电压比较器被定义为一个电路，其功能是对输入信号执行判定和比较操作，通常作为非正弦波生成电路的核心组件。此类电路有多种形式，包括但不限于单级比较器、滞后式比较器、窗口型比较器以及三状态比较器等。电压比较器的应用范围广泛，既可用于模拟与数字电路之间的转换，也可用于波形的生成与转换，例如将正弦波转化为频率相同的方波或矩形波。

电压比较器的基本构造包括一个运算放大器，其放大倍数理论上可以达到极限状态，即“无限大”。其主要作用是对比两个电压值，并通过输出高低电平来表示这两个电压的大小关系。例如，当正输入端电压超过负输入端电压时，输出为高电平；反之则为低电平。比较器可以在线性或非线性工作区域运作，特点包括状态的快速跳变和高灵敏度。通常，为了加速状态转换并提高响应速度，比较器会在电路中添加正反馈。

从技术角度讲，电压比较器主要用于电子设备中，功能包括对模拟电压信号和固定参考电压的比较。当输入电压与参考电压接近时，输出电压将发生剧变，表现为输出高或低电平。此外，它还能用于模拟和数字信号的转换等多种应用。

电压比较器的工作特性通常由阈值电压和传输特性描述。阈值电压是指引发输出电压剧变的输入电压水平，而传输特性则描述了输出电压与输入电压之间的关系。绘制传输特性图通常需要先确定阈值，然后分析在输入电压变化的整个过程中输出电压的变化规律。

在实际应用中，电压比较器因其简单的结构和高灵敏度而广受欢迎，但其抗干扰能力较弱，因此经常需要通过设计改进来增强其性能。改进的设计包括滞后比较器和窗口比较器，这些都是通过调整输入回路和反馈回路的参数来实现的。而在某些情况下，即使没有加入负反馈，常规的运算放大器也可以作为电压比较器使用。

电压比较器在诸如电动自行车控制器等设备中也十分常见，例如用于显示仪表板上的电量或生成控制电路中的PWM锯齿波。此外，它们也被用于过电流和欠电压保护电路中，展现了其多功能性和应用的广泛性。

最后，电压比较器和运算放大器的主要区别在于输入的处理和输出增益的大小，电压比较器的开环增益非常高，而运放的输出则表现为更加线性的变化。为了确保稳定可靠的工作，运放通常使用负反馈，而电压比较器则不需要。这使得电压比较器在自动控制、测量技术以及各种电路设计中发挥着重要作用。