窗口比較器，又稱為雙限比較器，具有兩個門限電平，可以檢測輸入模擬信號的電平是否處在給定的兩個門限電平之間。在元件選擇與分類，或?qū)ιa(chǎn)現(xiàn)場進行監(jiān)視與控制時，窗口比較器是很有用的。

圖為一典型的窗口比較器電路，電路由兩個集成運放組成，輸入電壓ui分別接到運放Al的同相輸入端和A2的反相輸入端，參考電壓UH和UL分別加在Al的反相輸入端和A2的同相輸入端。兩個集成運放的輸出端各通過一個二極管后并聯(lián)在一起，成為窗口比較器的輸出端。

典型窗口比較器電路圖設(shè)計（一）

單限電壓比較器和滯回電壓比較器在輸入電壓ui單一方向變化時，輸出電壓uo只躍變一次。因此只能檢測出ui與一個參考電壓值的大小關(guān)系。如果要判斷ui是否在兩個給定的電壓之間，就要采用窗口比較器。圖1（a）是一種窗口比較器，外加參考電壓URH》URL，R1、R2和穩(wěn)壓管DZ構(gòu)成限幅電路。

圖1 ?窗口比較器及其電壓傳輸特性

當輸入電壓ui》URH時，uo1=+UOM，uo2=﹣UOM，因而二級管D1導通、D2截止，所以電路的輸出電壓uo=UZ。

當輸入電壓ui《URL時uo1=﹣UOM，uo2=+UOM，因而二級管D1截止、D2導通，所以電路的輸出電壓uo=UZ。

當輸入電壓URL《ui《URH時，uo1=﹣UOM，uo2=﹣UOM，因而二級管D1和D2都截止，所以電路的輸出電壓uo=0。

窗口比較器的電壓傳輸特性如圖1（b）所示。

通過以上3種電壓比較器的分析，可得出以下結(jié)論。

①在電壓比較器中，集成運放多工作在非線性區(qū)，輸出電壓只有高電平和低電平兩種可能的情況。

②一般用電壓傳輸特性來描述輸出電壓與輸入電壓的函數(shù)關(guān)系。

③電壓傳輸特性的3個要素是輸出電壓的高電平、低電平，閥值電壓和輸出電壓的躍變方向。輸出電壓的高電平、低電平?jīng)Q定于限幅電路；閥值電壓是使輸出電壓uo從高電平躍變?yōu)榈碗娖交蛘邚牡碗娖杰S變?yōu)楦唠娖降哪骋惠斎腚妷海籾i等于閥值電壓時輸出電壓的躍變方向決定于同相輸入端和反相輸入端的相對大小關(guān)系。

典型窗口比較器電路圖設(shè)計（二）

典型的窗口比較器電路

如圖為典型的窗口比較器電路圖。每個比較器有兩個輸入端和一個輸出端。兩個輸入端一個稱為同相輸入端，用“+”表示，另一個稱為反相輸入端，用“-”表示。用作比較兩個電壓時，任意一個輸入端加一個固定電壓做參考電壓，另一端加一個待比較的信號電壓。當“+”端電壓高于“-”端時，輸出管截止，相當于輸出端開路。當“-”端電壓高于“+”端時，輸出管飽和，相當于輸出端接低電位。