Komparátor je obvod, který se velmi podobá operačnímu zesilovači. Jeho schématická značka je stejná jako u operačního zesilovače a operační zesilovač lze v některých případech použít jako komparátor.
Komparátor je uzavřený elektronický obvod, který se v současnosti nejčastěji vyrábí ve formě integrovaného obvodu (i když je možné jej poskládat i z diskrétních součástek). Pro svou funkci vyžaduje minimálně 5 vývodů podle uvedeného obrázku. Kromě dvou vývodů pro kladné a záporné napájecí napětí je potřeba vývod pro výstup a dva vstupy. Jeden ze vstupů je invertující (-), druhý je neinvertující (+).
Funkce komparátoru je velmi jednoduchá. Porovnává napětí mezi oběma vstupy a podle toho nastavuje svůj výstup. Výstup je logického typu a má pouze dva stavy. Obvykle je na výstupu log. "1" pokud je neivertující vstup kladnější než invertující. Při opačném stavu je výstup na úrovní log. "0".
Největším problémem komparátoru je jeho chování při ve stavu, kdy jsou oba vstupy na přibližně shodné úrovni. Představme si např. stav, kdy porovnáváme sinusový signál s referenční nulovou úrovní. Je-li na užitečném signálu superponovaný malý rušivý signál, může výstup kmitat při průchodu hlídanou úrovní - viz obrázek.
Tento jev je možné odstranit zavedením hystereze pomocí kladné zpětné vazby.
Hystereze v obvodu komparátoru se obvykle zavede kladnou zpětnou vazbou do neinvertujícího vstupu. Na následujícím obrázku vidíte odporový dělič, který vrací část signálu na vstup a posouvá tím velikost referenčního napětí pro komparační obvod. Znáte-li hodnotu Uref, velikost napětí na výstupu pro logickou "0" a logickou "1" a hodnoty obou odporů, dokážete si snadno spočítat, jak se mění napětí na neinvertujícím vstupu pro oba stavy.
Příklad: Pro Uref = 2,5 V, výstupní úrovně 0 a 5 V a odpory R1 = 1K0 a R2 = 3K9 by se na neinvertujícím vstupu měnily hodnoty napětí přibližně 2 V nebo 3 V.
Funkce celého obvodu se pak změní a k zákmitům při přechodu mezi výstupními úrovněmi nedochází.
Poznamenejme, že kladnou zpětnou vazbou můžete ovlivňovat buď komparovanou referenční úroveň nebo vstupní signál. Tak je také zapojen popisovaný měřič, který má konstantní referenci a zpětná vazba posouvá vstupní signál.