比較器

對兩個或多個數據項進行比較，以確定它們是否相等，或確定它們之間的大小關系及排列順序稱為比較。 能夠實現這種比較功能的電路或裝置稱為比較器。 比較器是將一個模擬電壓信號與一個基準電壓相比較的電路。比較器的兩路輸入為模擬信號，輸出則為二進制信號0或1，當輸入電壓的差值增大或減小且正負符號不變時，其輸出保持恒定。

比較器的應用

利用四個比較器構成一個電流檢測電路，可用于指示輸入電流的四種狀態，電阻“Shunt”用于將輸入電流轉換為電壓信號，R1和R2用于設置運算放大器的增益，并為比較器提供所需要的基準電壓。R4～R7可用來設置不同數字輸出狀態所對應的檢測門限。

1、過零比較器

過零比較器被用于檢測一個輸入值是否是零。原理是利用比較器對兩個輸入電壓進行比較。兩個輸入電壓一個是參考電壓Vr，一個是待測電壓Vu。一般Vr從正相輸入端接入，Vu從反相輸入端接入。根據比較輸入電壓的結果輸出正向或反向飽和電壓。當參考電壓已知時就可以得出待測電壓的測量結果，參考電壓為零時即為過零比較器。

用比較器構造的過零比較器存在一定的測量誤差。當兩個輸入端的電壓差與開環放大倍數之積小于輸出閾值時探測器都會給出零值。例如，開環放大倍數為106，輸出閾值為6v時若兩輸入級電壓差小于6微伏探測器輸出零。這也可以被認為是測量的不確定度。

2、弛張振蕩器

比較器可以用于構造弛張振蕩器，其中同時應用到了正反饋和負反饋。正反饋是一個施密特觸發器，這樣組成了一個多諧振蕩器。而RC電路在其中增加了負反饋，導致電路開始自發振蕩，使整個電路從鎖存器變成了弛張振蕩器。

電平轉換使用漏極開路的比較器（例如LM393、TLV3011和MAX9028）可以構造電平轉換器，用于改變信號電壓。選擇適當的上拉電壓可以靈活地選擇轉換的電壓值。例如使用MAX972比較器可以把±5V的信號轉換成3V信號。

3、模數轉換器

比較器的作用是比較一個輸入信號是否高于某一給定值，因此可以將輸入的模擬信號轉成二進制的數字信號。包括ΔΣ調制在內的幾乎所有的數模轉換器都含有比較器，用于對輸入的模擬信號進行量化。

4、電壓比較器

電壓比較器可以看作是放大倍數接近“無窮大”的運算放大器。電壓比較器的功能：比較兩個電壓的大小（用輸出電壓的高或低電平，表示兩個輸入電壓的大小關系）：當”+”輸入端電壓高于”－”輸入端時，電壓比較器輸出為高電平；當”+”輸入端電壓低于”－”輸入端時，電壓比較器輸出為低電平。

電壓比較器的作用：它可用作模擬電路和數字電路的接口，還可以用作波形產生和變換電路等。利用簡單電壓比較器可將正弦波變為同頻率的方波或矩形波。簡單的電壓比較器結構簡單，靈敏度高，但是抗干擾能力差，因此人們就要對它進行改進。改進后的電壓比較器有：滯回比較器和窗口比較器。運放，是通過反饋回路和輸入回路的確定“運算參數”，比如放大倍數，反饋量可以是輸出的電流或電壓的部分或全部。而比較器則不需要反饋，直接比較兩個輸入端的量，如果同相輸入大于反相，則輸出高電平，否則輸出低電平。電壓比較器輸入是線性量，而輸出是開關（高低電平）量。一般應用中，有時也可以用線性運算放大器，在不加負反饋的情況下，構成電壓比較器來使用。

可用作電壓比較器的芯片：所有的運算放大器。常見的有LM324LM358uA741TL081\2\3\4OP07OP27，這些都可以做成電壓比較器（不加負反饋）。LM339、LM393是專業的電壓比較器，切換速度快，延遲時間小，可用在專門的電壓比較場合，其實它們也是一種運算放大器。