Circuito Integrado LM393P

Aunque su símbolo es similar, su función es muy diferente. Un amplificador operacional está diseñado para amplificar una señal analógica de forma lineal. En cambio, un comparador de voltaje como el LM393 está diseñado para comparar dos voltajes y entregar una salida puramente digital (ALTA o BAJA). Su función no es amplificar, sino tomar una decisión: determinar qué voltaje de entrada es mayor y cambiar su salida bruscamente en consecuencia. El LM393 es mucho más rápido que un Op-Amp para esta tarea específica.

Esta es la característica más importante del LM393. Una salida de colector abierto significa que el transistor de salida del chip solo puede conectar la salida a tierra (estado BAJO), pero no puede llevarla a un voltaje ALTO. Para que la salida pueda alcanzar un estado ALTO, es absolutamente necesario conectar una resistencia externa (pull-up) entre el pin de salida y el voltaje positivo de tu circuito lógico (ej. 5V para Arduino). Un valor típico es 10kΩ. Sin esta resistencia, la salida nunca podrá alcanzar un nivel ALTO y el circuito no funcionará como se espera.

Esta es una de sus aplicaciones más comunes. Se configura un divisor de voltaje con el LDR y una resistencia fija, conectando el punto medio a una de las entradas del comparador (ej. la entrada no inversora, IN+). En la otra entrada (IN-), se establece un voltaje de referencia fijo usando otro divisor de voltaje (o un potenciómetro para un umbral ajustable). Cuando la luz cambia, el voltaje del LDR cruza el umbral de referencia, haciendo que la salida del LM393 cambie de estado (de BAJO a ALTO o viceversa), señal que puedes leer con un pin digital de tu Arduino.

Una de las grandes ventajas del LM393 es su flexibilidad. Puede funcionar perfectamente con una fuente de alimentación única, como los 5V de un Arduino o cualquier voltaje entre 2V y 36V. No requiere una fuente de alimentación dual (simétrica). Esto lo hace extremadamente fácil de integrar en la mayoría de los proyectos de microcontroladores que operan con una única fuente de voltaje positivo.

Gracias a su velocidad y salida digital clara, el LM393 es perfecto para:

• Receptores de Infrarrojos (IR): Para «limpiar» y digitalizar la señal débil proveniente de un fotodiodo o fototransistor IR.
• Sensores de Efecto Hall: Para convertir la salida analógica de un sensor Hall en una señal digital cuadrada para medir velocidad de rotación.
• Osciladores de Relajación: Para generar ondas cuadradas de frecuencia controlable (osciladores).
• Conversores de Nivel Lógico: Gracias a su salida de colector abierto, puede usarse para convertir señales entre diferentes familias lógicas.

Sí, absolutamente. El encapsulado DIP de 8 pines contiene dos comparadores de voltaje completamente independientes. Comparten únicamente los pines de alimentación (VCC y GND). Puedes usar uno para una tarea (ej. monitorear un nivel de batería) y el otro para una tarea completamente diferente (ej. un sensor de línea en un robot seguidor) dentro del mismo proyecto, lo que te permite ahorrar espacio y componentes.