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LM393比较器的比较翻转电压不对

news 来源：原创 2025/5/26 1:45:50

问个问题，用的LM393比较器，3.3V供电，比较器输出上拉到3.3V，
V+给的基准2.8V，V-电压从1V升到2.3V，比较器就输出0V了，按理论超过2.8V才翻转到0V的

根据问题描述和电路分析，比较器LM393在V-未超过V+时提前翻转的原因及解决方案如下：

问题根源

输入共模电压范围超限
LM393的输入共模电压范围为 0V 至 Vcc-1.5V。当采用3.3V供电时，输入电压最高允许值为：
$V_{\text{max}} = 3.3\,\text{V} - 1.5\,\text{V} = 1.8\,\text{V}$
而用户设置的基准电压 V+ = 2.8V 明显超出此范围，导致比较器内部电路无法正常工作，输入级可能进入非线性区，引发误判。
比较逻辑异常
当输入电压超出共模范围时，比较器的差分输入级无法正常放大信号，导致输出行为不可预测。此时即使V-未超过V+，输出仍可能异常翻转。

解决方案

方法1：降低基准电压V+

将V+调整至 ≤1.8V（例如使用电阻分压或专用基准源），确保其在输入共模范围内。例如：

若需检测阈值接近2.8V，需改用更高供电电压的电路（如5V供电，此时输入范围上限为3.5V）。

方法2：提高供电电压

将LM393的供电电压提升至 ≥5V，此时输入共模范围上限为：
$V_{\text{max}} = 5\,\text{V} - 1.5\,\text{V} = 3.5\,\text{V}$
可兼容2.8V的基准电压。

方法3：更换比较器型号

选择输入共模范围覆盖2.8V的比较器，例如：

LMV393（支持轨到轨输入，3.3V供电下输入范围可达0V至3.3V）。
TS391（类似轨到轨特性）。

方法4：检查电路连接

确认V+和V-的接线正确（V+接同相端，V-接反相端），避免极性颠倒导致逻辑反向。

验证步骤

测量实际基准电压
用万用表确认V+是否为准确的2.8V，排除分压电阻误差或电源问题。
检查输入信号质量
在V-信号线上并联0.1μF电容，滤除高频噪声（可能引起瞬态触发）。
测试共模范围内输入
临时将V+设为1.5V，观察比较器是否在V- >1.5V时正常翻转，以验证输入范围限制的影响。

总结

根本原因是LM393的输入共模电压范围不足。调整基准电压、供电电压或更换轨到轨比较器均可解决问题。建议优先采用轨到轨比较器（如LMV393）以适应3.3V低电压系统的需求。

LM393比较器的比较翻转电压不对

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