Operación básica LM339

La hoja de datos LM339 dice esto:

Se utiliza un circuito comparador básico para convertir señales analógicas en una salida digital. La salida es ALTA cuando el voltaje en la entrada no inversora (+IN) es mayor que la entrada inversora (-IN). La salida es BAJA cuando el voltaje en la entrada no inversora (+IN) es menor que la entrada inversora (-IN). La entrada inversora (-IN) también se conoce comúnmente como entrada de "referencia" o "VREF". [...] La salida también se puede usar como un simple interruptor SPST a tierra (cuando no se usa una resistencia pull-up).

Entonces, para su circuito, la salida ALTA se obtiene cuando 9V> Vin. Y la salida BAJA se obtiene en el caso contrario 9V < Vin (como dijiste). Para que el LED se encienda, lo más probable es que la salida deba ser BAJA [depende de algunas otras cosas que se discutirán más adelante].

El voltaje de salida BAJO depende de a qué ate el pin de suministro negativo LM339. Aquí no demuestras eso. Supongo que está conectado a tierra de su circuito, ya que así es como se usa típicamente el LM339. Dado que LM339 tiene una salida de colector abierto, el voltaje de salida ALTO no depende de su propio suministro. Por ejemplo, podría configurar el suministro positivo LM339 a solo 5 V y la salida ALTA seguirá siendo ~ 12 V cuando Vin esté por encima de 9 V.

Sin embargo, tenga cuidado de exceder el rango de voltaje de modo común de entrada del LM339 si hace algo así. Para Vin que varía entre (digamos) 0 y 12, el voltaje de modo común de entrada [en su circuito] varía entre 4.5V y 10.5V. Este último causará problemas en la práctica incluso si se ve bien en la simulación.

La hoja de datos dice que el rango de voltaje común no debe exceder el suministro positivo del LM339 menos 1,5 V, por lo que en un circuito real, si usamos un suministro de 5 V para LM339, el voltaje común de entrada no debe exceder los 3,5 V. Bob Pease tiene un excelente artículo sobre hasta dónde puede llevar un comparador. Para LM339, debe configurar el voltaje de suministro para que solo uno de los pines de entrada no exceda el rango de modo común. Entonces, para una referencia de 9 V, si configura el suministro LM339 en al menos 10,5 V, entonces la otra entrada puede variar desde 0 V hasta 36 V sin causar problemas.

Me gustaría agregar una aclaración para el comparador LM339. Este IC es un comparador de salida de drenaje abierto. Es decir, cuando la entrada no inversora es más alta que la inversora, la salida se vuelve flotante, por lo que necesita una resistencia pull-up si se usa como comparador. Por otro lado, cuando la entrada inversora es más alta que la no inversora, la salida es arrastrada a tierra y queda en estado bajo. Fuente: https://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm2901.pdf?ts=1636011964681&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F