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密勒电容

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密勒电容就是跨接在放大器(放大工作的器件或者电路)的输出端与输入端之间的电容。密勒电容对于器件或者电路的频率特性的影响即称为密勒效应。

密勒电容

密勒电容就是跨接在放大器(放大工作的器件或者电路)的输出端与输入端之间的电容。密勒电容对于器件或者电路的频率特性的影响即称为密勒效应。

密勒效应是通过放大输入电容来起作用的,即密勒电容C可以使得器件或者电路的等效输入电容增大(1+Av)倍,Av是电压增益。因此很小的密勒电容即可造成器件或者电路的频率特性大大降低。

采用平衡法或中和法可以适当地减弱密勒电容的影响。该方法即是在晶体管的输出端与输入端之间连接一个所谓中和电容,并且让该中和电容上的电压与密勒电容上的电压相位相反,使得通过中和电容的电流恰恰与通过密勒电容的电流方向相反,以达到相互抵消的目的;当然,为了有效地抑制密勒效应,即应该要求中和电容与密勒电容正好完全匹配(实际上,由于作为密勒电容的晶体管输出电容往往与电压有关,所以很难完全实现匹配,因此需要进行多种改进)。

密勒电容对器件的频率特性有直接的影响:

(1)对于BJT的影响:

在共射(CE)组态中,集电结电容势垒电容正好是密勒电容,故CE组态的工作频率较低。而在共基极(CB)组态中,集电结和发射结的势垒电容都不是密勒电容,故CB组态的频率特性较好,工作频率高、频带宽。因此,把CE与CB组态结合起来,即可既提高了增益(CE的作用),又改善了频率特性(CB的作用)。对于由CC和CE组态构成的达林顿管,情况与CE组态相同,故频率特性较差。而对于CC-CE复合管,因为去掉了密勒电容,故频率特性较好。

(2)对于MOSFET的影响:

MOSFET的输出电容是栅极与漏极之间的覆盖电容Cdg。在共源组态中,Cdg正好跨接在输入端(栅极)与输出端(漏极)之间,故密勒效应使得等效输入电容增大,导致频率特性降低。在共栅极组态中,Cdg不是密勒电容,故频率特性较好。对于MOSFET的共源-共栅组态,则既提高了增益(等于两级增益的乘积,共源组态起主要作用),又改善频率特性(共栅极组态起主要作用),从而可实现高增益、高速度和宽频带。

密勒电容也具有一定的好处,例如:① 采用较小的电容来获得较大的电容(例如制作频率补偿电容),这种技术在IC设计中具有重要的意义(可以减小芯片面积);② 获得可控电容 (例如受电压或电流控制的电容) 。

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