米勒效應(yīng),mos管的米勒效應(yīng)圖文分析-KIA MOS管
信息來(lái)源：本站 日期：2023-09-27
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(shí)發(fā)現(xiàn)了這個(gè)效應(yīng)，這個(gè)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(huì)擴(kuò)大1+K倍，其中K是該級(jí)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(guò)米勒效應(yīng)改變放大器的輸入阻抗。
假設(shè)一個(gè)增益為-Av 的理想反向電壓放大器
在放大器的輸出和輸入端之間連接一個(gè)阻值為Z 的阻抗。
得到，
把阻抗Z 替換為容值為C 的電容，
由此可見(jiàn)，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(hào)傳輸時(shí)，米勒效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致輸出信號(hào)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(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定。
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。
在t0-t1 時(shí)間內(nèi)，VGS上升到MOSFET 的閾值電壓VG(TH)。
在t1-t2時(shí)間內(nèi)，VGS繼續(xù)上升到米勒平臺(tái)電壓， 漏極電流ID 從0 上升到負(fù)載電流 。（NOTE：在漏極電流IDS未到負(fù)載電流ID時(shí)，一部分的負(fù)載電流（IDS-ID）流過(guò)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(dòng)電流只給CGS充電，VGS電壓升高。一旦IDS達(dá)到負(fù)載電流 , 二極管D反向截止，MOSFET的漏極電壓VDS開(kāi)始下降，驅(qū)動(dòng)電流全部轉(zhuǎn)移給CGD充電，VGS也就保持米勒平臺(tái)電壓不變。）
在t2-t3 時(shí)間內(nèi)，VGS一直處于平臺(tái)電壓，VDS開(kāi)始下降至正向?qū)妷篤F。
在t3-t4 時(shí)間后，VGS繼續(xù)上升。
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(yùn)算放大器開(kāi)環(huán)增益A很高的情況下，展寬積分線性范圍，提高運(yùn)算精度，獲得了廣泛的運(yùn)用。
（2）用米勒電容補(bǔ)償，消除自激反應(yīng)
由于米勒電容補(bǔ)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(yùn)算放大器沒(méi)有產(chǎn)生自激可能品質(zhì)優(yōu)良的“完全補(bǔ)償‘。
同時(shí)，米勒效應(yīng)使小補(bǔ)償電容可以制作在基片上，從而實(shí)現(xiàn)了沒(méi)有外接補(bǔ)償元件的所謂“ 內(nèi)藏補(bǔ)償” 。
設(shè)計(jì)放大電路時(shí)，米勒效應(yīng)的特性需要被考慮進(jìn)去。這包括選擇合適的元件、增加輸入和輸出信號(hào)之間的電容來(lái)抵消它帶來(lái)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(jì)數(shù)和時(shí)間測(cè)量等。
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