Um comparador de tensão dedicado geralmente será mais rápido que um amplificador operacional para uso geral colocado em operação como comparador. Um comparador de tensão dedicado também pode conter funções adicionais, como uma referência precisa de tensão interna, uma histerese ajustável e uma entrada de clock.
Um chip de comparação de tensão dedicado, como o LM339, é projetado para interferir em uma interface lógica digital (em um TTL ou CMOS). A saída é um estado binário frequentemente usado para fazer interface entre sinais do mundo real e circuitos digitais (consulte conversor analógico-digital). Se houver uma fonte de tensão fixa, por exemplo, de um dispositivo DC ajustável no caminho do sinal, um comparador equivale a uma cascata de amplificadores.
Quando as tensões são quase iguais, a tensão de saída não cairá em um dos níveis lógicos, portanto os sinais analógicos entrarão no campo digital com resultados imprevisíveis. Para tornar esse intervalo o mais curto possível, a cascata do amplificador é um grande ganho.
O circuito consiste principalmente em transistores bipolares. Para frequências muito altas, a impedância de entrada dos estágios é baixa. Isto reduz a saturação dos transistores bipolares na junção lenta e alta, o que de outra forma implicaria longos períodos de recuperação. Pequenos diodos Schottky, como os dos modelos de lógica binária, melhoram o desempenho, embora o desempenho permaneça o mesmo dos circuitos dos amplificadores que utilizam sinais analógicos.
A taxa de queda não faz sentido para esses dispositivos. Para aplicações de flash ADC, o sinal distribuído de oito portas corresponde ao ganho de tensão e corrente após cada amplificador e os resistores atuam como interruptores de nível.
O LM339 faz isso com uma saída de coletor aberto. Quando a entrada do inversor está com uma tensão mais alta que a entrada não inversora, a saída do comparador é conectada à alimentação negativa.
Quando a entrada não invertida é maior que a entrada invertida, a saída é “flutuante” (tem uma impedância de terra muito alta). O ganho do amplificador operacional como comparador é dado por esta equação V (out) = V (in).
