电压比较器的输出电压不是通过公式“计算”出来的一个连续值，它主要取决于两个关键因素：

1. 输入电压的关系： 比较器会比较其同相输入端 (+) 和反相输入端 (-) 的电压。

   • 当 V+ > V- 时：输出为高电平。
   • 当 V+ < V- 时：输出为低电平。
   • (注：对于窗口比较器或特定设计，逻辑可能不同，但这是最核心的比较逻辑)

2. 比较器的电源电压和输出级结构： 输出的具体电压值由比较器使用的电源电压及其内部的输出级电路设计决定。高电平和低电平几乎总是接近或达到电源轨。

   • 典型输出结构：
     • 推挽输出： 这种结构可以直接驱动负载到接近正电源和接近负电源（或地）。
     • 开漏/开集电极输出： 这种结构可以将输出拉低到接近负电源（或地），但不能主动驱动高电平。要获得高电平，必须使用一个上拉电阻连接到某个电压源（通常是正电源 Vcc）。
   • 单电源供电（+Vcc 和 GND）：
     • 高电平 (V+ > V- 时)：通常接近 +Vcc。对于专用比较器，可能非常接近+Vcc（如差零点几伏）。
     • 低电平 (V+ < V- 时)：通常接近 GND (0V)。专用比较器（如LM339系列）的低电平也可能比GND高几十到几百毫伏（查手册确认“低电平输出电压”或“输出饱和电压”）。
   • 双电源供电（+Vcc 和 -Vee）：
     • 高电平 (V+ > V- 时)：通常接近 +Vcc。
     • 低电平 (V+ < V- 时)：通常接近 -Vee。

总结输出电压的确定方法：

1. 判断逻辑状态： 根据输入关系判断输出应该是高电平 (H) 还是低电平 (L)。
2. 查阅数据手册： 找到所用比较器芯片的数据手册，查找以下关键参数：
   • V_OH：输出高电平电压。通常在一定负载电流下给出的最小值或典型值。对于推挽输出单电源，这值接近+Vcc。对于开漏输出，如果接了上拉电阻到+Vup，则理论上最高能拉到+Vup（减去上拉电阻压降，通常很小）。
   • V_OL：输出低电平电压。通常在一定负载电流下给出的最大值或典型值。对于推挽或开漏输出接GND的情况，这值接近0V或略高几十mV。
3. 考虑实际电路：
   • 如果比较器是推挽输出，那么 高电平 ≈ +Vcc，低电平 ≈ GND（或 -Vee）。
   • 如果比较器是开漏输出（如常见的LM339， LM393）:
     • 低电平 = 接近 0V (或有 V_OL 压降)。
     • 高电平 = 上拉电阻所连接电源的电压（+Vup）（只要负载不太重，输出阻抗足够高）。高电平 = +Vup。

简单来说，估算时通常按以下原则：

• 高电平: 非常接近（或等于）器件正电源轨（例如 +5V, +12V, +Vup）。
• 低电平: 非常接近（或等于）器件负电源轨（-Vee）或地（GND）（0V）。

关键点:

• 不是连续计算： 输出电压是离散的，只有高、低两种状态。
• 电源电压是基础： 输出的极限值由其电源电压设定。
• 输出结构至关重要： 推挽和开漏的工作方式不同，直接影响高电平如何产生。
• 查数据手册： 精确值（尤其是饱和压差 V_OL 和最接近电源轨的差距）需要看具体芯片的数据手册。

示例：

1. 某比较器单电源 +5V 供电，推挽输出。

   • V+ > V-：输出高电平 ≈ +5V
   • V+ < V-：输出低电平 ≈ 0V

2. 某比较器（LM339）单电源 +5V 供电，开漏输出，输出端通过1kΩ电阻上拉到+5V。

   • V+ < V-：输出低电平 ≈ 0.1V (典型V_OL值)
   • V+ > V-：输出高电平 ≈ +5V (由上拉电阻拉到电源)

3. 某比较器双电源 ±12V 供电，推挽输出。

   • V+ > V-：输出高电平 ≈ +12V
   • V+ < V-：输出低电平 ≈ -12V

总之，电压比较器的“计算”本质是判断输出是高电平还是低电平状态，具体电压值则需根据供电电源和输出结构来确认，查阅数据手册可获得最准确的信息。