1.電壓比較器符號及基本電路
同運(yùn)放原理的講解一樣，將輸出級電路搬到經(jīng)典電壓比較器符號的外部（創(chuàng)意原理符號），再進(jìn)而確定兩輸入端和輸出端（或輸出級）的對應(yīng)關(guān)系，則其工作原理就呼之欲出了。
圖1 常規(guī)電壓比較器符號、創(chuàng)意原理符號與應(yīng)用電路
從常規(guī)符號（圖1中a圖）看，電壓比較器也為三端元件，即兩輸入端，一輸出端。其輸入、輸出的關(guān)系為：
當(dāng)in+> in-時，out端為高電平“1”；
當(dāng)in- < in+時，out端為低電平“0”。
這也是做為電壓比較器原理及故障判斷的一個根本原則。
從創(chuàng)間原理符號（圖1中b圖）看，當(dāng)in-> in+時，內(nèi)部輸出級晶體管q導(dǎo)通，輸出端相當(dāng)于與供電負(fù)端短接，因而輸出低電平“0”，此低電平可能為0v，也可能是-15v（和供電負(fù)端電平相關(guān)）。
因電路為開路集電極輸出形式，故輸出端需加上位電阻r，以形成高電平“1”輸出。
從應(yīng)用電路（圖1中c圖）看，當(dāng)當(dāng)in+> in-時，內(nèi)部q截止，out端變?yōu)楦唠娖?。此時輸出端高電平的幅度完全取決于上拉vcc的電平幅度。如vcc為+5v，電路輸出高電平則為+5v；如vcc為+15v，電路輸出高電平則為+15v。
此處輸出端上接電源vcc，既可以是電壓比較器的供電電源，也可以是（共地的）另外的電壓級別。做為模－數(shù)轉(zhuǎn)換（接口）電路，為適應(yīng)數(shù)字（或mcu器件）的供電電源要求，電壓比較器輸出端多經(jīng)上拉電阻r接+5v電源（dsp器件，上接電阻則接入+3.3v電源正端）。
2.輸出端電路形式
當(dāng)比較器供電為±15v雙電源（比如直接采用運(yùn)放器件的電源供電），或輸出端上拉電源為+15v，而輸出端又要與后級（+5v供電數(shù)字電路系統(tǒng)）電路相連接時，那么輸出級外圍電路就要妥善完成前后級電路電平銜接的任務(wù)了。
電壓比較器的后級電路為mcu芯片時，mcu對輸入信號有3項(xiàng)要求：
輸入信號幅度不大于+5v；
因mcu為單電源供電，不要負(fù)的輸入信號；
只要電壓信號，不要電流信號。
圖2 電壓比較器輸出端電路形式
圖2中a電路，比較器供電為+15v，輸出端上拉電阻r接+5v，實(shí)現(xiàn)了前后級電平的自然對接，無須采用輸出電平鉗位等相關(guān)措施。
圖2中b電路，比較器供電為+15v，輸出端上拉電阻r也接+15v，電路的高電平輸出幅度超出后級電路的承受能力，此處加單向鉗位二極管d1以限制最高輸入電平（將輸出高電平鉗位在+5v電源電平附近），或由分壓電路將輸出電平進(jìn)行衰減。由電壓接法可知，當(dāng)當(dāng)in+> in-時，輸出端變?yōu)楦唠娖剑蒬1的嵌位作用，使輸出端電壓為+5v+d1的導(dǎo)通管壓降（一般約為0.6v左右）≈+5.6v。
圖2中c電路，比較器供電為±15v雙電源，輸出端上拉電阻r接+15v。電壓輸出端的高電平為+15v，而低電平為-15v，二者都不符合后級電路的輸入電平要求。一般采用添加r2限流電阻和雙向錯位二極管d1、d2的方法，進(jìn)行輸出端電壓鉗位。將電壓比較器輸出的±15v高、低電平嵌位成-0.6v~+5.6v左右的電壓信號（換言之，即將輸出信號嵌位于0和+5v的供電電源電壓范圍以內(nèi)）。
3.輸入端基準(zhǔn)電壓的來源
針對最基本的電壓比較器——單級比較器來說，in+和in-兩個輸入端，必定要有其一做為比較基準(zhǔn)端，另一端則做為信號電壓輸入端。基準(zhǔn)電壓通常由以下幾種方式生成（以下圖例將電壓比較器恢復(fù)為常規(guī)符號）：
1）直接由+5v電源（或±15v）電源經(jīng)電阻分壓取得；
2）由專用基準(zhǔn)電壓源或三端穩(wěn)壓器取得；
3）由運(yùn)算放大器生成。
圖3 電壓比較器基準(zhǔn)電壓的來源
如上圖3所示，基準(zhǔn)（比較）電壓可由供電電源經(jīng)電阻分壓取得；亦可由基準(zhǔn)電壓源或三端穩(wěn)壓器取得更為精準(zhǔn)的基準(zhǔn)電壓；圖3中的c電路，是由運(yùn)放n1取得-2.5v基準(zhǔn)電壓后，送入電壓比較器n2的反相輸入端做為比較基準(zhǔn)的。
由圖3可看出：
輸入信號即可進(jìn)入反相輸入端，也可進(jìn)入同相輸入端。
比較器供電可以單電源，可以雙電源。單（正）電源供電時，不能輸入負(fù)的信號電壓；
因其供電形式不同，除決定輸入信號的極性外，其輸出級外圍電路也有相應(yīng)差異；
輸入的另一端即可做為基準(zhǔn)比較端（電壓比較器必須有基準(zhǔn)比較端），通常此端電壓不為0v，為一固定不變之電壓。輸入信號端與基準(zhǔn)端電壓相等的概率近乎為0，因而兩輸入端大部分時間內(nèi)是有電壓差的，隨輸入信號電壓的變化，該電壓差也是變化的。