參考鏈接1: 電子設計教程29：滯回比較器（施密特觸發(fā)器）
參考鏈接2: 滯回比較器電路詳細分析
參考鏈接3: 比較器精髓：施密特觸發(fā)器，正反饋的妙用
參考鏈接4: 比較器反饋電阻選多大？理解滯后效應，輕松設計正反饋
參考鏈接5: 比較器基礎知識及應用
參考鏈接6: 四種遲滯比較器
參考鏈接7: 滯回比較器介紹及高低閾值計算
參考鏈接8: 【講堂】“片”(窗口)比較器電路原理圖解
參考鏈接9: 【分享】運放比較器電路特性
參考鏈接10: 窗口電壓比較器電路

??在此感謝各位前輩大佬的總結，寫這個只是為了記錄學習大佬資料的過程，內容基本都是搬運的大佬博客，覺著有用自己搞過來自己記一下，如果有大佬覺著我搬過來不好，聯(lián)系我刪。

1、什么是滯回比較器（施密特觸發(fā)器）？

??首先，比較器長這樣（見下圖），滯回“比較器”，歸根到底還是比較器，這里的滯回是指電路沒有那么敏感，有一點的抗干擾能力（比如你信號有雜波，它可以“濾波”），滯回不是一個閾值點，而是創(chuàng)建不同的上升和下降閾值，這使得輸出始終保持在低或高的狀態(tài)。

??滯回比較器長這樣（見下圖），可以看出與普通比較器區(qū)別是：多了個同相輸入端與運放輸出端通過電阻相連，也就是多了正反饋回路。

2、反向遲滯比較器/滯回比較器（施密特觸發(fā)器）原理應用

??反相滯回比較器：同相端輸入基準電壓，反向端輸入檢測信號，當輸入電壓高于Uth時，比較器輸出低電平，當輸入電壓低于Utl時比較器輸出高電平，在兩者之間保持。
??在實際應用中，該電路通常用于保護某個值在一定范圍內，這個范圍可以人為設定，因此需要設置參考電壓，如下圖通過$VCC=5V$、$R_1=10k\Omega$、$R_2=10k\Omega$分壓設定觸發(fā)電壓$V_A$，那么$V_A=\frac{R_2}{R_1+R_2}?VCC=\frac{10k\Omega }{10k\Omega +10k\Omega }?5V=2.5V$，反相輸入端輸入電壓為$V_{in}$，輸出端電壓為$V_o$。

??當$V_{in}<V_A$，即$V_{in}<2.5V$時，由于比較器特性，輸出$V_o$為低電平，即$0V$，那么分析相當于$VCC$、$R_1$、$R_2//R_4$，等效電路圖如下圖仿真所示，設定$VCC=5V$、$VDD=5V$、$R_1=10k\Omega$、$R_2=10k\Omega$、$R_3=10k\Omega$、$R_4=100k\Omega$，那么電阻分壓后：$V_A=\frac{R_2}{R_1+R_2//R_4}?VCC=\frac{10k\Omega }{10k\Omega +10k\Omega //100k\Omega }?5V=\frac{10k\Omega }{10k\Omega +9.09091k\Omega }?5V=2.381V$。

??當$V_{in}>V_A$，即$V_{in}>2.5V$時，設定$VCC=5V$、$VDD=5V$、$R_1=10k\Omega$、$R_2=10k\Omega$、$R_3=10k\Omega$、$R_4=100k\Omega$，由于比較器特性，輸出$V_o$被$VDD$拉高為高電平，即$5V$，那么電路分析那么電阻分壓后（相當于$VCC$、$R_1//(R_3+R_4)$、$R_2$）：$V_A=2.609V$。

??可以看出，以上兩個計算算出了兩個$V_A$分別為$2.381V$、$2.609V$，因此下圖中的$U_l=2.381V$、$U_h=2.609V$。如果輸入的$V_{in}<U_l$，即$V_{in}<2.381V$，輸出就是低電平，$V_{in}>U_h$，即$V_{in}>2.609V$，輸出就是高電平。可以看出，中間相當于有一個緩沖區(qū)。

