IC LM393 là gì? Thông số kỹ thuật, sơ đồ chân và ứng dụng

IC LM393 là một loại bộ so sánh điện áp, được sản xuất bởi nhiều nhà sản xuất khác nhau. Nó là một trong những loại IC phổ biến nhất được sử dụng trong các mạch điện tử và đặc biệt là trong các ứng dụng điều khiển. Hãy cùng Điện Tử Số đi tìm hiểu về LM393 để hiểu thêm về cấu tạo cũng như ứng dụng của IC so sánh này trong kỹ thuật điện tử.

IC LM393 là một loại vi mạch so sánh hai điện áp. Nó được sản xuất bởi các nhà sản xuất linh kiện điện tử và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử, như trong các mạch điều khiển, bảo vệ điện áp và cảm biến. Nó có chức năng so sánh hai điện áp đầu vào và đưa ra một tín hiệu ra kết quả của quá trình so sánh. Nó có hai đầu vào được đánh số là V1 và V2 và đầu ra được đưa ra trên chân OUT. 

IC LM393 có khả năng hoạt động trong môi trường nhiệt độ rộng và điện áp nguồn khác nhau. Nó cũng có khả năng hoạt động ổn định và đáp ứng nhanh với các biến đổi điện áp đầu vào. Linh kiện này được sản xuất dưới dạng chip đơn hoặc trong gói đôi với IC LM2903. Đây là một trong những loại vi mạch so sánh phổ biến và được sử dụng trong các ứng dụng điện tử đòi hỏi tính chính xác và độ ổn định cao.

IC LM393 là gì?

IC LM393 là một loại IC so sánh điện áp 8 chân được sử dụng rộng rãi, có đóng gói SO-8 và các gói khác. IC này nhỏ gọn và tích hợp nhiều tính năng phù hợp để sử dụng làm bộ so sánh. Nó có chi phí thấp và độ tin cậy cao, rất tiện lợi và dễ sử dụng. IC LM393 thường được sử dụng trong các mạch điện tử tùy chỉnh, được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của các ứng dụng khác nhau. Các ứng dụng của IC LM393 bao gồm đo mức nước, điều khiển động cơ, điều khiển nhiệt độ, cảm biến ánh sáng, điều khiển độ ẩm, điều khiển mức nhiên liệu và nhiều ứng dụng điều khiển khác.

Xem thêm: BJT là gì? Những điều bạn cần biết về BJT

LM393 là một IC so sánh gói kép, có nghĩa là IC có hai bộ so sánh bên trong một gói 8 chân duy nhất. IC chứa hai opamps so sánh độ chính xác cao riêng biệt có thể hoạt động từ nguồn điện đơn hoặc kép. Một tính năng khác của LM393 là dải điện áp cung cấp rộng, cho phép nó được áp dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau. IC này yêu cầu dòng điện hoạt động thấp, làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho các thiết bị di động và sử dụng pin. Hệ thống logic đầu ra của LM393 cũng có thể được sử dụng trong các mạch kỹ thuật số. Với dòng điện đầu ra tối đa là 20mA, IC LM393 đủ mạnh để điều khiển các transistor, hệ thống logic, thiết bị logic và vi điều khiển.

IC LM393 là một bộ so sánh hai ngõ vào với đầu ra đơn, được thiết kế để so sánh hai điện áp đầu vào và tạo ra đầu ra tương ứng. Nó có thể hoạt động ở mức điện áp thấp và được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cao.

Thông số kỹ thuật và đặc tính của IC so sánh LM393

• Điện áp cung cấp đơn: 2V đến 36V
• Điện áp cung cấp kép: ±1V đến ±18V
• Dải điện áp đầu vào: đến 36V
• Dòng tiêu thụ: 0,5mA (mức điện áp đơn) hoặc 1mA (mức điện áp kép)
• Điện áp đầu ra: 1,4V (tại dòng điện 4mA)
• Dòng điện đầu ra tối đa: 20mA
• Nhiệt độ hoạt động: từ -25 độ C đến 85 độ C
• Đóng gói: SO-8, PDIP-8, TSSOP-8, và SOT-23-5

Đây là một IC so sánh điện áp rất phổ biến và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử. IC LM393 có độ chính xác cao và được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ cao và độ tin cậy cao.

