Capacitatea și efectul Miller 1

2.19. Capacitatea și efectul Miller

Până în prezent, am folosit un model de tranzistor pentru DC sau semnale de frecvență joasă. In cel mai simplu model de tranzistor ca un amplificator de curent și într-un model mai complex tensiuni Ebers-Moll, curenți și rezistență privit din diferitele terminale ale tranzistorului. Folosind aceste modele, ne-am acoperit deja o gamă destul de largă de probleme, și, de fapt, ele conțin aproape tot ceea ce trebuie să fie luate în considerare la proiectarea circuitelor tranzistor. Cu toate acestea, până acum nu a luat în considerare un punct important - circuitele externe însele tranziții tranzistor au o capacitate care trebuie să fie luate în considerare în dezvoltarea circuitelor de mare viteză și de înaltă frecvență. De fapt, la capacitate mare frecvențe determină adesea funcționarea circuitului: 100 MHz joncțiune capacitate egală, are o impedanță de 320 ohmi.

Mai multe detalii, considerăm această întrebare în cap. 13. Acum vrem doar să pună întrebarea, ilustrează prin exemplul unora dintre schemele și sugerează modalități de a le rezolva. Desigur, în acest capitol nu ne putem atinge cauzele fenomenului. Având în vedere tranzistor într-un nou aspect, ne vom uita la efectul de Miller și de circuit cascode.

Capacitatea circuitului și du-te.

Capacitatea limitează rata de schimbare de tensiune în circuit, deoarece orice circuit are propria impedanță de ieșire finită și curent. Când containerul este reîncărcat dintr-o sursă având o rezistență finită, sarcina sa este exponențială cu timpul RC constant; în cazul în care capacitatea de încărcare este sursă ideală de curent, apoi se scoate semnalul ei va varia liniar. Recomandarea generală este după cum urmează: pentru a accelera funcționarea circuitului ar trebui să reducă impedanța sursei și capacitatea de încărcare și pentru a crește curentul de control. Cu toate acestea, anumite caracteristici sunt asociate cu o capacitate de feedback și capacitate de intrare cu. Pe scurt cu privire la aceste aspecte.

Fig. 2,73. capacitance Junction și amplificator de sarcină tranzistor.

Circuitul din Fig. 2.73 ilustrează o capacitate manifestata ca tranzițiilor tranzistor. forme capacitate de ieșire cu rezistență de ieșire RH (rezistenta la lant RH include atât rezistența colector și rezistența de sarcină, precum și capacitatea de capacitate de joncțiune și capacitate de încărcare), în legătură cu acest semnal începe la un declin de frecvență. Același lucru se poate spune și despre capacitatea de intrare și impedanța sursei.

Miller efect.

Capacitatea joacă un rol diferit. Amplificatorul are un anumit câștig de tensiune, prin urmare, o mică tensiune de intrare de semnal de la colector generează un semnal care ori de intrare (și relativ inversat la intrare). Din aceasta rezultă că pentru o sursă de semnal ori de capacitate mai mare decât atunci când conectați între bază și sol, adică, atunci când se calculează frecvența de tranziție a semnalului de intrare poate fi considerat că capacitatea feedback-ul se comportă ca un condensator conectat între intrare și masă. O creștere efectivă a capacității și se numește efectul Miller.

Fig. 2,74. Două circuite în care se elimină efectul Miller. Schema B este un exemplu care încorporează tranzistori cascode.

Miller efect joacă adesea un rol important în declinul câștig, ca valoare tipică a feedback-ului în jurul valorii de capacitate corespunzătoare (echivalent) capacitate de câteva sute de picofarads, conectat la pământ.

Există mai multe modalități de a combate efectul Miller, de exemplu, va fi complet eliminate prin utilizarea de bază comună. Sursa impedanță poate fi redus prin alimentarea semnalului la o cascadă cu împământat-emitor prin emitor. Fig. 2.74 prezintă alte două posibilități. Amplificatorul diferențial (fără un rezistor în circuit colector) efectul Miller nu se observă; acest sistem poate fi considerat ca un adept emițător conectat la o cascadă cu o bază la pământ. A doua diagramă arată includerea de tranzistori cascode. este un amplificator împământat-emitor, rezistor RH este comun rezistor colector. Circuitul tranzistor colector este inclus în scopul de a preveni schimbarea semnalului în rezervor (și, astfel, elimina efectul Miller) la curentul de colector care curge prin rezistor de sarcină. Tensiunea este o tensiune de polarizare fix, acesta este de obicei câteva volți mai mare decât tensiunea de emițător și colector sprijină în regiunea activă. Fig. 2.74 este reprezentat doar o parte dintr-un circuit de cascode; este posibil să se transforme șuntat rezistor emițător și divizor de tensiune la părtinire bază (astfel de exemple au fost discutate la începutul acestui capitol), sau să acopere întreaga schemă a buclei de reacție DC. Tensiune poate fi format dintr-un separator sau diodă Zener; la tensiune a fost fixat rigid la frecvențele de semnal, este posibil să șunt rezistor în bază.

Exercitiul 2.14. Să explice de ce efectul Miller nu este observat în tranzistori considerate doar un circuit amplificator diferențial în circuitul cascode.

capacitances poate crea probleme parazitare mai complexe decât cele pe care acum în cauză. În special: a) declin de amplificare datorită prezenței capacitorului feedback-ul și capacitatea de ieșire, însoțită de efecte secundare, pe care le vom lua în considerare în secțiunea următoare; b) capacitatea de intrare afectează, de asemenea, funcționarea circuitului, chiar dacă o sursă puternică de semnale de intrare; în particular, curentul care curge prin, tranzistorul nu este amplificat, adică capacitatea de intrare „cesionarilor“ în sine o parte a curentului de intrare, astfel încât câștigul de semnal mic la frecvențe înalte și scade la frecvența devine egală cu unitatea;

c) problema este complicată de faptul că joncțiunea dependentă de tensiunea de capacitate, capacitatea variază astfel încât schimbarea în mare măsură curentul de bază, că nu este nici măcar indică o serie de date de pașaport tranzistorului în locul indică valoarea de frecvență atunci când tranzistorul funcționează ca un comutator, taxa acumulat în câmp în baza de modul de saturație determină, de asemenea, o scădere a vitezei. Acestea și alte aspecte legate de funcționarea circuitelor de mare viteză, ne vom uita la capitolul. 13.