比較器是是一種常見的電子電路，比如高速比較器，它指的是比較器的處理速度，高速比較速度可以達(dá)到納秒級。比較器的作用是用來比較被施加給它的兩個輸入端數(shù)據(jù)，輸出則為二進(jìn)制信號數(shù)據(jù)。請注意，比較器屬于IC的非線性應(yīng)用。

運(yùn)算放大器由兩個輸入端子組成，因此基于運(yùn)算放大器的比較器將比較兩個輸入端子，并將比較結(jié)果作為輸出。本章討論基于運(yùn)算放大器的比較器。

那么，比較器的有多少種類型？

比較器有兩種類型：反相和同相，本節(jié)詳細(xì)討論這兩種類型。

一、反相比較器

反相比較器是針對其參考電壓被施加到運(yùn)算放大器基于比較器的非反相端子和所述輸入電壓施加到其反相終端。該比較器稱為反相比較器，因為必須比較的輸入電壓被施加到運(yùn)算放大器的反相端。

下圖為反相比較器的電路圖：

反相比較器的操作非常簡單，它產(chǎn)生兩個值之一，+Vsat和-Vsat根據(jù)其輸入電壓值在輸出端Vi和參考電壓Vref。

反相比較器的輸出值為-Vsat，為此輸入Vi電壓大于參考電壓Vref。
反相比較器的輸出值為+Vsat，為此輸入Vi小于參考電壓 Vref。

例如：

當(dāng)正弦輸入信號和零伏參考電壓分別施加到其反相端子和同相端子時，我們可以繪制出反相比較器的輸出波形。

反相比較器的操作：

在正弦輸入信號的正半周期內(nèi)，運(yùn)算放大器反相端上的電壓大于零伏。因此，反相比較器的輸出值將等于?Vsat在正弦輸入信號的正半周期內(nèi)。

類似地，在正弦輸入信號的負(fù)半周期內(nèi)，運(yùn)算放大器反相端上的電壓小于零伏。因此，反相比較器的輸出值將等于+Vsat在正弦輸入信號的負(fù)半周期內(nèi)。

下圖為參考電壓為零伏時反相比較器的輸入和輸出波形：

在上圖中，我們可以觀察到輸出從-Vsat至+Vsat或來自+Vsat至-Vsat每當(dāng)正弦輸入信號越過零伏。換句話說，當(dāng)輸入越過零伏時，輸出會改變其值。因此，上述電路也稱為反相過零檢測器。

二、同相比較器

同相比較器是基于運(yùn)算放大器的比較器，其參考電壓施加到其反相端子，輸入電壓施加到其同相端子。該基于運(yùn)算放大器的比較器稱為同相比較器，因為必須將要比較的輸入電壓施加到運(yùn)算放大器的同相端子。

下圖為同相比較器的電路圖：

同相比較器的操作非常簡單。它根據(jù)輸入電壓Vt和參考電壓+Vref的值在輸出端生成+Vsat和-Vsat兩個值之一。     同相比較器的輸出值為+Vsat，其輸入電壓Vi大于參考電壓+Vref。同相比較器的輸出值為-Vsat ，其輸入電壓Vi小于參考電壓+Vref。

舉個例子：我們先畫出同相比較器的輸出波形，當(dāng)正弦輸入信號和零伏的參考電壓分別施加到運(yùn)算放大器的同相和反相端子時。

上面的反相比較器的操作：

在正弦輸入信號的正半周期內(nèi)，運(yùn)算放大器反相端上的電壓大于零伏。因此，反相比較器的輸出值將等于-Vsat 在正弦輸入信號的正半周期內(nèi)。 類似地，在正弦輸入信號的負(fù)半周期內(nèi)，運(yùn)算放大器反相端上的電壓小于零伏。因此，反相比較器的輸出值將等于+Vsat在正弦輸入信號的負(fù)半周期內(nèi)。下圖顯示了參考電壓為零伏時反相比較器的輸入和輸出波形。

從上圖可以看出，只要正弦輸入信號越過零伏，輸出就會從+Vsat過渡到-Vsat，或者從-Vsat過渡到+Vsat。這意味著，當(dāng)輸入穿越零伏時，輸出會更改其值。因此，上述電路也稱為同相過零檢測器。

以上就是英銳恩單片機(jī)開發(fā)工程師分享的有關(guān)高速比較器、反相比較器、同相比較器的知識。英銳恩專注單片機(jī)應(yīng)用方案設(shè)計與開發(fā)，提供8位單片機(jī)、16位單片機(jī)、32位單片機(jī)、運(yùn)放芯片和模擬開關(guān)。