Đặc trưng của IC LM393

IC so sánh LM393 có các đặc tính chính sau:

1. Số ngõ vào: IC LM393 có 2 ngõ vào.

2. Điện áp hoạt động: IC LM393 có thể hoạt động ở mức điện áp thấp từ 2V đến 36V.

3. Dòng điện hoạt động: IC LM393 có dòng điện hoạt động thấp, chỉ khoảng 0.8mA.

4. Nhiệt độ hoạt động: IC LM393 được thiết kế để hoạt động ở nhiệt độ từ -40 đến 85 độ C.

5. Điện áp đầu vào tối đa: IC LM393 có thể chịu được điện áp đầu vào tối đa là 36V.

6. Điện áp đầu ra tối đa: IC LM393 có điện áp đầu ra tối đa là 36V.

7. Dòng điện đầu ra tối đa: IC LM393 có dòng điện đầu ra tối đa là 20mA.

8. Điện trở đầu vào: IC LM393 có điện trở đầu vào rất lớn, khoảng 10^12 ohm.

9. Tính chính xác: IC LM393 có tính chính xác cao trong việc so sánh điện áp đầu vào.

10. Ứng dụng: IC LM393 được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử tùy chỉnh, các ứng dụng điều khiển và đo lường như đo mức nước, điều khiển động cơ, điều khiển nhiệt độ, cảm biến ánh sáng, điều khiển độ ẩm, điều khiển mức nhiên liệu và nhiều ứng dụng điều khiển khác.

Sơ đồ chân của IC LM393

• Chân 1 (IN-1): Ngõ vào âm của so sánh 1.
• Chân 2 (IN+1): Ngõ vào dương của so sánh 1.
• Chân 3 (GND): Chân đất.
• Chân 4 (IN-2): Ngõ vào âm của so sánh 2.
• Chân 5 (IN+2): Ngõ vào dương của so sánh 2.
• Chân 6 (OUT_BAR): Đầu ra phản chiếu của so sánh 2. Nếu đầu ra của so sánh 2 là "1", thì đầu ra của chân này sẽ là "0" và ngược lại.
• Chân 7 (OUT): Đầu ra của IC. Nếu đầu vào của so sánh 1 lớn hơn đầu vào của so sánh 2, thì đầu ra sẽ là "1", ngược lại sẽ là "0".
• Chân 8 (VCC): Nguồn cấp cho IC.

Mạch ứng dụng của IC LM393

Mạch công tắc cảm biến tối dùng IC LM393

Sơ đồ bên dưới là mạch công tắc cảm biến tối dùng IC LM393, ở đây dùng IC LM393 làm bộ so sánh. đặc điểm của mạch này là

1. Độ nhạy cao: Mạch sử dụng cảm biến ánh sáng LDR để đo mức độ ánh sáng xung quanh, với sự hỗ trợ của IC LM393, giúp cho mạch có độ nhạy cao trong việc điều khiển các thiết bị dựa trên mức độ ánh sáng.

2. Dải điện áp cung cấp rộng: IC LM393 được thiết kế để hoạt động với dải điện áp cung cấp rộng từ 2 đến 36VDC, cho phép mạch có thể sử dụng được với nhiều nguồn điện khác nhau.

3. Dòng điện hoạt động thấp: IC LM393 yêu cầu dòng điện hoạt động thấp, điều này rất lý tưởng để sử dụng trong các thiết bị di động và hoạt động bằng pin.

4. Đầu ra tín hiệu ổn định: Mạch sử dụng IC LM393 để so sánh giá trị đo được từ cảm biến với ngưỡng ánh sáng được thiết lập trước đó, giúp cho đầu ra tín hiệu của mạch ổn định và đáng tin cậy.

5. Dòng điện đầu ra tối đa 20mA: Điện áp đầu ra của IC LM393 đủ để điều khiển các transistor và hệ thống logic, thiết bị logic và vi điều khiển với dòng điện tối đa là 20mA.

Mạch công tắc cảm biến tối dùng IC LM393 hoạt động bằng cách sử dụng cảm biến LDR (Light Dependent Resistor) để nhận dạng sự thay đổi cường độ ánh sáng. Khi môi trường xung quanh trở nên tối hơn, cường độ ánh sáng giảm và giá trị trở kháng của LDR tăng. Điều này dẫn đến giảm điện áp trên chân không phản hồi của IC LM393.

