Эффект Миллера

У этого термина существуют и другие значения, см. Миллер.

Эффект Миллера — увеличение эквивалентной ёмкости инвертирующего усилительного элемента, обусловленное обратной связью с его выхода на вход^[1]. Эффект наиболее явно проявляется в усилителях напряжения, построенных на радиолампах, на биполярных и полевых транзисторах, микросхемах^[1].

Инвертирующий усилительный элемент охвачен обратной связью.

Эффект Миллера на биполярном транзисторе в схеме с общим эмиттером

Так при коэффициенте усиления по напряжению ${\displaystyle K_{U}}$ эффективная электрическая ёмкость, приведённая к взаимной ёмкости между входом, например базой транзистора и шиной питания^{[a 1]} увеличится при выключении в ${\displaystyle (1+K_{U})}$ раз.

Эффект Миллера в схемах на биполярных транзисторах, в схемах с общим эмиттером, где напряжение усиливается в β раз^{[a 2]}, приводит к значительному^{[1][a 3]} увеличению эффективной ёмкости между базой и коллектором (ёмкость Миллера)^[1]. При этом ухудшаются динамические свойства каскада^[1]. Например, для каскада на входе, биполярный транзистор сложнее выключить, чем включить. Появляется нагрузочная нелинейность, увеличивается влияние на предыдущие каскады. В быстродействующих импульсных схемах эффект Миллера может приводить к появлению сквозных токов^[2].

Эффект Миллера может быть значительно ослаблен схемотехническими модификациями. Например, каскодный способ включения транзисторов позволяет значительно уменьшить эффект Миллера^[3]. В импульсных и силовых схемах для подавления эффекта используется ряд других способов (схема Бейкера, форсирующая RC-цепь и др). Для активного подавления эффекта Миллера иногда применяют подключение схемы перезаряда затвора в обход токоограничительных резисторов^[4].

Исторические аспекты

Эффект Миллера назван в честь Джона Мильтона Миллера^[5]. В 1920 году, в первых публикациях Миллер описывал эффект применительно к ламповым триодам.

Примечания

1. эмиттером для случая усилителя на n-p-n транзисторе, приведённого на рисунке
2. обычно β = 30—150
3. приблизительно в β раз

Источники

1. Методы защиты от эффекта Миллера при схемотехническом проектировании биполярных микросхем.  (неопр.) Дата обращения: 22 сентября 2011. Архивировано 24 сентября 2015 года.
2. Подавление эффекта Миллера в схемах управления MOSFET/IGBT.  (неопр.) Дата обращения: 22 сентября 2011. Архивировано 22 ноября 2012 года.
3. Азбука транзисторной схемотехники | HamLab.  (неопр.) Дата обращения: 22 сентября 2011. Архивировано 24 марта 2011 года.
4.  (англ.) EEWeb-Avago Technologies, «Active Miller Clamp». Архивная копия от 4 июля 2015 на Wayback Machine
5.  (англ.) John M. Miller, "Dependence of the input impedance of a three-electrode vacuum tube upon the load in the plate circuit, " Scientific Papers of the Bureau of Standards, vol.15, no. 351, pages 367—385 (1920). Available on-line at: http://web.mit.edu/klund/www/papers/jmiller.pdf Архивная копия от 26 февраля 2007 на Wayback Machine.