LM393比較器電路構(gòu)成

一、概述

LM393比較器采用OC（開漏）輸出方式，其優(yōu)勢在于輸出電壓可獨立于VCC，提供了設(shè)計上的靈活性。通過簡單的上拉電阻即可將輸出調(diào)整至所需的電壓水平。

二、電路構(gòu)成

LM393內(nèi)部主要由以下幾個部分組成：

兩個80uA恒流源：為電路提供穩(wěn)定的電流源。

輸入級：包括IN+和IN-兩個輸入端口，分別由兩對三極管（1、2和3、4）構(gòu)成。

鏡像電流源：用于實現(xiàn)電流的穩(wěn)定復(fù)制與分配。

輸出級：負(fù)責(zé)將比較結(jié)果輸出。

三、輸入級分析

結(jié)構(gòu)：IN+由1、2三極管構(gòu)成，IN-由3、4三極管構(gòu)成。D1和D2作為反向鉗位二極管，用于保護BE結(jié)，防止其因反向電壓過高而損壞。

達(dá)林頓管：1、2三極管組合實際上形成了一個達(dá)林頓管結(jié)構(gòu)，其作用是增強放大能力，同時提供高輸入電阻和低輸出電阻。這里的10uA電流是由恒流源限流并經(jīng)過第一級B級放大（約100倍）得到的，顯示出極高的輸入阻抗特性。

輸入阻抗的重要性：高輸入阻抗能夠減少信號源內(nèi)阻的分壓損失，確保信號在傳輸過程中不被過多衰減。

四、鏡像電流源分析

作用：鏡像電流源的核心在于其右側(cè)三極管（如6號）的電流嚴(yán)格跟隨左側(cè)三極管的電流變化，從而實現(xiàn)電流的精確復(fù)制。

設(shè)計思路：在集成電路設(shè)計中，常用恒流源來替代傳統(tǒng)的電阻電壓關(guān)系，以提高電路的穩(wěn)定性和精度。

等效關(guān)系：理解并應(yīng)用等效電路原理對于分析和設(shè)計集成電路至關(guān)重要，它能幫助我們簡化復(fù)雜電路，抓住問題的本質(zhì)。

五、進一步探索

對于有興趣的讀者，可以嘗試推導(dǎo)R1