Khi điện áp trên chân không phản hồi của IC LM393 giảm đến ngưỡng xác định, đầu ra của IC sẽ chuyển từ trạng thái "cao" sang trạng thái "thấp". Điều này kích hoạt transistor và kết nối đường ra với đất. Khi đường ra kết nối với đất, tải được kích hoạt và hoạt động cho đến khi cường độ ánh sáng tăng lên đủ để làm tăng điện áp trên chân không phản hồi của IC LM393 trở lại ngưỡng ban đầu, đầu ra của IC sẽ chuyển từ trạng thái "thấp" sang trạng thái "cao" và mạch ngắt kết nối tải.

Mạch ánh sáng ban đêm dựa trên IC LM393

Mạch ánh sáng ban đêm dựa trên IC LM393 là một mạch đơn giản được thiết kế để bật tắt đèn theo độ sáng của môi trường xung quanh. Mạch sử dụng IC LM393 làm bộ so sánh và cảm biến ánh sáng LDR để đo độ sáng. Khi độ sáng thấp hơn mức được thiết lập, đèn sẽ tự động bật lên.

Mạch bao gồm một bộ so sánh điện áp với 2 đầu vào, một là từ cảm biến ánh sáng và một là từ điện trở chia áp. Khi độ sáng thấp hơn mức được thiết lập, đầu vào từ cảm biến ánh sáng sẽ giảm, điện áp tại điểm chia áp cũng giảm, làm cho điện áp đầu vào của so sánh giảm. Khi điện áp đầu vào giảm đến mức được thiết lập, đèn sẽ được bật.

Cảm biến ánh sáng thu thập tín hiệu ánh sáng và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện. Tín hiệu này được đưa đến chân không inverting (-) của IC LM393. Tại cùng một thời điểm, một điện áp tham chiếu được cấp vào chân inverting (+) của IC. Khi mức điện áp tại chân không inverting lớn hơn mức điện áp tại chân inverting, IC sẽ đưa ra mức điện áp đầu ra cao. Ngược lại, khi mức điện áp tại chân inverting cao hơn mức điện áp tại chân không inverting, IC sẽ đưa ra mức điện áp đầu ra thấp.

Từ đó, mạch sử dụng mức điện áp đầu ra của IC LM393 để kích hoạt transistor và đóng mở mạch. Khi ánh sáng yếu hơn mức thiết lập, mức điện áp đầu ra của IC LM393 sẽ thấp, kích hoạt transistor và cho phép dòng điện chảy qua đèn LED, chiếu sáng. Khi ánh sáng đủ sáng, mức điện áp đầu ra của IC LM393 sẽ cao, tắt transistor và ngắt dòng điện đến đèn LED, tắt đèn. Do đó, mạch ánh sáng ban đêm dựa trên IC LM393 giúp tự động điều khiển đèn LED bật tắt theo mức ánh sáng để tiết kiệm năng lượng và tăng tuổi thọ của đèn LED.

IC LM393 bao gồm hai op-amp bên trong và mỗi op-amp có hai đầu vào cũng như một đầu ra. Các IC này hoạt động độc lập để cung cấp đầu ra của riêng nó. Nhưng, mạch này chỉ sử dụng một hoạt động khuếch đại và op-amp khác sẽ không được kết nối. Cả hai op-amps chỉ cần thiết khi chúng ta sử dụng các mạch phức tạp để giám sát nhiều mức. Mạch này chỉ kiểm tra một mức nên nó sử dụng một op-amp.

Các lựa chọn thay thế hoặc tương đương IC LM393

Nếu bạn không muốn sử dụng LM393 thì Có một số lựa chọn thay thế hoặc tương đương cho IC LM393

IC LM339: Đây là một IC so sánh khác của hãng sản xuất cũng có chức năng tương tự như LM393. LM339 có tới 4 bộ so sánh bên trong một gói 14 chân, vì vậy nó thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu nhiều so sánh đồng thời.

IC LM311: Đây là một IC so sánh tương đương khác có tính năng cao hơn và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điều khiển vị trí và đo lường tốc độ. LM311 có đầu vào rộng hơn và có thể hoạt động ở tần số cao hơn so với LM393.

IC LM324: Đây là một IC bộ tứ so sánh, bao gồm bốn bộ so sánh bên trong một gói 14 chân. LM324 có tính năng giống như LM393, nhưng có thêm tính năng đầu ra đa dạng hơn, nên nó thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu nhiều đầu ra.

