采用LM339设计的测试仪电路
描述
测试仪器，以数字示波器为例，很多用户可能都知道示波器的一些传统的指标，比如带宽，采样率，存储深度等等，甚至出现在选型的时候根据指标”比数大小”，以为数大的就比数小的好。
LM339（四路差动比较器）是在电压比较器芯片［1］ 内部装有四个独立的电压比较器，是一种常见的集成电路，主要应用于高压数字逻辑门电路。利用lm339可以方便的组成各种电压比较器电路和振荡器电路。一起来了解一下LM339设计的测试仪电路。
1．测试仪电路
介绍电路见图1。粗黑线方框内是待测比较器LM339．其中的4个比较器在方框内分别被标注为IC1、1C2、IC3和IC4，方块四周的数字是引脚编号。其中③脚和12脚是电源引脚，可使用5V~36V之间的任何电压数值，也可使用双电源测试，这里使用12V单电源。
LM339输出端是三极管集电极0C开路型的，如图2所示。当其正输入端（同相输入端）电位高于负输入端（反相输入端）10mV或以上时，输出三极管处于截止状态，这时电阻R11作为上拉电阻将输出端电位置为高电平：相反情况时，输出端为低电平，即图2中的输出三极管处于导通状态。
由于LM339输出端是三极管集电极开路型的无源输出端，所以，LM339的四个输出端可以直接短路连接，而不影响其正常工作。图1的测试电路就是基于这样的原理设计的。
图1中有4个按钮SB1—SB4，用于对4个电压比较器IC1~IC4进行测试。电阻R9=R10=10kΩ，两个电阻分压使得4个电压比较器的正输入端（同相输入端⑤脚、⑦脚、⑨脚、11脚）电压等于6V。由于电压比较嚣输入端电流仅有nA级大小，所以对分压值几乎不产生影响。电阻R1 =R3=R5=R7=6.8kn，R2=R4=R6=R8=10kΩ，这样电压比较器4个负输入端（反相输入端④脚、⑥脚、⑧脚、⑩脚）电压，在相应按钮按下时为7.1V。
测试时，首先将待测比较器LM339插入双列直插封装的集成电路测试14脚插座，并锁紧，接通测试仪电源开关K，测试仪进入工作状态，这时指示灯LED1点亮，LED2不亮。由于4个电压比较器的负输入端均通过电阻接地，为低电平，而正输入端有6V电压，对应的输出端三极管均截止；电压表V有指示，指示值比电源电压12V略低。
准确数值则由发光管LED2的正向压降，以及电阻R11和电压表的内阻分压决定。接着依次按压按钮SB1～SB4，对IC1~IC4分别进行检测。例如，按下按钮SB1，IC1的负输入端（反相输入端④脚）获得7.1V电压，高于正输入端（同相输入端⑤脚）的6V电压，输出端②脚内的三极管充分饱和，使输出端②脚呈现低电平，这时指示灯LED2点亮，电压表V指示值≤0.1V。
IC1~IC4全部测试完毕，即可根据附表数据判断待测电压比较器的质量如何。如果每一测试步骤均与表列结果一致，则可认为被测集成电路功能正常。
对于一批待测试电压比较器集成电路，应注意电压的指示值应相同，或非常接近。尤其在装配产品时，应对测试值异常的元件剔除不用，从而使产品顺利通过调试。
2．功能扩展应用
图1是集电极开路输出型电压比较器的测试电路，测试时可将其4个输出端并连在一起，而有些电压比较器像MC14574．以及用运算放大器代作电压比较器（运算放大器没有使用负反馈时，放大倍数接近无穷大，即具有电压比较器的特性）使用时，它们的输出端是不允许直接并联在一起的。其测试电路如图3那样改接，才能进行正常测试。图3是对四运放LM324用作电压比较器时的测试电路。也使用12V电源。图3中电阻Rl—RIO的阻值与图l相同。电源开关K刚合上时，4个输出端均为高电平，发光管LED12、LED14、LED16、LED18点亮。
之后按下按钮SB1时，则②脚电压高过③脚，输出端①脚变为低电平，LED12熄灭．LED11点亮。再依次按压按钮SB2、SB3和SB4，对LM324的所有4个“比较器”进行功能测试，即可确认其功能正常与否。
3．元件选择与制作
图1中电阻的选择，可用0.125W的．阻值文中已有交代；对于与发光管串联的电阻，可用3.3k的，这样发光管约有3mA左右的电流。发光管可用φ3mm或φ5mm的普通型即可。按钮无有特殊要求。要注意的是集成电路老化测试插座，最好选测试专用插座，保证插入时省力，插入后接触良好。实在买不到，也可用普通的lC插座。
若果嫌输入端电阻过多，可只要R1、R2-组分压，4个开关分别搭接在这个分压点上，而不搭接在12V上，依次闭合，测试各个集成块的好坏。