LM339 系列是首個(gè)真正的單電源接地感測(cè)比較器，但它不是一種軌至軌輸入器件，可感測(cè)的最大電壓值比 V_CC 低約 1.5V。輸入級(jí)需要為 V_CC 電源提供一些余量，以向輸入器件 Q1 至 Q4 提供所需的尾電流和偏置。假設(shè)電源為 5V，圖 6-4 顯示了從電源電壓降至輸入端子的必要電壓降。

圖 6-4 輸入級(jí)的 VBE 和 VSAT 占用的余量

直流偏置電流從 V_CC 向下流動(dòng)，經(jīng)過(guò) Q10 電流源，經(jīng)過(guò)輸入對(duì) Q2 和 Q1，并通過(guò)輸入源電阻從 輸入引腳流向地面。

可通過(guò)計(jì)算 VBE 來(lái)分析所需的余量，從 V_CC 軌開(kāi)始一直到輸入引腳。從 V_CC 開(kāi)始，電流源 Q10 集電極-發(fā)射極結(jié) (V_SAT10) 上的壓降約為 250-300mV。在 Q2 (V_BE2) 和 Q1 (V_BE1) 的每個(gè)基極-發(fā)射極結(jié)上還有 600mV 的壓降。通過(guò)將所有壓降加在一起 (V_SAT10 + V_BE1 + V_BE2)，輸入引腳和 V_CC 之間至少需要有 1.5V 的余量，輸入級(jí)才能正確偏置。

如果輸入超過(guò)輸入限制，該輸入晶體管開(kāi)始關(guān)閉，并且該器件的尾電流（I₁ 或 I₂）也被切斷。

圖 6-5 使用 5V 電源時(shí)輸入電壓范圍的可視化表示

圖 6-5 顯示了使用單個(gè) +5V 電源時(shí)輸入電壓范圍的可視化表示。

在 0V 和 3V (V_CC - 2V) 之間，器件可完全正常運(yùn)行，并將在整個(gè)額定溫度范圍內(nèi)按照數(shù)據(jù)表規(guī)格運(yùn)行。V_CC - 2V 限值是建議用于所有設(shè)計(jì)的輸入范圍上限。

0 到 3.5V (V_CC - 1.5V) 的輸入范圍在 25°C 及以上時(shí)有效。晶體管的 V_BE 以 -2.1mV/°C 變化，因此介于 3V 和 3.5V 之間的范圍可能會(huì)隨溫度變化。這使得輸入電壓范圍隨溫度以 -4.2mV/°C 變化（注意負(fù)號(hào)?。瑥亩枰谡麄€(gè)溫度規(guī)格內(nèi)使用 V_CC - 2V。使用 V_CC - 1.5V 限值可能會(huì)導(dǎo)致該設(shè)計(jì)在工作臺(tái)上運(yùn)行良好，但在低溫條件下出現(xiàn)故障 投訴。不要犯這個(gè)錯(cuò)誤！

介于 3.5V 和 4V 之間的范圍是灰色 區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域中，器件在 25°C 及更高溫度下似乎仍能正常工作，但當(dāng)輸入級(jí)逐漸耗盡時(shí)，關(guān)鍵規(guī)格（例如失調(diào)電壓、偏置電流，尤其是傳播延遲）會(huì)不斷惡化。這些影響不會(huì)立即顯現(xiàn)。在低溫下運(yùn)行會(huì) 導(dǎo)致出現(xiàn)故障。必須避免在這個(gè)區(qū)域中運(yùn)行。

在 4V 和 5V 之間，甚至高達(dá) 36V，輸入級(jí)被切斷，輸入偏置電流降至接近零。實(shí)際切斷閾值取決于溫度。比較器停止運(yùn)行。不要在此區(qū)域中運(yùn)行！