比较器
比较器是一种电子电路，它比较施加到它的两个输入并产生输出。比较器的输出值指示哪个输入更大或更小。请注意，比较器属于 IC 的非线性应用。
运算放大器由两个输入端子组成，因此基于运算放大器的比较器会比较施加到它的两个输入，并产生比较结果作为输出。本章讨论基于运算放大器的比较器。
比较器的类型
比较器有两种类型：反相比较器和同相比较器。本节详细讨论这两种类型。
反相比较器
反相比较器是基于运算放大器的比较器，参考电压施加到其非反相端子，输入电压施加到其反相端子。该比较器被称为反相比较器，因为需要比较的输入电压施加到运算放大器的反相端。
反相比较器的电路图如下图所示。
反相比较器的操作非常简单。它根据输入电压 $V_{i}$ 和参考电压 $V_{ref}$ 的值在输出端产生两个值 $+V_{sat}$ 和 $-V_{sat}$ 之一。
反相比较器的输出值为$-V_{sat}$，其中输入$V_{i}$电压大于参考电压$V_{ref}$。
反相比较器的输出值为$+V_{sat}$，其中输入$V_{i}$小于参考电压$V_{ref}$。
例子
让我们画出当正弦输入信号和零伏参考电压分别施加到反相比较器的反相端和非反相端时，反相比较器的输出波形。
下面讨论上面显示的反相比较器的操作-
在正弦输入信号的正半周期期间，运算放大器反相端的电压大于零伏。因此，在正弦输入信号的正半周期期间，反相比较器的输出值将等于$-V_{sat}$。
类似地，在正弦输入信号的负半周期期间，运算放大器的反相端子处存在的电压小于零伏。因此，在正弦输入信号的负半周期期间，反相比较器的输出值将等于$+V_{sat}$。
下图显示了参考电压为零时反相比较器的输入和输出波形。
在上图中，我们可以观察到，只要正弦曲线变化，输出就会从 $-V_{sat}$ 转换到 $+V_{sat}$ 或从 $+V_{sat}$ 转换到 $-V_{sat}$输入信号跨越零伏。换句话说，当输入电压超过零伏时，输出会改变其值。因此，上述电路也称为反相过零检测器。
同相比较器
同相比较器是基于运算放大器的比较器，参考电压施加到其反相端子，输入电压施加到其非反相端子。这种基于运算放大器的比较器被称为非反相比较器，因为必须比较的输入电压施加到运算放大器的非反相端子。
同相比较器的电路图如下图所示
同相比较器的操作非常简单。它根据输入电压 $V_{t}$ 和参考电压 $+V_{ref}$ 的值在输出端产生两个值 $+V_{sat}$ 和 $-V_{sat}$ 之一。
同相比较器的输出值为$+V_{sat}$，其中输入电压$V_{i}$大于参考电压$+V_{ref}$。
当输入电压$V_{i}$小于参考电压$+V_{ref}$时，同相比较器的输出值为$-V_{sat}$。
例子
让我们画出当正弦输入信号和零伏参考电压分别施加到运算放大器的同相端和反相端时同相比较器的输出波形。
同相比较器的操作解释如下 -
在正弦输入信号的正半周期期间，运算放大器非反相端的电压大于零伏。因此，在正弦输入信号的正半周期期间，同相比较器的输出值将等于 $+V_{sat}$。
类似地，在正弦输入信号的负半周期期间，运算放大器的非反相端上存在的电压小于零伏。因此，在正弦输入信号的负半周期期间，同相比较器的输出值将等于$-V_{sat}$。
下图显示了参考电压为零时同相比较器的输入和输出波形。
从上图可以看出，每当正弦曲线变化时，输出要么从 $+V_{sat}$ 转换到 $-V_{sat}$ 要么从 $-V_{sat}$ 转换到 $+V_{sat}$输入信号过零伏。这意味着，当输入电压超过零伏时，输出会改变其值。因此，上述电路也称为同相过零检测器。