LM311
摘要：LM311 是一款高性能的单路电压比较器（Voltage Comparator），由德州仪器（TI）等厂商推出，适用于将模拟信号转化为数字输出。它具有高速响应、输出灌电流能力强、开路集电极输出（Open-Collector），便于电平匹配，是工业控制、传感器接口、波形检测等应用中的常用器件。
概述
LM111、LM211 和 LM311 器件是单通道高速电压比较器。这些器件设计用于在各种电源电压下工作，包括用于运算放大器的 ±15 V 电源和用于逻辑系统的 5 V 电源。输出电平与大多数 TTL 和 MOS 电路兼容。这些比较器能够驱动灯或继电器，并在 50 mA 时切换高达 50 V 的电压。所有输入和输出均可与系统地隔离。输出可以驱动以地、V CC+或 V CC−为参考的负载。提供失调平衡和频闪功能，并且输出可以采用线或连接。如果频闪为低，则输出处于关闭状态，无论差分输入如何。
参数
工作电压范围（Vcc）：3V ~ 32V（单电源） / ±2V ~ ±15V（双电源）
输入偏置电流：250nA（典型）
输入失调电压：2mV（典型），7mV（最大）
响应时间：200ns（当输入过驱时）
输出类型：开路集电极（需上拉电阻）
最大输出电流（灌电流）： 50mA
工作温度范围：0°C ~ +70°C（商用）/ -40°C ~ +85°C（工业）
电源电流：4mA（典型）
特性
快速响应时间：165 纳秒
频闪能力
最大输入偏置电流：300nA
最大输入失调电流：70 nA
可采用单 5V 电源供电
适用于 Q-Temp 汽车
高可靠性汽车应用
配置控制和打印支持
符合汽车标准
符合 MIL-PRF-38535 的产品，
除非另有说明，所有参数均需测试。其他产品的生产流程并不一定包含所有参数测试。
封装
| 器件型号 | 封装 | 封装尺寸（标称值） |
| LM111FK | LCCC (20) | 8.89 mm × 8.89 mm |
| LM111JG | CDIP (8) | 9.60 mm × 6.67 mm |
| LM311PS | SO (8) | 6.20 mm × 5.30 mm |
| LM211D | SOIC (8) | 4.90 mm × 3.91 mm |
| LM311D | ||
| LM211P | PDIP (8) | 9.81 mm × 6.35 mm |
| LM311P | ||
| LM211PW | TSSOP (8) | 3.00 mm × 4.40 mm |
应用
台式电脑
车身控制模块
白色家电
楼宇自动化
振荡器
峰值检测器
引脚图及功能说明
6.1、引脚配置图
6.2、引脚功能说明
| 引脚号 | 名称 | 功能说明 |
| 1 | Output | 开路集电极输出（需上拉电阻） |
| 2 | GND | 地（负电源） |
| 3 | Inverting (-) | 反相输入端 |
| 4 | NC / V- | 通常为未连接，或负电源端（±电源模式下） |
| 5 | Balance | 偏置补偿引脚，可用于失调调节（不常用） |
| 6 | Non-Inverting (+) | 同相输入端 |
| 7 | V+ | 正电源端 |
| 8 | Strobe / Vout | 可用于关闭输出或拉低输出 |
典型应用电路
过零检测器
功能方框图
工作原理
LM311 作为电压比较器，其工作原理为：
比较两个输入端的电压（+ 和 -）；
当 Vin+ > Vin-，输出端 导通为低电平（0）；
当 Vin+ < Vin-，输出端 截止为高电平（由上拉电阻决定）；
输出为开路集电极结构，因此需要外接上拉电阻拉至所需电平（如 5V、12V 等）；
可连接 TTL、MOS、继电器、光耦等负载。
替代型号
| 型号 | 描述 |
| LM393 | 双路比较器，开路集电极输出，性能类似，适合多通道应用 |
| LM339 | 四通道比较器，开集输出，更适合集成设计 |
| TL331 | 更低功耗、高速版本，单通道 |
| LMV7219 | 高速低电压 CMOS 比较器，输出兼容推挽 |
| LM2903 | 工业级耐宽温双比较器，输出电平更稳定 |
| MAX901 | 低功耗、低失调电压比较器，适合便携应用 |