电压比较器原理
电压比较器（Comparator）对两个模拟量电压信号进行比较，并通过输出判断哪个电压高，在二者幅度相等的附近，输出电压将产生跃变，相应输出高电平或低电平。
其原理图符号如下图所示：
如上图所示，比较器有VP（同相）与VN（反相）两个输入端及一个VO输出端，另有电源VCC与VEE（对于单电源比较器通常是地）。在正常工作下，只要施加在VP同相端的电压高于反相端VN的电压，则VO输出高电平；相反，如果VP同相端电压低于反相端电压VN，则VO输出低电平。
我们以下图所示的波形来看看实际的输入输出比较情况：
在时间 t0～ t1，VP值大于VN值，因此输出为高电平，在时间t1～t2，VP值小于VN值，因此输出为低电平。
虽然电压比较器的原理很简单，但是数据手册给出的参数却并不少，比如输入失调电压、输入失调电流、输入偏置电流等，Wait a minute，怎么这些参数很像运算放大器的参数呀？是的，比较器本身就是运算放大器的非线性应用。
我们对比一下运放与比较器的原理框图，如下所示：
（上图来自Philips Semiconductors的比较器LM393手册）
（上图来自Texas Instruments的运放LM741数据手册）
两张图好像差别很远呐，没什么可比性，但是我们稍微标注一下：
比较器中的两个100uA恒流源对应运放中的恒流源1与恒流源2，比较器中的三极管Q5与Q6组成的基本镜像电流源与运放中的改进型镜像恒流源3对应，比较器中的Q7与Q8两个三极管组成放大输出与运放中的放大部分对应。
可以看到，比较器其实就是运放的某些部分的组成，本身就是一个运放，特别是输入级部分非常相似，因此比较器相关的参数与运放也是类似的，我们简单来看看比较器有哪些参数：
1、输入失调电压VOS（Input offsetvoltage）：
2、输入共模电压范围 VCM（Inputcommon-mode voltage range）：
3、差分输入电压VIDR（Differentialinput voltage）：
4、输入偏置电流IBIAS（Input biascurrent）：
5、输入失调电流IOS（Input offsetcurrent）：
6、输出吸收电流IOL（Output sink current）：
7、供电电流ICC（Supplycurrent）：
8、电压放大倍数 Av（Voltage gain）：
9、饱和电压VOL（Saturationvoltage）：
10、大信号反应时间tLSR（Large-signalresponse time）：
11、响应时间tR（Response time）：
稀里哗啦写了一大片，了解运放的读者很容易明白这些参数，然并卵！！因为大多数场合下，我们对它们的参数关注度远没有运放应用时那么高，对于比较器我们最关注的是：速度，或者说是响应时间！其它神马都是浮云。
在高速应用中，当输入级的信号的大小由VP>VN变为VP<VN（反之亦然），我们最想知道的是：现在使用的这个比较器能够接受频率有多高的输入信号，换句话说，就是比较器的响应速率有多快。如果响应速率跟不上输入信号变化的速度，那么输出的有效性肯定是无法保证的。
比较器的速度用响应时间来表示，是指输出对输入端某一预定的电压阶跃的响应，完成输出转换的50%所需要的时间。
（上图来自Philips Semiconductors的比较器LM393数据手册）
（上图来自Texas Instruments的比较器LM393数据手册）
如图中所示输入阶跃幅度为100mV（数据手册中一般都会标注测试条件），所选择的输入阶跃幅度的范围是刚超出使输出状态发生转换的电平（相对地0V而言），这种额外的电压称为输入过激励Vod（Overdrivers），典型的过激励值有5mV、20mV、100mV。一般来说，反应时间会随Vod的增加而下降（也就是更好JJ）。
另外，还有一个输出吸收电流参数，大多数比较器都是开漏（OD）或开集（OC）输出的，因此对输出是没有灌电流能力的，通常在使用时都会用一个上拉电阻将其拉至某个电源，如下图所示：
电压比较器输出都是数字信号（高或低），使用OD/OC输出结构的好处之一是易与后级相连接（即电平转换），比如，后级处理中心是5V供电的单片机，就可以上拉VDD=5V，如果后级处理中心是12V电路，就可以上拉VDD=12V，只要不超过极限值即可。
什么？你的应用跟速度没关系？那你可以使用运放来当作比较器来用，而且很多运放都要较高的增益和低输入失调可供利用，但是由于运放内部有频率补偿电容，因此它的转换速率相对比较器而言要低一些，这一点需要注意。
下图通过比较器对比正弦波与锯齿波的模拟值实时生成SPWM波形
其波形如下的所示，读者可自行分析