??通過構建仿真電路，我們仿真一下上面計算的值對不對，橙色波形是輸入的信號（這里采用的是三角波，方便查看電壓值變化），紅色波形是比較器輸出的信號。

??通過示波器，我們可以看到兩個電壓值分別為$2.414V$、$2.714V$，與計算的值有一定的誤差，目前還不確定該誤差正常不正常，按理說仿真是理想的，應該與計算值無誤的，這個以后看有機會確定一下這個誤差來源吧。

3、同向遲滯比較器/滯回比較器（施密特觸發(fā)器）原理應用

??同相滯回比較器：同相端輸入檢測信號，反向端輸入基準電壓，當輸入電壓高于Uth時，比較器輸出高電平，當輸入電壓低于Utl時比較器輸出低電平，在兩者之間保持。
??類比于反向遲滯比較器，同向遲滯比較器的信號輸入是在同相輸入端，參考電壓設置在反向輸入端，同樣是正反饋回路。這里就不貼圖了。

4、疑惑點以及解答（比較器與運放的聯(lián)系和區(qū)別）

4.1、比較器為啥加上拉電阻？

??解惑：很多人會疑惑輸出端為什么要加一個上拉電阻？
??答：相較于運放采用推挽輸出的方式，比較器采用開集輸出，需要加上拉電阻。

4.2、比較器與運放用的場景

??運放一般工作在閉環(huán)負反饋狀態(tài)（線性區(qū)），主要作用是對輸入端信號進行放大；比較器工作在開環(huán)狀態(tài)（非線性區(qū)），主要是對輸入端的信號進行比較判別，翻轉速度比較快。

??在對速度要求不高的時候，運放可以工作于開環(huán)當做比較器使用，但輸出會受到電源軌的限制因此需要注意電平匹配問題。反過來電壓比較器在大部分情況下不能作為運放使用，主要是由于比較器沒有做相位補償閉環(huán)容易不穩(wěn)定。

4.3、輸出信號的形式與響應速度

??相較于運放輸出的是模擬信號，比較器輸出的是高低電平對應數(shù)字的0和1，集電極開路使其可兼容TTL或CMOS。
??相較于運放，比較器的響應速度比較快，這也是由于其內部沒有做相位補償?shù)木壒省?/p>

5、滯回比較器拓展之窗口比較器

??將兩個滯回比較器搭配使用，可以做出一個窗口比較器，下限運放的正端接的被測信號，負端則是基準。而上限運放正端接基準，負端接被測信號。本電路有兩個基準比較端，整定值分別為+5V和-5V。由電路結構可知，只要+5V>IN>-5V，換言之，只在輸入信號在+5V～-5C“該片范圍”之內，電路就會維持原態(tài)（或稱靜態(tài)）的高電平輸出狀態(tài)。反之，IN信號要么高于+5V，要么低于－5V，只要出離了“該片范圍”，N1（或N2）的輸出端即會翻轉，變成低電平狀態(tài)。

??這里假設輸入為（$?5V，+5V$），上面部分同相輸入端電壓大于反向輸入端電壓，那么輸出被R5拉高；下面部分同相輸入端電壓大于反向輸入端電壓，那么也是輸入端被R5拉高，所以上下兩個輸出都是高電平。具體這里不在分析，可以參考上面的分析計算；
??這里假設輸入為（$?\infty$，$?5V$）、（$5V$，+∞），上面部分同相輸入端電壓小于反向輸入端電壓，那么輸出為低電平（這里是雙電源供電，應該是輸出-15V）；下面部分同相輸入端電壓大于反向輸入端電壓，因為比較器是開路集電極輸出（這個意思就是集電極什么都沒有接，所以在這里，下面的比較器輸出端被上面運放輸出端拉低至0V），所以輸出是低電平。
??可以看到這里沒有正反饋電阻，當然你也可以添加正反饋電阻，這個正反饋電阻一般取100KΩ。