密勒電容

密勒電容對器件的頻率特性有直接的影響。

密勒電容對于BJT的影響

在共射（CE）組態(tài)中，集電結(jié)電容勢壘電容正好是密勒電容，故CE組態(tài)的工作頻率較低。而在共基極（CB）組態(tài)中，集電結(jié)和發(fā)射結(jié)的勢壘電容都不是密勒電容，故CB組態(tài)的頻率特性較好，工作頻率高、頻帶寬。因此，把CE與CB組態(tài)結(jié)合起來，即可既提高了增益(CE的作用)，又改善了頻率特性（CB的作用）。對于由CC和CE組態(tài)構(gòu)成的達(dá)林頓管，情況與CE組態(tài)相同，故頻率特性較差。而對于CC-CE復(fù)合管，因?yàn)槿サ袅嗣芾针娙荩暑l率特性較好。

密勒電容對于MOSFET的影響

MOSFET的輸出電容是源極與漏極之間的覆蓋電容C_ds。在共源組態(tài)中，C_dg正好跨接在輸入端(柵極)與輸出端(漏極)之間，故密勒效應(yīng)使得等效輸入電容增大，導(dǎo)致頻率特性降低。在共柵極組態(tài)中，C_dg不是密勒電容，故頻率特性較好。對于MOSFET的共源-共柵組態(tài)，則既提高了增益（等于兩級增益的乘積，共源組態(tài)起主要作用），又改善頻率特性（共柵極組態(tài)起主要作用），從而可實(shí)現(xiàn)高增益、高速度和寬頻帶。

密勒效應(yīng)是通過放大輸入電容來起作用的，即密勒電容C可以使得器件或者電路的等效輸入電容增大(1 A_v)倍，A_v是電壓增益。因此很小的密勒電容即可造成器件或者電路的頻率特性大大降低。

采用平衡法或中和法可以適當(dāng)?shù)販p弱密勒電容的影響。中和方法即是在晶體管的輸出端與輸入端之間連接一個所謂中和電容，并且讓該中和電容上的電壓與密勒電容上的電壓相位相反，使得通過中和電容的電流恰恰與通過密勒電容的電流方向相反，以達(dá)到相互抵消的目的；當(dāng)然，為了有效地抑制密勒效應(yīng)，即應(yīng)該要求中和電容與密勒電容正好完全匹配（實(shí)際上，由于作為密勒電容的晶體管輸出電容往往與電壓有關(guān),所以很難完全實(shí)現(xiàn)匹配，因此需要進(jìn)行多種改進(jìn)）。

密勒電容也具有一定的好處，例如：

① 采用較小的電容來獲得較大的電容（例如制作IC中的頻率補(bǔ)償電容），這種技術(shù)在IC設(shè)計中具有重要的意義（可以減小芯片面積）；

② 獲得可控電容 (例如受電壓或電流控制的電容) 。

插圖：

3．7．1一個放大電路的理想頻響是一條水平線，而實(shí)際放大電路的頻響一般只有在中頻區(qū)是平坦的，而在低頻區(qū)或高頻區(qū)，其頻響則是衰減的，這是由哪些因素引起的？

3．7．2一放大電路的頻帶寬度是怎樣定義的？

3．7．3在射極偏置放大電路中，影響低頻響應(yīng)的主要因素是射極旁路電容，而影響高頻響應(yīng)的是密勒電容，為什么？試從物理概念上加以分析。

3．7．4在工程實(shí)踐中，改善放大電路低頻響應(yīng)的根本方法是采用直接耦合放大電路，而改善高頻響應(yīng)的較好的方法是采用共基極放大電路，為什么？

