传统的数字比较器IC是机械杠杆刻度的电子模拟物。与机械对应物一样，它们比较两个逻辑信号并产生指示输入关系的输出(通常是电压电平)，即 A > B、A < B，在某些情况下，A = B。

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　　尽管这些简单的比较器很有用，但它们也存在一些问题，包括：

　　为了获得比较的视觉指示，比较器的输出必须连接到驱动LED的晶体管。

　　如果比较器用于监视两个电源电压的存在，则当两个输入电压源都关闭时，会出现错误情况。在这种情况下，数字比较器将指示误导性的“正常”状态，即A = B，即使两个电源都不起作用。

　　本DI中介绍的比较器解决了这些问题，并增加了一些其他有用的功能。它基于分立元件，使您能够用最少的电子元件实现最大的结果。此外，该解决方案还提供先前可用的比较状态(A > B;A < B 和 A = B)，它还指示当 A = B = 0 和 A = B = 1 时输入的状态。

　　在详细介绍之前，让我们回顾一下模拟比较器和数字比较器之间的一些差异。

　　模拟比较器 通常具有可配置的开关阈值。如果输入信号超过此阈值，比较器输出信号将输出电平从逻辑电平切换为逻辑零，反之亦然。

　　数字比较器 允许您比较输入 A 和 B 的逻辑信号电平比率。这些设备可以指示：A = B;A > B;一< 乙。

　　图2-4显示了简单的通用比较器的原理图，这些比较器使用多个LED(LED1至LED3)来指示输入A和B电平之间的关系，如下所示：

　　等效的国家方案可以在 图1.

　　图1 基本改进的比较器等效方案。

　　电路1：使用BJT实现的比较器

　　中所示的比较器 图2 由双极晶体管 VT1、VT2 和前面提到的三个状态指示灯 LED 组成。

　　图2 带双极晶体管的比较器。

　　电路功能如下：

　　如果输入A和B没有逻辑电平信号，则晶体管闭合(关断)，导致流过LED3的电流流过电阻R1、R3和R2、R4。此 LED 指示状态 A = B = 0。

　　如果将单元级逻辑“1”信号施加到输入 A，而将逻辑零施加到输入 B，则 VT1 晶体管打开(打开)，使 LED1 亮起，表示 A > B。

　　如果将单元级逻辑“1”信号施加到输入 B，并将逻辑零施加到输入 A，则 VT2 晶体管打开，LED2 亮起，指示条件 A < B。

　　如果将单元级逻辑“1”信号同时施加到输入 A 和 B，则晶体管 VT1 和 VT2 都将断开，因此两个 LED 都不会亮起，指示条件 A = B = 1。

　　图2所示比较器的开关阈值约为3 V。该电路有一个有趣的特性，因为LED的开关不是瞬时的，而是其亮度的逐渐变化。这一特性使得这种类型的比较器便于用于监测立体声音频信号的电平。它还可以连接到立体声放大器的输出，并用于驱动多色LED，为音乐作品增添视觉效果。

　　电路2：使用FET实现的改进比较器

　　场效应晶体管的数字比较器如 图3 还具有 3 V 的开关阈值，可用于逻辑电平为 3 至 15 V 甚至更高的 TTL 或 CMOS 数字器件。

　　如有必要，图2和图3中的比较器开关阈值可以通过改变输入电阻分压器(即R5和R6、R7和R8)的值来调整。

　　图3 带双极晶体管的比较器。

　　电路3：具有可调阈值的改进型比较器

　　数字比较器如 图4 基于 A1 LM393 比较器芯片，具有可调阈值，可使用电位计 R3 在 0 至 20 V 之间平滑变化。

　　图4 基于 A1 LM393 比较器芯片的数字比较。

　　结论和应用

　　图2-4所示的数字比较器可以完全解决监视两个电源电压的问题，因为它们提供了缺少哪个电压的正指示。所有这些比较器的电源电压并不重要，几乎总是可以使用应用的现有电源;前提是它是5V或更高。

　　这些改进的比较器电路消除了传统设计中的“盲点”，传统设计无法区分两个输入是否为“1”或“0”。本DI中描述的所有三种设计还具有内置LED驱动功能。

　　这种类型的电路还可以适用于监控电源以外的其他一些有趣的应用，包括：

　　一种双通道逻辑测试仪，可让您直观地监控被监控或维修的数字设备两个点的逻辑电平的存在和电平。

　　使用光电对作为LED时用于电隔离数据传输的电路，包括具有开放光通道的LED对。

　　一种安全联锁装置，在两个(或更多)传感器指示正确配置之前，不允许激活机制。

　　可变阈值比较器(电路3)可以修改为温度、电压或其他变量的简单模拟报警。