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密勒电容

发布时间:2013/7/9 19:49:25 访问次数:2156

    到目前为止,我们己研究了预期在电路XC6SLX45-2FGG484C中要用到的实物元件。现在,要转向研究不期望出现的非实物元件——密勒电容( Miller capacitance)。
    在电子管内部,阳极与控制栅极之间总存在一定容量的电容。对于四极管和五极管来说,虽然容量比三极管小得多,但仍有这个电容存在。这个电容将反射到栅极电路,并且与前一级电路的输出电阻相连,从而构成了一个低通滤波器,如图2.13所示。

             
    图中的两个单级电路相同,为我们之前所设计。现在以串级( cascade)方式构成了两级放大电路。
    密勒电容发生作用的情况就像这里。当第二级电路放大信号时,一直变化着的阳极电压被迫对阳极,栅极电容Cag进行充放屯。充放电电流不会流进栅极(因为栅极具有很高的电阻),所以必定被前一级电路吸收。现在,假设这个电容需有电流f才能充电至1V。如果我们将1V阶跃电压加至这一级电路的输入端,那么阳极电压将朝负极性的方向,变动了1V乘以电路放大倍数彳的幅度,即是72V。所以电容两端的电压变化总量为(A+l).V73V。  由此可知,前一级需要吸收的电流总量为(A+l)×f,即是73/。那么,我们可以说,这个电容是这样反射到栅极的:等效于栅极与地之间存在着一个(A+l).Cag的电容,由前面的源电路提供一样的充放电电流。
    显然,即使阳极一栅极电容的容量相当小,也会给电路的高频响应带来影响。就现在的电路情况来说,密勒电容达到了115pF(ECC83/12AX7的Cag为1.6pF)。与前一级电路的输出电阻rout相配,他们给出的高频-3dB点为29kHz。如果把寄生电容(stray capacitance,后面有时也译为杂散电容——译注)也考虑在内,高频-3dB点的频率还要进一步下降。
    可以采取多种方法来减小这种不利影响:
    ·减小前一级电路的输出电阻
    ·将栅极的支撑柱遮蔽,避免直接面对阳极,使Cag明显减小
    ·将整个栅极遮蔽,避免直接面对阳极,使Cag大幅减小(四极管和五极管属于这种情形)
    ·减小阳极处的输出增益[级联接法( cascode)和阴极跟随器属于这种情形]
    这个高频响应问题十分重要,为此,接下来我们将逐一研究上述能够改善共阴极放大电路性能的这些方法。

    到目前为止,我们己研究了预期在电路XC6SLX45-2FGG484C中要用到的实物元件。现在,要转向研究不期望出现的非实物元件——密勒电容( Miller capacitance)。
    在电子管内部,阳极与控制栅极之间总存在一定容量的电容。对于四极管和五极管来说,虽然容量比三极管小得多,但仍有这个电容存在。这个电容将反射到栅极电路,并且与前一级电路的输出电阻相连,从而构成了一个低通滤波器,如图2.13所示。

             
    图中的两个单级电路相同,为我们之前所设计。现在以串级( cascade)方式构成了两级放大电路。
    密勒电容发生作用的情况就像这里。当第二级电路放大信号时,一直变化着的阳极电压被迫对阳极,栅极电容Cag进行充放屯。充放电电流不会流进栅极(因为栅极具有很高的电阻),所以必定被前一级电路吸收。现在,假设这个电容需有电流f才能充电至1V。如果我们将1V阶跃电压加至这一级电路的输入端,那么阳极电压将朝负极性的方向,变动了1V乘以电路放大倍数彳的幅度,即是72V。所以电容两端的电压变化总量为(A+l).V73V。  由此可知,前一级需要吸收的电流总量为(A+l)×f,即是73/。那么,我们可以说,这个电容是这样反射到栅极的:等效于栅极与地之间存在着一个(A+l).Cag的电容,由前面的源电路提供一样的充放电电流。
    显然,即使阳极一栅极电容的容量相当小,也会给电路的高频响应带来影响。就现在的电路情况来说,密勒电容达到了115pF(ECC83/12AX7的Cag为1.6pF)。与前一级电路的输出电阻rout相配,他们给出的高频-3dB点为29kHz。如果把寄生电容(stray capacitance,后面有时也译为杂散电容——译注)也考虑在内,高频-3dB点的频率还要进一步下降。
    可以采取多种方法来减小这种不利影响:
    ·减小前一级电路的输出电阻
    ·将栅极的支撑柱遮蔽,避免直接面对阳极,使Cag明显减小
    ·将整个栅极遮蔽,避免直接面对阳极,使Cag大幅减小(四极管和五极管属于这种情形)
    ·减小阳极处的输出增益[级联接法( cascode)和阴极跟随器属于这种情形]
    这个高频响应问题十分重要,为此,接下来我们将逐一研究上述能够改善共阴极放大电路性能的这些方法。

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