Existe un circuito integrado muy interesante como es el LM393, que agregamos a nuestra lista de componentes electrónicos ya descritos. Este chip o CI tiene infinidad de posibilidades, como podrás comprobar, lo que lo hace muy versátil para proyectos de electrónica muy variados y, aunque se vende también como chip por separado, también lo puedes encontrar en módulo, para integrarlo con Arduino u otras placas de desarrollo de la forma más sencilla.
Pues bien, aquí vamos a ver a fondo qué es este circuito, cómo funciona y para qué se puede emplear…
¿Qué es el LM393?
El LM393 es un circuito integrado comparador de voltaje ampliamente utilizado en electrónica. Se caracteriza por su bajo costo, facilidad de uso y versatilidad. Funciona comparando dos voltajes de entrada: uno en la entrada no inversora (pin 2) y otro en la entrada inversora (pin 1). Si el voltaje en la entrada no inversora es mayor que el voltaje en la entrada inversora, la salida (pin 3) se activa a un nivel alto (5V). Si el voltaje en la entrada inversora es mayor que el voltaje en la entrada no inversora, la salida se activa a un nivel bajo (0V).
Este circuito es de bajo consumo energético, consume poca corriente y disipa poca potencia, lo que lo hace ideal para casos en los que se necesite consumir poco, como equipos que dependen de una batería. Y, aunque he dicho que funciona a 5V, realmente puedes encontrar un rango de entre 3v y 18v de alimentación, según necesites.
El LM393 puede funcionar en dos modos principales:
- Comparador con histéresis: en este modo, el LM393 incorpora un pequeño umbral de voltaje que evita que la salida oscile entre niveles alto y bajo cuando los voltajes de entrada son cercanos a su punto de comparación. Esto proporciona mayor estabilidad y evita el «rebote» de la salida.
- Comparador sin histéresis: la salida responde directamente a los cambios en los voltajes de entrada, sin el efecto de histéresis. Esto puede ser útil para aplicaciones donde se requiere una respuesta rápida a los cambios de voltaje.
Dicho así, puede que solo pienses que puede servir para comparar voltajes y nada más, pero lo cierto es que gracias a esa característica, según con qué otros elementos se combine, puede servir para otras muchas aplicaciones:
- Comparadores de voltaje: simplemente aprovechar esta propiedad para comparar dos voltajes de referencia o de sensores.
- Detectores de cruce por cero: detectar el momento en que una señal de CA cruza el voltaje de referencia (0V).
- Alarmas de voltaje: indicar cuando un voltaje supera un umbral predefinido.
- Osciladores: generar señales de onda cuadrada utilizando retroalimentación positiva.
- Interfases con sensores: convertir señales analógicas de sensores en señales digitales para su procesamiento por microcontroladores.
- Otros: además, si se usa para comparar salidas de sensores diversos, podemos ver aplicaciones muy variadas como veremos en el siguiente apartado…
Tipos de módulos
El LM393 es la base de diversos módulos electrónicos que ofrecen funciones específicas, como he comentado anteriormente, puede usarse para muchas cosas. Aquí solo tienes algunas de ellas:
- Sensor de velocidad de giro: en este tipo de módulo, se integra el LM393 junto con otros elementos para medir la velocidad de rotación de un objeto en movimiento. Un disco o rueda dentada con ranuras pasa frente a un emisor de luz infrarroja y un receptor de luz IR. Cada ranura que pasa interrumpe el haz de luz, generando pulsos eléctricos. El LM393 compara la frecuencia de estos pulsos con una referencia de tiempo, calculando la velocidad de rotación. Incluso se podrían usar otros elementos para calcular la distancia recorrida por una rueda, para un cuentakilómetros.
- Sensor óptico fotoeléctrico: este otro sirve para detectar la presencia o ausencia de un objeto. Un emisor de luz infrarroja emite un haz de luz hacia un receptor de luz. Si un objeto interrumpe el haz, el LM393 detecta la disminución de la señal de luz y activa la salida.
- Detector de sonido: si se usa un transductor como un micrófono, también se puede detectar la presencia de sonido o vibraciones. Un micrófono convierte las ondas sonoras en señales eléctricas, el LM393 compara la amplitud de estas señales con un umbral predefinido, y si la amplitud supera el umbral, el LM393 activa la salida, indicando la presencia de sonido.
- Medición de velocidad lineal: otra función es medir la velocidad de un objeto en movimiento lineal. Una cinta magnética con patrones magneticos pasa frente a un cabezal de lectura. El cabezal de lectura genera pulsos eléctricos que representan la velocidad del objeto. El LM393 compara la frecuencia de estos pulsos con una referencia de tiempo, calculando la velocidad lineal.
- Sensor de infrarrojo: con IR, se puede detectar la presencia de un objeto que emite o refleja radiación infrarroja. Un receptor de infrarrojos detecta la radiación infrarroja emitida o reflejada por un objeto. El LM393 compara la intensidad de la señal infrarroja con un umbral predefinido. Si la intensidad supera el umbral, el LM393 activa la salida, indicando la presencia del objeto.
- Módulo sensor de temperatura: con un termistor, también podemos medir la temperatura ambiental, o de cualquier otro elemento en contacto con el sensor de temperatura. Un termistor cambia su resistencia eléctrica en función de la temperatura. El LM393 forma un circuito divisor de voltaje con el termistor, el voltaje de salida del divisor de voltaje depende de la resistencia del termistor, lo que refleja la temperatura.
Como ves, el LM393 sirve como base para la lectura de los sensores, y así tener una salida que puede ser utilizada por otros elementos como Arduino para generar acciones mediante la programación del microcontrolador o MCU.
Dónde comprar y precios
Se puede encontrar el LM393 como un chip independiente para integrarlo en tus propios sistemas electrónicos con los componentes que necesites, pero también en módulos como los descritos en el apartado anterior, con todo lo necesario, para mayor comodidad y poder integrarlos fácilmente con Arduino. Es barato, y puedes encontrarlo en tiendas de electrónica o también en plataformas como Amazon o Aliexpress. Aquí te hago algunas recomendaciones:
