LM339LVPWR 产品概述

一、简介

LM339LVPWR 是 TI（德州仪器）推出的一款四路比较器，采用 TSSOP-14 封装，设计用于低电压、低功耗和高精度的阈值检测与信号比较场景。器件支持 1.65V 到 5.5V 单电源工作，输入为轨到轨结构，输出为开漏（开集），适合电池供电和多电平逻辑系统。

二、主要特性（概要）

• 比较器通道数：四路（Quad）
• 供电电压：单电源 1.65V ~ 5.5V，兼容 1.8V、3.3V、5V 等常见电压域
• 输入结构：轨到轨输入，输入电压可接近电源轨，便于与微控制器和传感器直连
• 输出类型：开漏（开集），需外接上拉电阻以获得逻辑高
• 静态电流：Iq ≈ 25 μA（低功耗，适合便携/电池设备）
• 传播延迟：tpd ≈ 600 ns（中等速度，适用于多数阈值检测与比较应用）
• 共模抑制比（CMRR）：65 dB，保证在共模干扰存在时仍保持较好判决精度
• 输入失调电压（Vos）：约 400 μV，适合精密比较场合
• 输入失调电压温漂（Vos TC）：1.5 μV/℃，温度稳定性优异
• 输入偏置电流（Ib）：5 pA，输入极为高阻，适合连接高阻传感器与源
• 输入失调电流（Ios）：1 pA
• 工作温度范围：-40 ℃ 至 +125 ℃（工业级）

三、性能解析与设计意义

• 精度与稳定性：400 μV 的低输入失调电压配合 1.5 μV/℃ 的温漂，使 LM339LVPWR 在需要精确阈值检测、参考比较及长时间稳定运行的场景中表现优良。65 dB 的 CMRR 有助于抑制共模噪声对比较判决的影响。
• 低漏电与高输入阻抗：输入偏置电流仅 5 pA，输入失调电流 1 pA，适用于直接连接高阻传感器（如热电偶、高阻压阻网络）而不引起明显偏差。
• 低功耗与宽电压范围：25 μA 的静态电流配合 1.65V ~ 5.5V 的灵活供电范围，使器件非常适合电池供电系统与多电平系统中作为前端比较器。
• 开漏输出的灵活性：开漏输出允许使用不同电平的上拉电阻完成电平移位、线与逻辑共享或实现有线-或（wired-OR）功能，但需注意选用合适的上拉电阻与驱动能力以满足速度和功耗需求。
• 速度与驱动：600 ns 的传播延迟表明该器件为中速器件，足以应对一般的数字门限检测、欠压/过压保护、窗口比较等，但不宜用于高速比较或需要亚百纳秒级响应的应用。

四、典型应用场景

• 电池电量检测、欠压/过压监测
• 传感器前端（温度、压力、流量等）阈值检测，尤其是高阻传感器接口
• 电平检测、脉宽监测与脉冲整形（需配合上拉电阻和滞后设计）
• 多路比较/窗口比较、模数转换器（ADC）参考比较器前置电路
• 工业级检测系统，因其 -40 ℃ ~ +125 ℃ 的工作温度适合恶劣环境

五、封装与实用注意事项

• 封装：TSSOP-14，便于在空间受限的 PCB 上实现四路集中布置
• 上拉电阻选择：根据所需上升时间与功耗折衷选择上拉电阻值。较小的上拉电阻可提高切换速度，但增加功耗与瞬态电流，反之则减慢边沿。
• 输入保护：尽管具有轨到轨输入，但输入端应防止超出电源轨的电压（例如通过限流电阻或二极管保护）以避免损伤器件。
• 电源旁路：建议在电源引脚近端放置合适的去耦电容（如 0.1 μF）以保证瞬态响应与降低干扰影响。
• 布线与接地：对高精度比较器，应注意模拟地回路与信号回路分离，减小地环路噪声对比较精度的影响。

六、总结

LM339LVPWR 是一款兼顾低电压、低功耗与高精度的四路比较器，适用于工业与便携式应用中对阈值检测与信号比较有稳定性与高输入阻抗要求的场合。其开漏输出提供了电平灵活性与通用的接口方式，但在使用时需注意上拉电阻、输入保护与 PCB 布局等工程实现细节，以充分发挥器件的性能优势。