米勒效應

米勒效應

米勒效應(Miller effect)是在電子學中,反相放大電路中,輸入與輸出之間的分布電容或寄生電容由於放大器的放大作用,其等效到輸入端的電容值會擴大(1+K)倍,其中K是該級放大電路電壓放大倍數。雖然一般密勒效應指的是電容的放大,但是任何輸入與其它高放大節之間的阻抗也能夠通過密勒效應改變放大器的輸入阻抗。米勒效應是以約翰·米爾頓·密勒命名的。1919年或1920年密勒在研究真空管三極體時發現了這個效應,但是這個效應也適用於現代的半導體三極體。

優點

① 採用較小的電容來獲得較大的電容(例如製作頻率補償電容),這種技術在IC設計中具有重要的意義(可以減小晶片面積);

② 獲得可控電容 (例如受電壓或電流控制的電容) 。

不足

密勒電容對器件的頻率特性有直接的影響。

例如,對於BJT:在共射(CE)組態中,集電結電容勢壘電容正好是密勒電容,故CE組態的工作頻率較低。 對於MOSFET:在共源組態中,柵極與漏極之間的復蓋電容Cdg是密勒電容,Cdg正好跨接在輸入端(柵極)與輸出端(漏極)之間,故密勒效應使得等效輸入電容增大,導致頻率特性降低。

降流措施

可以採用平衡法(或中和法)等技術來適當地減弱密勒電容的影響。

平衡法即是在輸出端與輸入端之間連線一個所謂中和電容,並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,以達到相互抵消的目的。

米勒近似

我們假設不受頻率影響,但是實際的運算放大器往往本身就受頻率影響。受頻率影響的使得密勒電容也受頻率影響,因此不再像一個普通的電容那樣反應。不過一般只有在頻率遠遠高於截止頻率的情況下才反映出它受頻率的影響,因此在截止頻率以下可以被看作是不受頻率影響的。在低頻下使用來計算被稱為密勒近似。在這種情況下可以看作是不受頻率影響的。

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