Tegyük fel, hogy van két bináris számunk, amelyeket nagyságuk szerint kell összehasonlítanunk. E két szám közül az egyik szám lehet nagyobb, egyenlő vagy kisebb, mint a másik szám. A digitális áramkört, amely ezt a bináris számok közötti összehasonlítási feladatot végzi, digitális komparátornak nevezzük. A jobb megértés érdekében tekintsünk két egybites bináris számot A és B. Az A és B értéke vagy 0 vagy 1 és semmi más. Most tervezzünk logikailag egy olyan áramkört, amely két bemenettel rendelkezik, az egyik az A és a másik a B számára, és három kimeneti terminállal rendelkezik, egy A > B állapotra, egy A = B állapotra és egy A < B állapotra. Nevezzük el a kimeneti terminálokat G-nek, E-nek és L-nek.
Azt akarjuk,
G = 1 (logikailag 1), ha A > B.
B = 1 (logikailag 1), ha A = B.
És
L = 1 (logikailag 1), ha A < B.
Ha sikeresen megtervezzük ezt a logikai áramkört, akkor magabiztosan összehasonlít két egybites bináris számot A, B és magas állapotot ad a megfelelő kimeneti terminálon A és B összehasonlítási feltételeinek megfelelően.
| A | B | G | E | L |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | 0 |
Mikor, A = 0 és B = 0, akkor A = B és E = 1
Mikor A = 0 és B = 1, akkor A < B és L = 1
Mikor A = 1 és B = 0, akkor A > B és G = 1
Mikor A = 1 és B = 1, akkor A = B és E = 1
Most a fenti táblázatból, kapunk,
Ez az áramkör megvalósítható,
Mivel a fenti csak két egybites bináris számot tud összehasonlítani, egybites digitális komparátornak nevezzük.
A bináris számrendszer általában nem használ egybites bináris számokat, hanem többbites bináris számokat használ, amelyek általában 4 bitesek vagy annál nagyobbak. Tervezzünk tehát egy 4 bites digitális komparátort, hogy világosabb képet kapjunk a komparátorról.
Tegyük fel, hogy van két 4 bites bináris szám,
Hasonlítsuk össze ezt a két számot
Feltétel (1), ha A1 > B1, azaz A1 = 1 és B1 = 0, ⇒ A > B vagy G = 1.
Feltétel (2), amikor A1 = B1 és A2 > B2 azaz A2 = 1 és B2 = 0 ⇒ A >B vagy G = 1.
Feltétel (3), amikor A1 = B1 és A2 = B2 és A3 > B3 i.e. A3 = 1 és B3 = 0 ⇒ A >B vagy G = 1.
Feltétel (4), amikor A1 = B1, A2 = B2, A3 = B3 és A4 > B4 i.Vagyis A4 = 1 és B4 = 0 ⇒ A > B vagy G = 1.
Ezért G = 1, ha a fenti egyenletek bármelyike igaz,
Hasonlóképpen,
most,
Még ha,
A fenti (i), (ii) és (iii) egyenletekből kirajzolható a logikai áramkör.
Ez a 4 bites digitális komparátor.
A digitális komparátor IC-je
A 4 bites digitális komparátorhoz rendelkezésre álló integrált áramkör (IC) az IC 7485. Több bites összehasonlításhoz több ilyen IC kaszkádolható. Ez az IC három terminállal rendelkezik, amelyek a következőképpen vannak jelölve: (A < B)in, (A = B)in és (A > B)in és másik három terminál, amelyek a következőképpen vannak jelölve: (A < B)out, (A = B)out és (A > B)out. Két 7485 IC kaszkádosítása során az alacsonyabb rendű IC (A < B)out, (A = B)out és (A > B)out-ja a magasabb rendű IC (A < B)in, (A = B)in és (A > B)in-jéhez lenne csatlakoztatva.