IC LM358: Đây là một IC khuếch đại so sánh bộ đôi với hai bộ so sánh bên trong một gói 8 chân. LM358 có dải điện áp cung cấp rộng hơn và tốc độ đáp ứng nhanh hơn so với LM393, do đó thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu đáp ứng tốc độ cao.

Tuy nhiên, trước khi chọn lựa chọn thay thế hoặc tương đương, cần phải đảm bảo rằng chúng đáp ứng được các yêu cầu cụ thể của ứng dụng.

Ứng dụng của IC LM393

IC LM393 là một loại IC so sánh điện áp được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử và có nhiều ứng dụng thực tế. Sau đây là một số ví dụ về ứng dụng của IC LM393:

1. Điều khiển độ ẩm: IC LM393 có thể được sử dụng để kiểm soát độ ẩm trong các thiết bị điện tử, phòng thí nghiệm, trồng trọt và các ứng dụng nông nghiệp khác.

2. Điều khiển nhiệt độ: IC LM393 có thể được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ trong các thiết bị điện tử, hệ thống điều hòa không khí và các ứng dụng khác.

3. Điều khiển động cơ: IC LM393 có thể được sử dụng để kiểm soát động cơ trong các thiết bị điện tử, robot và các ứng dụng tự động hóa khác.

4. Cảm biến ánh sáng: IC LM393 có thể được sử dụng để kiểm soát cảm biến ánh sáng trong các thiết bị điện tử, hệ thống chiếu sáng và các ứng dụng khác.

5. Đo mức nước: IC LM393 có thể được sử dụng để kiểm soát mức nước trong các thiết bị điện tử, hệ thống tưới cây và các ứng dụng khác.

6. Điều khiển mức nhiên liệu: IC LM393 có thể được sử dụng để kiểm soát mức nhiên liệu trong các thiết bị điện tử, xe hơi và các ứng dụng khác.

Ngoài ra, IC LM393 cũng có thể được sử dụng trong các ứng dụng như bộ lọc âm thanh, mạch tách tín hiệu, bộ xử lý tín hiệu số, hệ thống bảo vệ và kiểm soát.

Cách để chạy IC LM393 này lâu dài an toàn trong mạch

Để chạy IC LM393 lâu dài an toàn trong mạch, bạn có thể tuân thủ những lưu ý sau:

1. Điện áp cấp cho IC: IC LM393 yêu cầu điện áp cấp tối đa là 36V, nên bạn nên đảm bảo rằng điện áp cấp cho IC không vượt quá giới hạn này. Bạn cũng nên đảm bảo rằng IC được cấp điện áp ổn định và không bị rung động điện áp.

2. Nhiệt độ hoạt động: IC LM393 có thể hoạt động ở nhiệt độ từ -25 đến 85 độ C. Bạn nên tránh để IC hoạt động ở nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp, vì điều này có thể làm giảm tuổi thọ của IC.

3. Điện trở kéo lên: Để đảm bảo IC hoạt động đúng và ổn định, bạn nên sử dụng các điện trở kéo lên (pull-up resistors) phù hợp cho các ngõ vào của IC. Các giá trị điện trở này thường được chỉ định trong datasheet của IC.

4. Dòng điện hoạt động: IC LM393 yêu cầu dòng điện hoạt động thấp, chỉ khoảng vài miliAmpere. Bạn nên đảm bảo rằng dòng điện cấp cho IC không vượt quá giới hạn này, để tránh làm hư hỏng IC.

5. Bảo vệ IC: IC LM393 có thể bị hư hỏng do điện áp cấp quá cao hoặc quá thấp, nên bạn nên sử dụng các linh kiện bảo vệ như diode zener, transistor bảo vệ, tụ bảo vệ, và nhiều hơn nữa để đảm bảo IC được bảo vệ tốt trong mạch.

6. Kiểm tra chẩn đoán: Nếu bạn sử dụng IC LM393 trong một mạch điện tử quan trọng, bạn nên thường xuyên kiểm tra chẩn đoán mạch để phát hiện và sửa chữa sớm các sự cố có thể xảy ra.

Kết luận

Trên đây là những thông tin về thông số kỹ thuật, sơ đồ chân và ứng dụng của IC so sánh LM393. Mong rằng những thông tin mà Điện Tử Số chia sẻ mang tới những thông tin hữu ích cho bạn đọc, giúp các bạn sử dụng IC LM393 một cách an toàn và hiệu quả.