比較器
比較器是一種電子電路，它比較施加在其上的兩個輸入，併產生一個輸出。比較器的輸出值指示哪個輸入更大或更小。請注意，比較器屬於IC的非線性應用。
運放有兩個輸入端，因此基於運放的比較器比較施加在其上的兩個輸入，並將比較結果作為輸出。本章討論基於運放的比較器。
比較器的型別
比較器有兩種型別：反相和同相。本節將詳細討論這兩種型別。
反相比較器
反相比較器是一種基於運放的比較器，其參考電壓施加到其同相端，輸入電壓施加到其反相端。該比較器稱為反相比較器，因為要比較的輸入電壓施加到運放的反相端。
反相比較器的電路圖如下所示。
反相比較器的工作原理非常簡單。它根據其輸入電壓$V_{i}$和參考電壓$V_{ref}$的值，在輸出端產生兩個值之一，$+V_{sat}$和$-V_{sat}$。
當輸入$V_{i}$電壓大於參考電壓$V_{ref}$時，反相比較器的輸出值為$-V_{sat}$。
當輸入$V_{i}$小於參考電壓$V_{ref}$時，反相比較器的輸出值為$+V_{sat}$。
示例
讓我們繪製反相比較器的輸出波形，當正弦輸入訊號和0伏的參考電壓分別施加到其反相端和同相端時。
下面討論上述反相比較器的工作原理：
在正弦輸入訊號的正半周期間，運放反相端的電壓大於0伏。因此，在正弦輸入訊號的正半週期間，反相比較器的輸出值將等於$-V_{sat}$。
同樣，在正弦輸入訊號的負半周期間，運放反相端的電壓小於0伏。因此，在正弦輸入訊號的負半週期間，反相比較器的輸出值將等於$+V_{sat}$。
下圖顯示了當參考電壓為0伏時，反相比較器的輸入和輸出波形。
從上圖可以看出，每當正弦輸入訊號過零時，輸出都會從$-V_{sat}$轉換到$+V_{sat}$，或者從$+V_{sat}$轉換到$-V_{sat}$。換句話說，當輸入過零時，輸出會改變其值。因此，上述電路也稱為反相過零檢測器。
同相比較器
同相比較器是一種基於運放的比較器，其參考電壓施加到其反相端，輸入電壓施加到其同相端。該基於運放的比較器稱為同相比較器，因為要比較的輸入電壓施加到運放的同相端。
同相比較器的電路圖如下所示。
同相比較器的工作原理非常簡單。它根據輸入電壓$V_{t}$和參考電壓$+V_{ref}$的值，在輸出端產生兩個值之一，$+V_{sat}$和$-V_{sat}$。
當輸入電壓$V_{i}$大於參考電壓$+V_{ref}$時，同相比較器的輸出值為$+V_{sat}$。
當輸入電壓$V_{i}$小於參考電壓$+V_{ref}$時，同相比較器的輸出值為$-V_{sat}$。
示例
讓我們繪製同相比較器的輸出波形，當正弦輸入訊號和0伏的參考電壓分別施加到運放的同相端和反相端時。
下面解釋同相比較器的工作原理：
在正弦輸入訊號的正半周期間，運放同相端的電壓大於0伏。因此，在正弦輸入訊號的正半週期間，同相比較器的輸出值將等於$+V_{sat}$。
同樣，在正弦輸入訊號的負半周期間，運放同相端的電壓小於0伏。因此，在正弦輸入訊號的負半週期間，同相比較器的輸出值將等於$-V_{sat}$。
下圖顯示了當參考電壓為0伏時，同相比較器的輸入和輸出波形。
從上圖可以看出，每當正弦輸入訊號過零時，輸出都會從$+V_{sat}$轉換到$-V_{sat}$，或者從$-V_{sat}$轉換到$+V_{sat}$。這意味著，當輸入過零時，輸出會改變其值。因此，上述電路也稱為同相過零檢測器。