密勒电容

密勒电容对器件的频率特性有直接的影响。

密勒电容对于BJT的影响

在共射（CE）组态中，集电结电容势垒电容正好是密勒电容，故CE组态的工作频率较低。而在共基极（CB）组态中，集电结和发射结的势垒电容都不是密勒电容，故CB组态的频率特性较好，工作频率高、频带宽。因此，把CE与CB组态结合起来，即可既提高了增益(CE的作用)，又改善了频率特性（CB的作用）。对于由CC和CE组态构成的达林顿管，情况与CE组态相同，故频率特性较差。而对于CC-CE复合管，因为去掉了密勒电容，故频率特性较好。

密勒电容对于MOSFET的影响

MOSFET的输出电容是源极与漏极之间的覆盖电容C_ds。在共源组态中，C_dg正好跨接在输入端(栅极)与输出端(漏极)之间，故密勒效应使得等效输入电容增大，导致频率特性降低。在共栅极组态中，C_dg不是密勒电容，故频率特性较好。对于MOSFET的共源-共栅组态，则既提高了增益（等于两级增益的乘积，共源组态起主要作用），又改善频率特性（共栅极组态起主要作用），从而可实现高增益、高速度和宽频带。

密勒效应是通过放大输入电容来起作用的，即密勒电容C可以使得器件或者电路的等效输入电容增大(1 A_v)倍，A_v是电压增益。因此很小的密勒电容即可造成器件或者电路的频率特性大大降低。

采用平衡法或中和法可以适当地减弱密勒电容的影响。中和方法即是在晶体管的输出端与输入端之间连接一个所谓中和电容，并且让该中和电容上的电压与密勒电容上的电压相位相反，使得通过中和电容的电流恰恰与通过密勒电容的电流方向相反，以达到相互抵消的目的；当然，为了有效地抑制密勒效应，即应该要求中和电容与密勒电容正好完全匹配（实际上，由于作为密勒电容的晶体管输出电容往往与电压有关,所以很难完全实现匹配，因此需要进行多种改进）。

密勒电容也具有一定的好处，例如：

① 采用较小的电容来获得较大的电容（例如制作IC中的频率补偿电容），这种技术在IC设计中具有重要的意义（可以减小芯片面积）；

② 获得可控电容 (例如受电压或电流控制的电容) 。

插图：

3．7．1一个放大电路的理想频响是一条水平线，而实际放大电路的频响一般只有在中频区是平坦的，而在低频区或高频区，其频响则是衰减的，这是由哪些因素引起的？

3．7．2一放大电路的频带宽度是怎样定义的？

3．7．3在射极偏置放大电路中，影响低频响应的主要因素是射极旁路电容，而影响高频响应的是密勒电容，为什么？试从物理概念上加以分析。

3．7．4在工程实践中，改善放大电路低频响应的根本方法是采用直接耦合放大电路，而改善高频响应的较好的方法是采用共基极放大电路，为什么？

3．7．5对于一个参数已知的放大电路，其增益一带宽积是一个常数，以共射极放大电路为例，牺牲电压增益，为什么能换取带宽增加的好处？

3．7．6多级放大电路的频带宽度为什么比其中的任一单级电路的频带为窄？

对放大电路的研究，目前有两种不同的方法，即稳态分析法和瞬态分析法。

稳态分析法也就是前两节讨论过的频率响应分析法。这种方法以正弦波为放大电路的基本信号，研究放大电路对不同频率信号的幅值和相位的响应（或叫做放大电路的频域响应）。稳态分析法的优点是分析简单，实际测试时并不需要很特殊的设备，它的缺点是用幅频响应和相频响应不能直观地确定放大电路的波形失真，因此也难于用这种方法选择使波形失真达到最小的电路参数。

瞬态分析法是以单位阶跃信号为放大电路的输入信号，研究放大电路的输出波形随时间变化的情况，称为放大电路的阶跃响应，又叫做放大电路的时域响应。这里衡量波形失真常以上升时间和平顶降落的大小作为标志。

跟随器原理

电流跟随器实际上就是BJT基极接地（CB）的一种放大电路。因为这种接法的直流电流增益接近1（总小于1），即无电流增益，则输出电流近似等于输入电流，故称这种基极接地的工作组态为电流跟随器 。

跟随器特性

这种基本组态虽然没有电流增益，但是由于其输出电阻很高（因为共基极组态的输出电流基本上不受Early效应的影响），则存在一定的电压增益；并且其频率响应特性较好（因为集电结电容不是密勒电容），所以在某些放大电路中仍然被广泛采用着 。

跟随器用途

隔离、长距离控制，由于长距离控制存在很大的线路阻抗损耗，用电压源会造成控制终端电压因损耗过低，用电流源就可以很好解决 。

根据四端网络理论，一个放大器的输入与输出间的正向转换关系无非是下列四种形式。

电压一电压转换器，即电压控制电压源，常用符号vcvs表示，其传输函数为电压放大系数，电路特点是输人阻抗高和输出阻抗低。一般电压放大器属此类型 。

电流一电流转换器，即电流控制电流源，常用符号CCCS表示。其传输函数称为电流放大系数，电路特点是输人阻抗低和输出阻抗高。一般电流放大器属此类型 。

电压一电流转换器，即电压控制电流源，常用符号VCCS表示。其传输函数为跨导，电路特点是输人阻抗和输出阻抗均高。近年来发展很快的跨导放大器属此类型 。

电流一电压转换器，即电流控制电压源，常用符号CCVS表示。其传输函数为互阻抗，电路特点是输人和输出阻抗均低。互阻抗放大器属此类型 。

有了相互对偶的电压跟随器和电流跟随器之后，可以根据信号源阻抗、负载阻抗和信号传送时的周围环境等因素，选择一种由它们组成的最有利的配置(configuration)对信号进行放大或传送。四种放大器的V.F和C. F.配置。国外已有由运放器组成的V. F.和C.F.单片集成电路，且四种放大器的传输函数仅取决于一个或两个外接电阻，故使用极为方便 。

本书系统介绍电容器的基础知识及在各种实际应用电路中的工作原理，包括RC积分、RC微分、滤波电容、旁路电容、去耦电容、耦合电容、谐振电容、自举电容、PN结电容、加速电容、密勒电容、安规电容等。

本书强调工程应用，包含大量实际工作中的应用电路案例讲解，涉及高速PCB、高频电子、运算放大器、功率放大、开关电源等多个领域，内容丰富实用，叙述条理清晰，对工程师系统掌握电容器的实际应用有很大的帮助，可作为初学者的辅助学习教材，也可作为工程师进行电路设计、制作与调试的参考书。