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  • 米勒效應(yīng),mos管的米勒效應(yīng)圖文解析
    • 發(fā)布時間:2024-05-29 17:44:04
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    米勒效應(yīng),mos管的米勒效應(yīng)圖文解析
    米勒效應(yīng)是以約翰·米爾頓·米勒命名的。1919年或1920年米勒在研究真空管三極管時發(fā)現(xiàn)了這個效應(yīng),這個效應(yīng)也適用于現(xiàn)代的半導(dǎo)體三極管。
    米勒效應(yīng)(Miller effect)是指晶體管放大電路中,輸入與輸出之間的分布電容或寄生電容由于放大器的放大作用,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(shù)。
    雖然一般米勒效應(yīng)指的是電容的放大,但是任何輸入與其它高放大節(jié)之間的阻抗也能夠通過米勒效應(yīng)改變放大器的輸入阻抗。
    什么是米勒效應(yīng)?
    假設(shè)一個增益為-Av 的理想反向電壓放大器
    mos管的米勒效應(yīng)
    在放大器的輸出和輸入端之間連接一個阻值為Z 的阻抗。
    得到,
    mos管的米勒效應(yīng)
    把阻抗Z 替換為容值為C 的電容,
    mos管的米勒效應(yīng)
    mos管的米勒效應(yīng)
    由此可見,反向電壓放大器增加了電路的輸入電容,并且放大系數(shù)為(1+Av)。
    米勒效應(yīng)的危害
    當(dāng)使用高頻信號傳輸時,米勒效應(yīng)可能會導(dǎo)致輸出信號的失真,而且各向同性的元件(比如二極管、晶體管等)產(chǎn)生的電容不可避免地引入了米勒效應(yīng),從而提高了誤差和噪聲,甚至還會導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
    mos管的米勒效應(yīng)分析
    MOSFET中柵-漏間電容,構(gòu)成輸入(GS)輸出(DS)的反饋回路,MOSFET中的米勒效應(yīng)就形成了。
    mos管的米勒效應(yīng)
    在t0-t1 時間內(nèi),VGS上升到MOSFET 的閾值電壓VG(TH)。
    在t1-t2時間內(nèi),VGS繼續(xù)上升到米勒平臺電壓, 漏極電流ID 從0 上升到負載電流 。(NOTE:在漏極電流IDS未到負載電流ID時,一部分的負載電流(IDS-ID)流過二極管D,二極管導(dǎo)通MOSFET的漏極電壓VDS被VDD鉗位,保持不變,驅(qū)動電流只給CGS充電,VGS電壓升高。一旦IDS達到負載電流  , 二極管D反向截止,MOSFET的漏極電壓VDS開始下降,驅(qū)動電流全部轉(zhuǎn)移給CGD充電,VGS也就保持米勒平臺電壓不變。)
    在t2-t3 時間內(nèi),VGS一直處于平臺電壓,VDS開始下降至正向?qū)妷篤F。
    在t3-t4 時間后,VGS繼續(xù)上升。
    mos管的米勒效應(yīng)
    米勒效應(yīng)在電子電路中應(yīng)用廣泛:
    (1)米勒積分
    在集成運算放大器開環(huán)增益A很高的情況下,展寬積分線性范圍,提高運算精度,獲得了廣泛的運用。
    (2)用米勒電容補償,消除自激反應(yīng)
    由于米勒電容補償后的頻率響應(yīng),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產(chǎn)生自激可能品質(zhì)優(yōu)良的“完全補償‘。
    同時,米勒效應(yīng)使小補償電容可以制作在基片上,從而實現(xiàn)了沒有外接補償元件的所謂“ 內(nèi)藏補償” 。
    設(shè)計放大電路時,米勒效應(yīng)的特性需要被考慮進去。這包括選擇合適的元件、增加輸入和輸出信號之間的電容來抵消它帶來的影響等。此外,米勒效應(yīng)還可以被應(yīng)用于一些領(lǐng)域,如毫微秒計數(shù)和時間測量等。
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