密勒電容
發(fā)布時間:2013/7/9 19:49:25 訪問次數(shù):2289
到目前為止,我們己研究了預(yù)期在電路XC6SLX45-2FGG484C中要用到的實物元件,F(xiàn)在,要轉(zhuǎn)向研究不期望出現(xiàn)的非實物元件——密勒電容( Miller capacitance)。
在電子管內(nèi)部,陽極與控制柵極之間總存在一定容量的電容。對于四極管和五極管來說,雖然容量比三極管小得多,但仍有這個電容存在。這個電容將反射到柵極電路,并且與前一級電路的輸出電阻相連,從而構(gòu)成了一個低通濾波器,如圖2.13所示。
圖中的兩個單級電路相同,為我們之前所設(shè)計,F(xiàn)在以串級( cascade)方式構(gòu)成了兩級放大電路。
密勒電容發(fā)生作用的情況就像這里。當(dāng)?shù)诙夒娐贩糯笮盘枙r,一直變化著的陽極電壓被迫對陽極,柵極電容Cag進行充放屯。充放電電流不會流進柵極(因為柵極具有很高的電阻),所以必定被前一級電路吸收,F(xiàn)在,假設(shè)這個電容需有電流f才能充電至1V。如果我們將1V階躍電壓加至這一級電路的輸入端,那么陽極電壓將朝負極性的方向,變動了1V乘以電路放大倍數(shù)彳的幅度,即是72V。所以電容兩端的電壓變化總量為(A+l).V73V。 由此可知,前一級需要吸收的電流總量為(A+l)×f,即是73/。那么,我們可以說,這個電容是這樣反射到柵極的:等效于柵極與地之間存在著一個(A+l).Cag的電容,由前面的源電路提供一樣的充放電電流。
顯然,即使陽極一柵極電容的容量相當(dāng)小,也會給電路的高頻響應(yīng)帶來影響。就現(xiàn)在的電路情況來說,密勒電容達到了115pF(ECC83/12AX7的Cag為1.6pF)。與前一級電路的輸出電阻rout相配,他們給出的高頻-3dB點為29kHz。如果把寄生電容(stray capacitance,后面有時也譯為雜散電容——譯注)也考慮在內(nèi),高頻-3dB點的頻率還要進一步下降。
可以采取多種方法來減小這種不利影響:
·減小前一級電路的輸出電阻
·將柵極的支撐柱遮蔽,避免直接面對陽極,使Cag明顯減小
·將整個柵極遮蔽,避免直接面對陽極,使Cag大幅減。ㄋ臉O管和五極管屬于這種情形)
·減小陽極處的輸出增益[級聯(lián)接法( cascode)和陰極跟隨器屬于這種情形]
這個高頻響應(yīng)問題十分重要,為此,接下來我們將逐一研究上述能夠改善共陰極放大電路性能的這些方法。
到目前為止,我們己研究了預(yù)期在電路XC6SLX45-2FGG484C中要用到的實物元件。現(xiàn)在,要轉(zhuǎn)向研究不期望出現(xiàn)的非實物元件——密勒電容( Miller capacitance)。
在電子管內(nèi)部,陽極與控制柵極之間總存在一定容量的電容。對于四極管和五極管來說,雖然容量比三極管小得多,但仍有這個電容存在。這個電容將反射到柵極電路,并且與前一級電路的輸出電阻相連,從而構(gòu)成了一個低通濾波器,如圖2.13所示。
圖中的兩個單級電路相同,為我們之前所設(shè)計。現(xiàn)在以串級( cascade)方式構(gòu)成了兩級放大電路。
密勒電容發(fā)生作用的情況就像這里。當(dāng)?shù)诙夒娐贩糯笮盘枙r,一直變化著的陽極電壓被迫對陽極,柵極電容Cag進行充放屯。充放電電流不會流進柵極(因為柵極具有很高的電阻),所以必定被前一級電路吸收,F(xiàn)在,假設(shè)這個電容需有電流f才能充電至1V。如果我們將1V階躍電壓加至這一級電路的輸入端,那么陽極電壓將朝負極性的方向,變動了1V乘以電路放大倍數(shù)彳的幅度,即是72V。所以電容兩端的電壓變化總量為(A+l).V73V。 由此可知,前一級需要吸收的電流總量為(A+l)×f,即是73/。那么,我們可以說,這個電容是這樣反射到柵極的:等效于柵極與地之間存在著一個(A+l).Cag的電容,由前面的源電路提供一樣的充放電電流。
顯然,即使陽極一柵極電容的容量相當(dāng)小,也會給電路的高頻響應(yīng)帶來影響。就現(xiàn)在的電路情況來說,密勒電容達到了115pF(ECC83/12AX7的Cag為1.6pF)。與前一級電路的輸出電阻rout相配,他們給出的高頻-3dB點為29kHz。如果把寄生電容(stray capacitance,后面有時也譯為雜散電容——譯注)也考慮在內(nèi),高頻-3dB點的頻率還要進一步下降。
可以采取多種方法來減小這種不利影響:
·減小前一級電路的輸出電阻
·將柵極的支撐柱遮蔽,避免直接面對陽極,使Cag明顯減小
·將整個柵極遮蔽,避免直接面對陽極,使Cag大幅減小(四極管和五極管屬于這種情形)
·減小陽極處的輸出增益[級聯(lián)接法( cascode)和陰極跟隨器屬于這種情形]
這個高頻響應(yīng)問題十分重要,為此,接下來我們將逐一研究上述能夠改善共陰極放大電路性能的這些方法。
上一篇:輸出耦合電容值的選取
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