实验介绍

1. 查阅LM393资料，了解其内部电路结构、性能和应用电路
2. 学习LM393滞回比较器电路的构建、调整和测试

LM393电压比较器内部电路如图1所示，它由多路电流镜电路，差分电路，共射电路和OC输出级四个部分构成。其中多路电流镜电路构成与电源电压无关的偏置电路，为电路中各部分的晶体管提供必要的偏置电流，可使电路在不同电源电压下稳定工作；差分电路为比较器，其中的四个二极管构成加速电路，提高电路的比较速度；共射电路和OC输出级将差分电路的输出信号进行两次反相放大后，以OC形式输出信号，OC输出级可使电路能够满足后续电路电平的需要。

图1

LM393内部电路静态测试仿真图如图2所示（将两个输入端均接地，测出静态值）。

图2

由LM393内部电路与外部电路构成的滞回比较器电路如图3所示，图中添加了一个10k上拉电阻，以及外部电路——电阻R1，R2。

图3

设计思路

依照实验电路搭建即可，为了便于设计，统一使用器件，本次NPN晶体管采用2N3904，PNP晶体管采用2N3906，二极管采用1N4148，JFET采用2SK209。

实验电路仿真

原理图、PCB设计介绍

本次原理图与PCB使用立创EDA设计，全部采用贴片器件。

为便于实验。排针间距均按照100mil的整数倍设计，方便直插面包板。

调试结果展示

1. 按照图1，制作PCB板，焊接元器件，并对电路进行检测。

2. 按照图3，搭建电路并检测，接通电源电压。

3. 在反相端接入频率为100Hz、电压为5V的正弦波，用示波器观察电路的输入、输出波形，并记录。

可以看到，该电路将正弦波转换为相位相反的方波了。其中频率与输入相同均为100Hz，输出电压范围与供电电压接近，也就是基本为5V。

心得体会

设计电路很有趣，成就感满满。