[求助] 比较器LM393输入点二极管的作用

xiaxingxing   2020-9-29 14:58 楼主

如图中所示,二极管D1,D2的作用是什么呢?谢谢各位!

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回复评论 (10)

D1是输入保护二极管,当输入高电平时,D1保护T1A的反射结,使它的反偏电压不会超过一个PN结的导通电压。

D2的作用是:在输入低电平时,流入T2A的基极电流被D2分流,从而T2A不会进入过度饱和状态,可以缩短T2A退出饱和的时间,即提高比较器的翻转速度。顺便说一下,这个简化结构图的画法略有问题,实际上D2的负极并不是接到T2A的发射极,而是接到另一个电流源上去的。

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屏幕截图 2020-09-30 085408.jpg

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屏幕截图 2020-09-30 085733.jpg

点赞  2020-9-30 08:58

上面两图是LM393的内部结构图与比较准确的简化图。

点赞  2020-9-30 09:00
引用: gmchen 发表于 2020-9-30 08:51 D1是输入保护二极管,当输入高电平时,D1保护T1A的反射结,使它的反偏电压不会超过一个PN结的导通电压。 ...

分析的很详细,谢谢陈老师!

点赞  2020-9-30 14:16

陈老师,关于你的解答我突然又想到一个问题。你说D2作用是分流,是防止Q2(4楼图)进入过度饱和,从而提高翻转速度。那我直接把188uA的电流源减小不就可以了吗?让进入Q2,Q3的电流变小???我这样理解,哪里出问题了呢???谢谢!

点赞  2020-9-30 14:20
引用: xiaxingxing 发表于 2020-9-30 14:20 陈老师,关于你的解答我突然又想到一个问题。你说D2作用是分流,是防止Q2(4楼图)进入过度饱和,从而提 ...

过渡饱和是指晶体管的工作点进入深度饱和状态,在IC确定后,IB越大饱和度越深。就是在晶体管的输出特性曲线上,其工作点约靠近原点,饱和度越深。或者不太精确地说,βIB>>IC就是进入深度饱和。现在的情况是,Q2的IB是Q1提供的,可以大致看成一个定值,所以IC越小反而饱和度越深。但是又不能将Q2的IC加大(受功耗等限制),所以只能减少其IB。

点赞  2020-9-30 14:56

或者也可以从另一个角度去理解:将D2以及那个3.5uA的电流源视为Q1的集电极负载,那样Q1的集电极电流就是由这个负载提供而不是由Q2的基极电流提供。

点赞  2020-9-30 15:00

其实D2还有另外一个保护作用。在3楼的图中可以看到,连接D2的电流源是一个双集电极的PNP晶体管(Q5),如果没有D2,那么在输入高电平的时候,Q5的集电极电位将是输入电平减去一个PN结压降,若输入电平很高则它可能高于Q5的基极电位,那样将使得Q5的集电结不正常导通。加了D2就避免了这种不正常状态。

从这里也可以看到,真正起到输入晶体管负载作用(或者抗饱和作用)的是Q5,D2实际上是起到保护Q5的作用,但是抗饱和的电流是流过D2的,所以笼统地说也可以认为它起到抗饱和作用(尤其在首楼的图中没有画出Q5电流源的情况下)。

点赞 (1) 2020-9-30 15:13

原理分析的很详细,谢谢楼主分享!

点赞  2020-9-30 18:52
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