电压比较器在电子电路中扮演着重要角色，通常由集成运放构成。与普通运放电路不同，比较器中的集成运放大多处于开环或正反馈状态。只要在两个输入端施加一个很小的信号，运放就会迅速进入非线性区，这属于集成运放的非线性应用范畴。在分析比较器时，虚断路原则始终成立，而虚短及虚地等概念仅在判断临界情况时适用。电压比较器的基本功能是将一个模拟输入信号 ui 与一个固定的参考电压 UR 进行比较和鉴别。当参考电压为零时，这种比较器被称为零电平比较器，也叫过零比较器。按输入方式的不同，可分为反相输入和同相输入两种零电位比较器，如图 1 (a)、(b) 所示。
通常，我们用阈值电压和传输特性来描述比较器的工作特性。阈值电压（又称门槛电平）是使比较器输出电压发生跳变时的输入电压值，简称为阈值，用符号 UTH 表示。传输特性则是比较器的输出电压 uo 与输入电压 ui 在平面直角坐标上的关系。画传输特性的一般步骤是：先求阈值，再根据电压比较器的具体电路，分析在输入电压由变到（正向过程）和输入电压由到（负向过程）两种情况下，输出电压的变化规律，然后画出传输特性。
若将零电平比较器中的接地端改接为一个参考电压 UR（设为直流电压），由于 UR 的大小和极性均可调整，电路就成为了任意电平比较器，也称为俘零比较器，如图 2 所示。[此处插入图 2：任意电平比较器及传输特性 (a) 任意电平比较器 (b) 传输特性]电平电压比较器虽然结构简单、灵敏度高，但抗干扰能力较差。当输入信号因干扰在阈值附近变化时，输出电压会在高、低两个电平之间反复跳变，可能导致输出状态产生误动作。为了提高电压比较器的抗干扰能力，接下来介绍有两个不同阈值的滞回电压比较器。滞回比较器又称施密特触发器、迟滞比较器。其特点是当输入信号 ui 逐渐增大或逐渐减小时，它有两个不同的阈值，且传输特性具有 “滞回” 曲线的形状。滞回比较器也有反相输入和同相输入两种方式， UR 是某一固定电压，改变 UR 值能改变阈值及回差大小。以图 4 (a) 所示的反相滞回比较器为例，正向过程的阈值形成电压传输特性的 abcd 段，负向过程的阈值形成电压传输特性上 defa 段。由于它与磁滞回线形状相似，故称之为滞回电压比较器。
利用求阈值的临界条件和叠加原理方法，可计算出图 4 (b) 所示的同相滞回比较器的两个阈值。两个阈值的差值
称为回差。由分析可知，改变 R2 值可改变回差大小，调整 UR 可改变 UTH1 和 UTH2，但不影响回差大小，即滞回比较器的传输特性将平行右移或左移，滞回曲线宽度不变。例如，滞回比较器的传输特性和输入电压的波形如图 6 (a)、(b) 所示。根据传输特性和两个阈值（
， UTH2=?2V ），可画出输出电压 uo 的波形，如图 6 (c) 所示。从图中可见， ui 在 UTH1 与 UTH2 之间变化时，不会引起 uo 的跳变。不过，回差也导致了输出电压的滞后现象，使电平鉴别产生误差。
电平比较器和滞回比较器都属于单限比较器，其特点是输入信号单方向变化（正向过程或负向过程）时，输出电压 uo 只跳变，只能检测一个输入信号的电平。双限比较器又称窗口比较器，其特点是输入信号单方向变化（例如 ui 从足够低单调升高到足够高）时，可使输出电压 uo 跳变两次，其传输特性如图 7 (b) 所示，形似窗口，因此被称为窗口比较器。窗口比较器提供了两个阈值和两种输出稳定状态，可用来判断 ui 是否在某两个电平之间。
综上所述，不同类型的电压比较器在电子电路中有着各自独特的应用场景，了解它们的特性对于电子工程师设计和优化电路至关重要。
