实验介绍+设计思路

LM393是一款电压比较器，通过多路电流镜电路、差分电路、共射电路和OC输出级四部分组成。

内部电路如下图：

主要功能是通过长尾差分比较结构来实现差模信号检测的：（和长尾差分放大电路还比较相似）

实验电路仿真

LM393是一款差分比较器。每个比较器都有两个输入（反相和同相）和一个输出。

仿真电路如下：1为同相输入端，2为反向输入端，3为输出端

注：原理图中标注为J的器件是个N沟道JFET，现在用的少了，如果买不到可以用MOS管来代替。

查看静态值：

动态调试：

动态调试的仿真电路：

输入100hz 幅值为5V的正弦波，输出为方波

分析：同相输入端接到GND，反向输入端接入正弦波信号。当同相输入端大于反相输入端电压时，输出高电平；但同相输入端小于反向输入端电压时，输出低电平。即图中的横轴（0V 同相端）和正弦波（蓝色 反相端）比，当正弦波在负半周期时，输出高电平，当正弦波在正半周期时，输出低电平。

原理图、PCB设计介绍

PCB：(为了节省打板成本和时间，把CA3080也绘制到反面了)

引出的引脚分别为：VCC（电源正极）、 VEE（电源负极）、 IN-N（同相输入端）、 IN-P（反向输入端）、 OUT （输出端）。

调试结果展示

搭建外围电路，使用M2K提供正负电压和正弦信号发生：

使用M2K提供正弦信号时，会使得IN反向端电压不正常并且M2K会保护断开，所以使用外部信号源来提供正弦信号（这个仪器能发生的正弦波幅值最大只能是3V）

在反相输入端接入频率为100Hz, 电压为5V的正弦波（实际上时3V的正弦波）。

查看输出的方波信号：方波正半轴为+5V，负半轴为-5V

心得体会

这个电路的分析难度上升了好几个等级，特别是长尾差分比较电路。