術語簡介
密勒效應是以約翰·米爾頓·密勒命名的。1919年或1920年密勒在研究真空管三極管時發現了這個效應,但是這個效應也适用于現代的半導體三極管。
指電子管的陽極通過陽一栅電容在栅極感應的靜電荷增大了有效栅一陰電容。
可以采用平衡法(或中和法)等技術來适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,以達到相互抵消的目的。
主要特點
缺點
密勒電容對器件的頻率特性有直接的影響。
例如,對于BJT:在共射(CE)組态中,集電結電容勢壘電容正好是密勒電容,故CE組态的工作頻率較低。
對于MOSFET:在共源組态中,栅極與漏極之間的覆蓋電容Cdg是密勒電容,Cdg正好跨接在輸入端(栅極)與輸出端(漏極)之間,故密勒效應使得等效輸入電容增大,導緻頻率特性降低。
優點
①采用較小的電容來獲得較大的電容(例如制作頻率補償電容),這種技術在IC設計中具有重要的意義(可以減小芯片面積);
②獲得可控電容(例如受電壓或電流控制的電容)。
預防方法
共發射極電路的24LC32輸入電容CI為基極一發射極間電容CbE與由于密勒效應而乘上(AV+1)後的基極一集電極間電容CbE之和。
但是,如圖1所示,渥爾曼電路的共發射極電路,由于Av=0,Ci僅為CbE與Cbc之和,沒有發生共發射極電路避免不了的密勒效應。因此,在渥爾曼電路的共發射極電路中(下面的晶體管),沒有因密勒效應而使頻率特性變壞。所以.該渥爾曼電路中的共發射極電路是Av=0,可以認為作為放大電路是完不發生密勒效應
共發射極電路的輸入電容C.為基極一發射極間電容CbE與由于密勒效應而乘上(AV+1)後的基極一集電極間電容Cbc之和。
但是,如圖1所示,渥爾曼電路的共發射極電路,由于Av=0,Ci僅為CbE與Cbc之和,沒有發生共發射極電路避免不了的密勒效應。
所以.該渥爾曼電路中的共發射極電路是AV≈1,可以認為作為放大電路是完全不起作用的。但是,如照片所示,在發射極上出現與輸入信号u.相同的交流成分,由于讓直接地加在發射極電阻RE上(因R3被C5與C6接地,在交流上與不存在一樣),所以共發射極電路作為由Vi使發射極電流變化的可變電流源而進行工作。
應用
密勒效應在電子電路中,應用很廣泛。
(1)密勒積分
在集成運算放大器開環增益A很高的情況下,展寬積分線性範圍,提高運算精度,獲得了廣泛的運用。
(2)用密勒電容補償,消除自激反應
由于密勒電容補償後的頻率響應,是一種在0dB帶寬不受損失的情況下,使集成運算放大器沒有産生自激可能品質優良的“完全補償‘。
同時,密勒效應使小補償電容可以制作在基片上,從而實現了沒有外接補償元件的所謂“内藏補償”。