该电路是一个比较器，如图所示，或多或少都非常有用。

我使用了与生产设备中的电路基本相同的电路来满足通过其他方式难以轻松且廉价地满足的要求。

有几种方法可以查看电路。电路并不关心您以哪种方式看待它 - 但一种或其他可视化可以帮助您理解。

这被称为“长尾对”，但在这种情况下，“尾巴”在最初的意思上并不是很长。在这个电路的理想版本中，Re 腿是一个恒流源，总是吸收电流 Ie。

称lh晶体管Q1和rh晶体管Q2

调用基极电压 Vi1 和 Vi2 或 Vil 和 Vir

呼叫集电极电压 Vcl / Vcr 或 Vc1/Vc2

调用发射极电压 Ve（由 Q1 和 A2 共享）

目前，假设 Ie、Re 和 Vee 的组合形成了电流 Ie 的理想恒流源——如果需要，可以稍后修改这个假设——但可以更容易地跟踪最初的操作，并且在许多现实世界的情况下，假设是“够好了。

在大多数基本情况下，RC1 = RC2。事实上，当 RC1 与 RC2 大不相同但基本差分放大器假设它们相等时，会出现一个特殊且有用的情况。如果由于生产公差导致差异“几乎相等”，它仍然有效，但不理想。现在假设相同。

理想情况下，Q1 和 Q2 在特性上是匹配的，但出于许多目的，它们只能是相同类型的两个。假设晶体管匹配开始。这也可以重新审视，并不是必不可少的。

在大多数情况下，Ie 和 Rc 的排列方式是，当两者处于大约相同的电流时，晶体管不会饱和 - 即使这并不是硬性的，但要从它开始。

手术：

(1) 版本 1：

想象一下，Vb1 = Vb1 并且 > Re 使得电流 Ie 均分为 2（当晶体管匹配时）并且 Ie/2 在每个晶体管中流动。

Vc1 = Vc2，因为电阻和电流相等。

现在稍微增加 Vb1。Q1通过 dIe消耗更多电流。但由于总电流恒定，Q2 必须将电流减小dIe。Vc1 将下降 dIe x Rc1 并且 Vc2 将上升等量。

实际上，Q1 的内部发射极电阻随着电流的增加而下降（Re ~= 26/Ima），这种效应会增加 Q1 的电流增益并降低 Q2 的增益并增加电压差，但这不需要考虑直接了解操作（虽然下一段是密切相关的）。

如果晶体管动作与 Ie ~+ Ic 与 Vbe 成正比呈线性关系，则 Q1 上缓慢增加的基极电压将增加 Iq1 并线性减少 Iq2。然而，Ic 随 Vbe 呈指数增长，无需深入研究标准模型状态的晶体管模型。

来自维基百科 - 双极结型晶体管

本质上，这可以简化为说 Ic 与 Vbe （如上所述）加上一个基于此处不相关的其他“因素”的常数。（“常数”之一是温度，它在现实世界中非常重要，但在这里可以忽略。）

其结果是，对于 Vb1 相对于 Vb2 的小幅增加，Ic1 呈指数变化，减少流经 Q2 的电流，从而导致 Vc1 下降，而 Vc2 上升。

将典型电压和电流的变化代入上述等式，您可以绘制增益和电压摆幅。

对于 Vb1 的大幅增加，例如十分之一伏特。当 Ib_Q1 x beta_q1 > Ie 时，可以很容易地安排 Q1 饱和。在这个阶段，Q1 吸收所有电流，Q1 硬导通，Q2 关断，Vc2 上升到 Vcc。可以实现令人惊讶的有效比较器。

如果 Re/Ie 不是电流源，则增加 Vb1 会增加 I_Q1，因此 V_RE 由于电流增加而上升。这会降低 Vbe Q2，因为 Vb2 是恒定的，Ve 已经上升 - 因此电流份额向 Q1 摆动，Reinternal Q1 下降，Reinternal Q2 上升（这是查看指数 VBe/Ic 关系的另一种方式的一部分）并且微分作用仍然发生。

可以（很容易）说更多，但这对niw来说已经足够了。

(2) 版本 2。

Q1 是射极跟随器。
RC1 并不重要，只是它有助于保持晶体管性能匹配。
当 Vb1 = Vb2 时，从 Q1b 到 Q1e 的电压降“下降”与从 Q2e 到 Q2b 的上升相匹配。
由于 Q1 是射极跟随器，它将控制 Ve，Ve = Vb1 - Vbe1。Vb1
的增加使 Ve 增加相同的量（如果 Vbea 保持不变（这对于小的 Vb1 上升来说是一个足够好的近似值）
。Ve 上升将 Vbe2 降低了相同的量，因此随着 Ic1 的增加，由于 Ic1 对增益的指数效应而增加了 Ic2。并且......

3. 第 3 版。这是对第 2 版的另一种看法（当然，实际上 1 2 3 都是一样的）

Q2 是一个普通基极放大器，基极保持在 Vb2 且输入电压 = Ve。
由 Q1 射极跟随器动作变化引起的 Ve 变化在共基极模式下被放大。（这实际上与普通发射器模式基本相同，但您站在不同的地方观看，就像以前一样）。
使用上述晶体管方程并插入玻尔兹曼常数（上面的 k）会产生令人震惊的结果，即 Q2 = 38.4 x (Vcc-Vc2) 的
增益，即集电极电阻上的增益是 38.4 x 下降。当我们将 Ve 改变 0.1V 时，如果 V_RC2 初始值 = 说 5VDC，那么 Vc2 将改变 38.4 x 5V x 0.1V 输入变化 = 19.2V。
如果电源为 10V，则表示不会发生 19V 的变化，Q2 将关闭，Q1 将完全开启，Vb1 的变化远小于 0.1V。

这个现实世界的结果与常识背道而驰，大多数人认为他们对晶体管的了解现在穿上火焰服可能是个好主意:-)。

是否有效：

我希望测量使用三相交流发电机作为负载的健身自行车的转子速度 - 仅使用交流发电机波形。这为客户节省了簧片或霍尔传感器以及接线和连接的成本。规模不大，但如果可以非常便宜地完成，则值得。我使用连接到 2 个相绕组。（仅使用一个证明是不可行的）。我使用 2 x BC337 晶体管和 1M（AFAIR - 大约 14 年前）到每个基极，也许 1k 作为 Re 和 RC = ？（1k，10k？）如果需要，可以挖出 Cct。
我从具有 20 kHz PWM 电阻负载的交流发电机（2 相健身车）的 2 相输入高达 200 VAC 的电压。交流发电机频率我忘记了，但可能数百赫兹，具体取决于用户踩踏率。只需说可变电压和频率、可变负载、20 kHz PWM、随着速度增加而使叠片饱和、正弦到梯形波形变化等等，这些都使输入“有点混乱”。通过最小的过滤，“长尾对”提取了一个非常干净的转子速度比例信号。晶体管不匹配，基极没有接地电阻 - 2 x 1M 充当电流源，每个晶体管依次获得更少或更多的驱动。

这是一个极端的例子——但该电路在其他地方很有用。我上面提到的各种非理想情况往往主要表现为输入失调电压——当系统“平衡”时，一个基极的电压将高于另一个基极。如果这是可以忍受的，而且通常是这样，那么结果可能会非常好。

长尾对更接近运算放大器，几乎没有任何其他您可以在没有 IC 的情况下廉价且轻松地做到这一点。
几乎是魔法:-)。

“超物理”晶体管操作

如何计算晶体管的集电极电流