比較器，是一個看起來簡單但又讓人極為痛苦的器件。如果你是剛學模擬電子技術(shù)的學生，那么在初次使用它時，不僅會被其詭異的表現(xiàn)難住，還將百思不得其解：如此簡單的比較器，怎么就這般不聽話呢？

《新概念模擬電路》系列叢書之《信號處理電路》一本書中這樣說：

其實，比較器最常見的詭異現(xiàn)象就是翻轉(zhuǎn)抖動。以一個基準電壓為0V，輸入信號為從-1V到1V的三角波為例，當輸入信號穿越基準電壓點時，理論上：輸出信號應該立即翻轉(zhuǎn)，干脆利索，且輸入信號應該不受任何影響。但實際情況如圖1左圖所示：輸出信號在翻轉(zhuǎn)位置出現(xiàn)了多次抖動，然后才歸于平靜，然后，輸入信號居然也出現(xiàn)了抖動毛刺。

圖1 比較器的翻轉(zhuǎn)抖動及克服抖動帶來的效果

造成這種現(xiàn)象的原因很多，電源穩(wěn)定性和地線穩(wěn)定性不強是主要原因。其本質(zhì)原理是，比較器的輸出端突然發(fā)生狀態(tài)變化時，會導致內(nèi)部工作電流發(fā)生脈沖式突變，這個變化電流作用在電源電壓上，會導致電源電壓出現(xiàn)脈動；作用在地線上，會導致地線電位出現(xiàn)脈動。這種脈動帶來的直接后果就是，比較器的輸入狀態(tài)發(fā)生變化：原本輸入信號已經(jīng)高于基準電壓，卻因為地線脈動的存在，出現(xiàn)瞬間的輸入信號低于基準電壓，比較器出現(xiàn)誤翻轉(zhuǎn)。這種誤翻轉(zhuǎn)持續(xù)作用，就會出現(xiàn)翻轉(zhuǎn)抖動。

翻轉(zhuǎn)抖動的存在，一定是輸入信號在處于基準電壓附近時發(fā)生。當輸入電壓持續(xù)增大，以至于地線抖動不足以改變比較器的輸入狀態(tài)時，那么輸出就歸于平靜了。

克服翻轉(zhuǎn)抖動的本質(zhì)方法是加強電源和地線的穩(wěn)定性——想盡一切辦法讓電源和地線接近理論要求：不管電源、地線上流過多大電流，其電壓都是恒定不變的。比如加粗電源線（地線）、縮短電源線（地線）長度，增加合適的電源旁路、去耦電容，使用高質(zhì)量的地平面，或者將數(shù)字地和模擬地分開且實現(xiàn)單點對接。

克服翻轉(zhuǎn)抖動的另外一種方法，就是給比較器增加遲滯：用正反饋將原本開環(huán)的比較器，改變成遲滯比較器。圖1右圖，即為增加了遲滯后的波形，可見其翻轉(zhuǎn)抖動幾乎不存在了。

五大規(guī)則，破除“詭異現(xiàn)象”

相對來說，高速比較器更易出現(xiàn)各種各樣的詭異現(xiàn)象。因此，我們在設計之初就必須牢記以下五大規(guī)則，以最大程度地避免詭異現(xiàn)象。

01給比較器電路增加合適的旁路電容

在器件電源管腳的最近處，對地接一個或者兩個電容，以避免突變電流在漫長的電源線上——含有電阻和電感——產(chǎn)生的突變壓降。

02讓比較器電路使用地平面

由于地平面具有極大的面積，直接帶來的好處有兩點：第一，它具有極低的導通電阻，可以在通過大電流時保持地平面上任意兩點之間的電位差足夠小，以利于“地”與理論接近。第二，它還具有極低的電感，對高頻電流，也不會產(chǎn)生足夠大的壓降。

03用高速布線技術(shù)實施PCB設計

高速布線技術(shù)有別于低速，關(guān)鍵在于考慮了雜散參數(shù)。在低頻領(lǐng)域，電路板中的兩個隔離線，具有足夠大的電阻，但在高速領(lǐng)域，它們之間的雜散電容就會起作用。同時，長長的導線存在的電感，也會跳出來破壞正常的工作。因此，走線、位置、間距、方向、粗細、長短、過孔等，都將對高速電路產(chǎn)生不可忽視的影響。此事說來話長，要設計高速比較器電路，必須認真研讀相關(guān)資料。

04使用合適的探頭、示波器

如果要觀察比較器輸入輸出狀態(tài)，則一定要注意：探頭和示波器不是理想的，它們會影響電路的正常工作。

05注意降低信號源內(nèi)阻

高速比較器接收的是高速信號，因此它非常懼怕低通濾波器。信號源電阻，也就是前級信號的輸出電阻，會與比較器輸入端電容組成低通濾波器。提高此低通濾波器上限截止頻率，是唯一的解決方案。而要如此，則有兩條路：第一，降低前級信號源的輸出電阻，第二，降低比較器輸入端的等效輸入電容。

一般來說，比較器入端等效電容主要由比較器芯片性能決定，也受線路與周邊“地”之間的雜散電容影響。當選擇了輸入端電容最小的比較器，又通過優(yōu)秀的電路板設計，將雜散電容降至最小，此時應重點考慮降低前級信號源內(nèi)阻。