比较器内部电路图工作原理,比较器工作原理图解

图3-1 电阻分压电路（555芯片命名由来）

分析第一个比较器电路，由于该比较器的反向输入端固定与电阻分压的2/3VCC连接，通过与正向输入的电压进行比较就可以得到比较结果。

当正向输入电压大于2/3VCC时，比较器输出高电平（VCC），反之输出低电平（0V）。

图3-2 “阈值”比较器电路

需要留意的是555芯片的第五引脚为控制引脚，可以根据实测情况输入外部电压用于调整阈值电压。如果不需要调整，可以接一个10nF的电容到地消除干扰，提高稳定性。

这一部分比较器电路由第一级的差分放大电路与带电流镜的第二级差分放大电路所组成：

• 第一级电路由Q1、Q4、Q6、Q8以及R3组成的单端输入双端输出的差分放大器；
• 第二级由Q2、Q3、Q5、Q7、R1、R2和R4共同组成的双端输入单端输出的差分放大器。

整体电路组成如下图所示：

图3-3 差分放大电路

（1）达林顿管

在第一级差分放大电路中Q1/Q4，Q6/Q8使用了达林顿结构，组成达林顿管。

达林顿管又叫复合三极管，它采用复合连接方式将两个或多个三极管的集电极连在一起，第一个三极管的发射极直接耦合到第二个三极管的基极，依次连接而成，最终引出B、C 、E三个电极。这样组成的达林顿管具有增益高、开关速度快、稳定性好等优点。使用时，可以直接把达林顿管看成是一个具有高电流放大系数的高性能三极管。

如果单个晶体管的增益为10，那么2个晶体管组成的达林顿管的增益将达到10x10=100倍。

随着三极管个数的增加，达林顿管的Vbe导通电压也会随之增加。

图3-4 达林顿管电路

（2）电路分析

将这里的电路进行简化整理便于对电路的分析。

• Q1的输入端Ui1为芯片的第六引脚
• Q2的输入端Ui2为固定的2/3VCC电压值，电流Ie=Ic1 Ic2。

当6脚输入电压Ui1=Ui2=2/3VCC时，相当于输入了一对大小相同，相位一致的共模电压。

由于电路是完全对称的，因此两个三极管集电极的对地电压Uc1=Uc2，此时差分放大器的输出电压Uo=Uc1-Uc2=0，说明差分放大器对共模信号没有放大作用。

• 当6脚输入电压大于2/3VCC时，即Ui1>Ui2。由于电路的对称性，Ic1的电流会大于Ic2的电流，从而使Rc1负载上的电压增大；
• 当6脚输入电压小于2/3VCC时，即Ui1<Ui2，由于电路的对称性，Ic2的电流会大于Ic1的电流，从而使Rc2负载上的电压增大。