Эффект Миллера
Эффект Миллера — увеличение эквивалентной ёмкости инвертирующего усилительного элемента, обусловленное обратной связью с выхода на вход данного элемента при его выключении[1]. Эффект наиболее явно проявляется в усилителях напряжения, построенных на радиолампах, на биполярных и полевых транзисторах, микросхемах[1].
Так при коэффициенте усиления по напряжению эффективная электрическая ёмкость, приведённая к взаимной ёмкости между входом, например базой транзистора и шиной питания[a 1] увеличится при выключении в раз.
Эффект Миллера в схемах на биполярных транзисторах, в схемах с общим эмиттером, где напряжение усиливается в β раз[a 2], приводит к значительному[1][a 3] увеличению эффективной ёмкости между базой и коллектором (ёмкость Миллера)[1]. При этом ухудшаются динамические свойства каскада[1]. Например, для каскада на входе, транзистор сложнее выключить, чем включить. Появляется нагрузочная нелинейность. В радиотехнике увеличивается влияние на предыдущие каскады. В быстродействующих импульсных схемах эффект Миллера может приводить к появлению сквозных токов[2].
Эффект Миллера может быть значительно ослаблен схемотехническими модификациями. Например, каскодный способ включения транзисторов позволяет значительно уменьшить эффект Миллера[3]. В импульсных и силовых схемах для подавления эффекта используется ряд других способов (схема Бейкера, форсирующая RC-цепь и др). Для активного подавления эффекта Миллера иногда применяют подключение схемы перезаряда затвора в обход токоограничительных резисторов[4].
Исторические аспекты
[править | править код]Эффект Миллера назван в честь Джона Мильтона Миллера[5]. В 1920 году, в первых публикациях Миллер описывал эффект применительно к ламповым триодам.
Примечания
[править | править код]- ↑ эмиттером для случая усилителя на n-p-n транзисторе, приведённого на рисунке
- ↑ обычно β = 30—150
- ↑ приблизительно в β раз
Источники
[править | править код]- ↑ 1 2 3 4 5 Методы защиты от эффекта Миллера при схемотехническом проектировании биполярных микросхем.
- ↑ Подавление эффекта Миллера в схемах управления MOSFET/IGBT.
- ↑ Азбука транзисторной схемотехники | HamLab.
- ↑ (англ.) EEWeb-Avago Technologies, «Active Miller Clamp». Архивная копия от 4 июля 2015 на Wayback Machine
- ↑ (англ.) John M. Miller, "Dependence of the input impedance of a three-electrode vacuum tube upon the load in the plate circuit, " Scientific Papers of the Bureau of Standards, vol.15, no. 351, pages 367—385 (1920). Available on-line at: http://web.mit.edu/klund/www/papers/jmiller.pdf.