信号（低电平信号）。检测距离可通过电位器旋钮调节。有效距离范围为2-30cm，工作电压为3.3V-5V。

传感器的检测距离可通过电位器调节，具有干扰小、易于组装、工作稳定、使用方便等特点。可广泛应用于机器人避障、避障小车、管道计数、黑白线跟踪、光控电路等多种场合。

模块参数说明

• 当模块检测到前方有障碍物信号时，电路板上的绿色指示灯亮起，OUT端口持续输出低电平信号。该模块的检测距离为2～30cm，检测角度为35°。另外，可以通过电位器调节检测距离：顺时针调节电位器，检测距离增加；顺时针调节电位器，检测距离增加；顺时针调节电位器，检测距离增加。逆时针调节电位器，检测距离减小。
• 该传感器为主动红外反射探测，因此目标的反射率和形状是探测距离的关键。其中黑色检测距离小，白色检测距离大；小区域距离小，大区域距离大。
• 传感器模块的输出口OUT可以直接连接单片机的IO口，也可以直接驱动5V继电器；连接方式：VCC-VCC；地线-地线；输出-IO。
• 可用3-5V直流电源给模块供电。接通电源后，红色电源指示灯亮。
• 设有3mm螺丝孔，方便固定安装。
• 电路板尺寸：3.2CM*1.4CM。
• 模块通过电位器调节阈值比较电压。除非特殊情况，请勿随意调节电位器。

模块接口说明

•  VCC外接3.3V-5V电压（可直接连接5v单片机和3.3v单片机）；
•  将GND外接到GND；
•  OUT小板数字输出接口（0和1）；
•  工作电流10mA以内；

障碍物传感器模块如下图所示（实物图）：

2、LM393镍镉电池充电器

由LM393比较器构成的高性价比镍镉电池充电器如下图所示，具有以下特点：

• 恒流充电穿插大电流放电。恒流充电电流约为300mA，放电电流随着电池电压的升高而增大。当电池接近充满时，放电电流达到400mA。间隔充电1.5秒，放电0.5秒。大电流充电完成后，有约5mA的涓流充电。
• 放电期间检测电池电压。因为充电时的电压总是高于放电时的电压。如果充电时检测与电池实际工作状态存在误差，放电时检测更能反映电池的容量。
• 充电电池的数量可以是1到4节。对于500mAh的镍镉电池，充电时间约为2小时，可以满足一般需求。

3、LM393 PWM调制电路

众所周知，PWM一般需要锯齿波和控制电压通过比较器比较才能得到PWM脉冲。LM393电压比较器的比较器2作为PWM比较器，其同相输入端为控制电压输入端，反相输入端为锯齿波输入端。输出端（引脚7）作为输出端，将PWM调光信号通过隔离二极管VD发送到IRS2540/1的IRN引脚。

PWM调制的LM393电路如下图所示：

锯齿波的产生是由LM393的比较器1实现的。如果不看电容C1，比较器1是方波输出的多谐振荡器。为了获得锯齿波，在比较器1输出端的COM端并联了电容C1。

这实际上就是比较器1的输出端R1和C1的充电过程。如果这个电容的容量足够大，但是因为C1的充电需要R1，而C1的放电是比较器的输出晶体管，那么比较器输出端电压的上升和下降将是不对称的，从而形成振荡锯齿波。

由于图中电路的电源采用VBUS应用，需要用RS降压，需要VD2和电源旁路电容C3、C4的稳压。