窗口比较器

单限比较器和滞回比较器在输入电压单一方向变化时，输出电压只跃变一次，因而不能检测输入电压是否在两个给定电压之间，而窗口比较器具有这一功能。如图所示为一种双限比较器，外加参考电压U_RH>U_RL，电阻R₁，R₂和稳压管D_Z构成限幅电路。

工作原理：

★当输入电压u_I>U_RH时，u_I>U_RL，所以集成运放A₁的输出u_O1=+U_OM，A₂的输出u_O2=-U_OM。使得二极管D₁导通D₂截止，电流通路如图所标注，稳压管D_Z工作在稳压状态，输出电压u_O=+U_Z。

★当输入电压u_I<U_RL时，u_I<U_RH，所以集成运放A₁的输出u_O1=-U_OM，A₂的输出u_O2=+U_OM。使得二极管D₂导通D₁截止，电流通路如图所标注，稳压管D_Z工作在稳压状态，输出电压u_O=+U_Z。

★U_RL<u_I<U_RH时，u_O1=u_O2=-U_OM，所以D₁和D₂均截止，稳压管截止，u_O=0。

U_RH和U_RL分别为比较器的两个阈值电压，设U_RH和U_RL均大于零，则传输特性如图（b）所示。

通过以上三种电压比较器的分析，可得出如下结论：

☆在电压比较器中，集成运放多工作在非线性区，输出电压只有高电平和低电平两种可能的情况。

☆一般用电压传输特性来描述输出电压与输入电压的函数关系。

☆电压传输特性的三个要素是输出电压的高、低电平，阈值电压和输出电压的跃变方向。输出电压的高、低电平决定于限幅电路;令u_N=u_P，所求的u_I就是阈值电压;u_I等于阈值电压时输出电压的跃变方向决定于输入电压作用于同相输入端还是反相输入端。