3．7．5對于一個參數(shù)已知的放大電路，其增益一帶寬積是一個常數(shù)，以共射極放大電路為例，犧牲電壓增益，為什么能換取帶寬增加的好處？

3．7．6多級放大電路的頻帶寬度為什么比其中的任一單級電路的頻帶為窄？

對放大電路的研究，目前有兩種不同的方法，即穩(wěn)態(tài)分析法和瞬態(tài)分析法。

穩(wěn)態(tài)分析法也就是前兩節(jié)討論過的頻率響應(yīng)分析法。這種方法以正弦波為放大電路的基本信號，研究放大電路對不同頻率信號的幅值和相位的響應(yīng)（或叫做放大電路的頻域響應(yīng)）。穩(wěn)態(tài)分析法的優(yōu)點(diǎn)是分析簡單，實(shí)際測試時并不需要很特殊的設(shè)備，它的缺點(diǎn)是用幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)不能直觀地確定放大電路的波形失真，因此也難于用這種方法選擇使波形失真達(dá)到最小的電路參數(shù)。

瞬態(tài)分析法是以單位階躍信號為放大電路的輸入信號，研究放大電路的輸出波形隨時間變化的情況，稱為放大電路的階躍響應(yīng)，又叫做放大電路的時域響應(yīng)。這里衡量波形失真常以上升時間和平頂降落的大小作為標(biāo)志。

跟隨器原理

電流跟隨器實(shí)際上就是BJT基極接地（CB）的一種放大電路。因?yàn)檫@種接法的直流電流增益接近1（總小于1），即無電流增益，則輸出電流近似等于輸入電流，故稱這種基極接地的工作組態(tài)為電流跟隨器 。

跟隨器特性

這種基本組態(tài)雖然沒有電流增益，但是由于其輸出電阻很高（因?yàn)楣不鶚O組態(tài)的輸出電流基本上不受Early效應(yīng)的影響），則存在一定的電壓增益；并且其頻率響應(yīng)特性較好（因?yàn)榧娊Y(jié)電容不是密勒電容），所以在某些放大電路中仍然被廣泛采用著 。

跟隨器用途

隔離、長距離控制，由于長距離控制存在很大的線路阻抗損耗，用電壓源會造成控制終端電壓因損耗過低，用電流源就可以很好解決 。

根據(jù)四端網(wǎng)絡(luò)理論，一個放大器的輸入與輸出間的正向轉(zhuǎn)換關(guān)系無非是下列四種形式。

電壓一電壓轉(zhuǎn)換器，即電壓控制電壓源，常用符號vcvs表示，其傳輸函數(shù)為電壓放大系數(shù)，電路特點(diǎn)是輸人阻抗高和輸出阻抗低。一般電壓放大器屬此類型 。

電流一電流轉(zhuǎn)換器，即電流控制電流源，常用符號CCCS表示。其傳輸函數(shù)稱為電流放大系數(shù)，電路特點(diǎn)是輸人阻抗低和輸出阻抗高。一般電流放大器屬此類型 。

電壓一電流轉(zhuǎn)換器，即電壓控制電流源，常用符號VCCS表示。其傳輸函數(shù)為跨導(dǎo)，電路特點(diǎn)是輸人阻抗和輸出阻抗均高。近年來發(fā)展很快的跨導(dǎo)放大器屬此類型 。

電流一電壓轉(zhuǎn)換器，即電流控制電壓源，常用符號CCVS表示。其傳輸函數(shù)為互阻抗，電路特點(diǎn)是輸人和輸出阻抗均低。互阻抗放大器屬此類型 。

有了相互對偶的電壓跟隨器和電流跟隨器之后，可以根據(jù)信號源阻抗、負(fù)載阻抗和信號傳送時的周圍環(huán)境等因素，選擇一種由它們組成的最有利的配置(configuration)對信號進(jìn)行放大或傳送。四種放大器的V.F和C. F.配置。國外已有由運(yùn)放器組成的V. F.和C.F.單片集成電路，且四種放大器的傳輸函數(shù)僅取決于一個或兩個外接電阻，故使用極為方便 。

本書系統(tǒng)介紹電容器的基礎(chǔ)知識及在各種實(shí)際應(yīng)用電路中的工作原理，包括RC積分、RC微分、濾波電容、旁路電容、去耦電容、耦合電容、諧振電容、自舉電容、PN結(jié)電容、加速電容、密勒電容、安規(guī)電容等。

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