為什么只有共源級(jí)有密勒效應(yīng),而共柵級(jí)、共漏級(jí)沒(méi)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(shí)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(gè)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(chǎng)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(guò)控制柵極電壓來(lái)改變?cè)绰?a target="_blank">電阻,從而控制電路輸出; 共漏極極性通過(guò)控制柵極電壓來(lái)改變漏極電阻,從而控制電路增益; 而共集極極性則是通過(guò)控制柵極電壓來(lái)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(jí)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(huì)對(duì)電路的增益產(chǎn)生影響。
而對(duì)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(huì)出現(xiàn)類似于共源級(jí)的密勒效應(yīng)。同時(shí),對(duì)于共漏極電路而言,它具有比共源級(jí)和共集極電路更大的增益,這種相對(duì)較大的增益可以彌補(bǔ)由于缺乏密勒效應(yīng)而對(duì)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?yàn)槠漭敵黾?jí)別的直流旁路更好,不會(huì)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(jí)極性的電路中,這與共漏級(jí)、共集級(jí)極性電路的極間電容特性有關(guān)。因此,當(dāng)需要在高頻電路中使用共源級(jí)極性的晶體管時(shí),設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮密勒效應(yīng)帶來(lái)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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