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為什么只有共源級有密勒效應(yīng),而共柵級、共漏級沒有密勒效應(yīng)?

工程師鄧生 ? 來源:未知 ? 作者:劉芹 ? 2023-09-21 15:55 ? 次閱讀
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為什么只有共源級有密勒效應(yīng),而共柵級、共漏級沒有密勒效應(yīng)?

密勒效應(yīng)是指在半導(dǎo)體器件中,頻率越高時電路增益越低的現(xiàn)象。 該現(xiàn)象是由于半導(dǎo)體器件電容的存在而導(dǎo)致的,而這個電容主要是空乏區(qū)電容和晶體管的極間電容。

在現(xiàn)代集成電路中,高頻電路中最常用的三種極性配置是共漏極、共集極和共源極。雖然三種極性配置都是基于場效應(yīng)晶體管工作原理的,但它們之間的結(jié)構(gòu)和電路參數(shù)具有明顯的差異。其中共源極極性通過控制柵極電壓來改變源漏電阻,從而控制電路輸出; 共漏極極性通過控制柵極電壓來改變漏極電阻,從而控制電路增益; 而共集極極性則是通過控制柵極電壓來改變極間電容,從而控制電路的增益。

與共漏極和共集極不同,共源級極性的電路中存在空乏區(qū)電容和輸入輸出電位差,這些元件都會對電路的增益產(chǎn)生影響。

而對于共漏極和共集極極性的電路,在高頻情況下,rb 電阻和空乏區(qū)電容極大的限制了晶體管的工作頻率,因此不會出現(xiàn)類似于共源級的密勒效應(yīng)。同時,對于共漏極電路而言,它具有比共源級和共集極電路更大的增益,這種相對較大的增益可以彌補由于缺乏密勒效應(yīng)而對漏極電路高頻應(yīng)用的限制。而共集極電路也比其他兩種極性配置具有更寬的帶寬,因為其輸出級別的直流旁路更好,不會受到輸出電阻的限制。

綜上所述,密勒效應(yīng)在晶體管電路中具有較為重要的作用,但僅出現(xiàn)在具有共源級極性的電路中,這與共漏級、共集級極性電路的極間電容特性有關(guān)。因此,當需要在高頻電路中使用共源級極性的晶體管時,設(shè)計時需要考慮密勒效應(yīng)帶來的影響,從而避免在工作頻率范圍內(nèi)電路增益的大幅下降。

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