电压比较器是一种电子元器件，它可以比较两个输入电压的大小，并根据比较结果输出一个高电平或低电平的信号。电压比较器在电子电路中有着广泛的应用，例如电压检测、电平转换、模拟-数字转换、开关电源、振荡器、定时器等。

LM139概述

LM139是一种高性能的四路电压比较器，它由四个独立的电压比较器组成，每个比较器都有两个输入端和一个输出端。LM139具有以下特点：

- 工作电压范围广，从2V到36V，或者±1V到±18V

- 输入偏置电流低，最大为25nA

- 输入偏置电压低，最大为3mV

- 输入共模电压范围包括负电源

- 输出电流驱动能力高，最大为20mA

- 输出短路保护

- 输出与输入同相

- 响应速度快，典型值为300ns

- 低功耗，典型值为800μW

- 可以工作在军用、工业和商用温度范围内

LM139的引脚图

LM139有多种封装形式，包括14引脚DIP、SOIC、TSSOP、CERDIP和LCC等。LM139的引脚图如下：

LM139参数

LM139的主要参数如下表所示：

LM139工作原理

LM139的工作原理如下：

- LM139的每个比较器都有两个输入端，分别为非反相输入端（+）和反相输入端（-）。当+端的电压高于-端的电压时，比较器的输出端输出高电平；当+端的电压低于-端的电压时，比较器的输出端输出低电平。

- LM139的输出端是一个开漏输出，也就是说，当输出高电平时，输出端是一个高阻态，不会向外部提供电流；当输出低电平时，输出端是一个低阻态，会向外部提供电流。因此，LM139的输出端需要外接一个上拉电阻，以提供一个高电平的参考电压。

- LM139的输入端具有很高的输入阻抗，因此不会对输入信号产生负载效应。LM139的输入端也具有很高的输入电压范围，可以从负电源到正电源之间任意变化，而不会影响输出状态。这使得LM139可以很容易地实现电平转换和窗口比较等功能。

- LM139的响应速度很快，典型值为300ns，这意味着当输入电压发生变化时，输出电压可以在300ns内跟随变化。这使得LM139可以用于高速的模拟-数字转换和开关电源等应用。

LM139应用领域和电路

LM139的应用领域和电路有很多，以下是一些常见的例子：

- 电压检测：LM139可以用于检测电池电压、电源电压、信号电压等是否在正常范围内，或者是否超过或低于某个阈值。例如，下图是一个用LM139实现的电池电压检测电路，当电池电压低于2.5V时，LED灯会亮起，提醒用户更换电池。

- 电平转换：LM139可以用于将不同电平的信号转换为统一的逻辑电平，以便于后续的数字处理。例如，下图是一个用LM139实现的电平转换电路，将0-5V的模拟信号转换为0-3.3V的数字信号，以适配3.3V的单片机。

- 窗口比较：LM139可以用于比较一个信号是否在一个给定的电压范围内，也就是说，是否在一个上限和一个下限之间。这种功能可以用于实现过压保护、温度控制、频率稳定等。例如，下图是一个用LM139实现的窗口比较电路，当输入信号在1.5V到3.5V之间时，输出为高电平，否则为低电平。

- 模拟-数字转换：LM139可以用于将一个模拟信号转换为一个数字信号，也就是说，将一个连续变化的电压值转换为一个离散的二进制数。这种功能可以用于实现数据采集、信号处理、通信等。例如，下图是一个用LM139实现的模拟-数字转换电路，将0-10V的模拟信号转换为一个4位的数字信号，以便于后续的显示或存储。

LM139替代品和应用建议

LM139是一种经典的四路电压比较器，它具有很高的性能和可靠性，适用于各种电子电路中。然而，LM139也有一些局限性，例如：

- LM139的输出端是开漏输出，需要外接上拉电阻，这会增加电路的复杂度和功耗。

- LM139的输出端不能直接驱动大电流的负载，例如继电器、蜂鸣器、LED等，需要外接放大器或驱动器。

- LM139的输出端与输入端同相，这意味着当输入电压发生变化时，输出电压的变化方向与之相同。这有时会导致电路的不稳定或振荡，需要外接滞回电路或负反馈电路来解决。

- LM139的响应速度虽然很快，但仍然不足以满足一些高速或高精度的应用，例如音频信号处理、视频信号处理等，需要使用更高性能的比较器。

因此，根据不同的应用需求，可以选择一些其他的电压比较器来替代或优化LM139，例如：

- LM339：LM339是LM139的低功耗版本，它具有相同的功能和引脚，但是功耗更低，典型值为0.4mW。LM339适用于一些对功耗敏感的应用，例如便携式设备、太阳能电路等。

- LM393：LM393是LM139的双路版本，它具有相同的功能和引脚，但是只有两个比较器。LM393适用于一些对比较器数量不多的应用，例如简单的电压检测、电平转换等。

- LM311：LM311是一种单路电压比较器，它具有不同的功能和引脚，但是输出端是一个集电极开路输出，可以直接驱动大电流的负载，例如继电器、蜂鸣器、LED等。LM311适用于一些对输出驱动能力要求高的应用，例如开关控制、报警器等。

- LMV7219：LMV7219是一种高速电压比较器，它具有不同的功能和引脚，但是响应速度非常快，典型值为7ns。LMV7219适用于一些对响应速度要求高的应用，例如高速的模拟-数字转换、视频信号处理等。

在使用LM139或其他电压比较器时，需要注意以下几点：

- 选择合适的电源电压，使得输入电压和输出电压都在电源电压范围内，避免电压过高或过低导致的损坏或失效。

- 选择合适的上拉电阻，使得输出电压能够达到所需的高电平，同时不会造成过大的功耗或电流。

- 选择合适的滞回电路或负反馈电路，使得电路能够稳定工作，避免不必要的振荡或噪声。

- 选择合适的比较器，使得电路能够满足所需的性能和精度，同时不会造成过大的成本或复杂度。

本文介绍了电子元器件LM139的概述、参数、工作原理、应用领域和电路、元器件替代品和应用建议等内容。希望对您有所帮助，感谢您的阅读。