比较器

比较器是一种电子电路，它比较施加到其上的两个输入并产生输出。比较器的输出值表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组成，因此基于运算放大器的比较器比较施加到其上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：反相和非反相。本节详细讨论了这两种类型。

反相比较器是一种基于运算放大器的比较器，其非反相端施加参考电压，反相端施加输入电压。这种比较器被称为反相比较器，因为需要比较的输入电压施加在运算放大器的反相端。

下图显示了反相比较器的电路图。

反相比较器的操作非常简单。它根据其输入电压 $V_{i}$ 和参考电压 $V_{ref}$ 的值在输出端产生两个值之一，$+V_{sat}$ 和 $-V_{sat}$。

当正弦输入信号和零伏参考电压时，让我们绘制反相比较器的输出波形分别施加到其反相和非反相端子。

下面讨论上面显示的反相比较器的操作 −

下图显示了当参考电压为零伏时，反相比较器的输入和输出波形。

在上图中，我们可以观察到，每当正弦输入信号越过零伏时，输出就会从 $-V_{sat}$ 转换为 $+V_{sat}$ 或从 $+V_{sat}$ 转换为 $-V_{sat}$。换句话说，当输入越过零伏时，输出会改变其值。因此，上述电路也称为反相零交叉检测器。

非反相比较器是一种基于运算放大器的比较器，其参考电压施加到其反相端，输入电压施加到其非反相端。这种基于运算放大器的比较器被称为非反相比较器，因为需要比较的输入电压施加到运算放大器的非反相端。

非反相比较器的电路图如下图所示

非反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之一，$+V_{sat}$ 和 $-V_{sat}$。

当正弦输入为正弦波时，让我们绘制同相比较器的输出波形信号和零伏参考电压分别施加到运算放大器的非反相端和反相端。

非反相比较器的操作如下所述 −

在正弦输入信号的正半周期期间，运算放大器的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内，非反相比较器的输出值将等于 $+V_{sat}$。
同样，在正弦输入信号的负半周期内，运算放大器非反相端的电压小于零伏。因此，在正弦输入信号的负半周期内，非反相比较器的输出值将等于 $-V_{sat}$。

下图显示了当参考电压为零伏时，非反相比较器的输入和输出波形。

从上图可以看出，只要正弦输入信号越过零伏，输出就会从 $+V_{sat}$ 转换为 $-V_{sat}$ 或从 $-V_{sat}$ 转换为 $+V_{sat}$。这意味着，当输入越过零伏时，输出会改变其值。因此，上述电路也称为非反相零交叉检测器。