Эффект Миллера
Изучение проблемы ослабления вредного воздействия эффекта Миллера в целью уменьшения входной емкости транзистора. Рассмотрение каскада усиления, где выходной сигнал будет сниматься с резистора в цепи стока. Анализ эквивалентной схемы полевого транзистора.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 24.05.2017 |
| Размер файла | 223,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Эффект Миллера
Болобин Илья Андреевич
Филиал ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский университет «МЭИ» в городе Смоленске
студент 4-го курса
Аннотация
транзистор миллер емкость усиление
Для успешной разработки мощного полевого транзистора необходимо всячески уменьшать входную емкость транзистора. Чтобы решить эту проблему нужно ослабить вредное воздействие получившее название эффекта Миллера. В данной статье речь пойдет об этом эффекте.
Ключевые слова: коэффициент усиления, МДП-транзистор, паразитная емкость, эффект Миллера
Для успешной разработки мощного полевого транзистора необходимо всячески уменьшать входную емкость транзистора. Чтобы решить эту проблему нужно ослабить вредное воздействие получившее название эффекта Миллера. В данной статье речь пойдет об этом эффекте.
Эффект Миллера, присущий любому усилительному каскаду напряжения с резистивной нагрузкой, когда активный прибор имеет емкость обратной связи между входом и выходом [1 с. 82]. Рассмотрим каскад усиления, где выходной сигнал будет сниматься с резистора в цепи стока (рисунок 1)
Рисунок 1-Ключ на МДП-транзисторе
С подачей на вход схемы управляющего импульса транзистор начинает открываться. Емкости и начинают заряжаться с постоянной времени .
Транзистор начнет открываться после того как суммарная емкость зарядятся до порогового напряжения . После этого транзистор открылся и становится усилителем и на емкость начинает влиять коэффициент усиления, который может достигать довольно больших значений (рисунок 2).
Рисунок 2-Эквивалентная схема полевого транзистора в режиме усиления
Эквивалентная емкость будет равна:
где К-коэффициент усиления. Емкость сильно увеличится и постоянная времени также увеличится. Что приведет к образованию «полки» на графике выходного напряжения (рисунок 3).
Рисунок 3-Временные диаграммы переключения МДП-транзистора
Так как коэффициент усиления К пропорционален напряжению на затворе, то с ростом напряжения эквивалентная емкость также буде возрастать. Процесс включения полевого транзистора имеет три стадии: предпороговую; начального включения; полного включения. На предпороговой стадии входная эквивалентная емкость заряжается с постоянной времени . На стадии начального включения на эквивалентную емкость начинает влиять эффект Миллера [1, c. 102]. С увеличением тока стока Ic растет крутизна и коэффициент усиления и влияние эффекта Миллера также возрастает. После достижения стадии полного включения транзистора эффект Миллера перестает доминировать, но благодаря протеканию тока в канале эквивалентная емкость будет несколько выше, чем на предпороговой стадии.
Эквивалентная схема МДП-транзистора представлена на рисунке 4
Рисунок 4-Эквивалентная схема МДП-транзистора
На данной схеме приведены основные паразитные параметры мощного МДП-транзистора. Для наглядного представления влияния эффекта Миллера эквивалентная схема была промоделирована в программе схемотехнического моделирования Micro-Cap 9. При напряжении питания 100 В были получены графики переходный процессов на транзисторе (рисунок 5).
Рисунок 5-Графики входного и выходного напряжения
Видно образование «полки» под влиянием увеличения эквивалентной емкости. При повышении напряжения питания до 1000 В длина «полки» увеличивается (рисунок 6).
Рисунок 6-Входные и выходные характеристики при Uпит=1000 В.
Качество МДП-транзистора тем выше, чем меньше паразитная емкость.[2, c. 69].
Библиографический список
Окснер Э.С. Мощные полевые транзисторы и их применение. Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1985 г. - 288 с.
Воронин П.А. Силовые полупроводниковые ключи. Семейства, характеристики, применение. Издание 2-е переработанное. М.: Издательский дом «Додека XXI», 2005. - 384 с.
Амелина М.А., Амелин С.А. Программа схемотехнического моделирования Micro-Cap. Версии 9, 10. [Электронный ресурс]: учеб. пособие / Амелина М.А., Амелин С.А - Электрон. текстовые дан. - СПб. : Лань, 2014. - 632 с. Режим доступа: URL http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=53665
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип работы полевого транзистора. Стоковые характеристики транзистора. Причина насыщения в стоковой характеристике полевого транзистора. Устройство полевого транзистора с управляющим p-n-переходом. Инверсия типа проводимости.
лабораторная работа [37,8 K], добавлен 20.03.2007Порядок получения входных и выходных характеристик транзистора. Методика и основные этапы сборки электрической схемы, определение измерения тока коллектора. Экспериментальное нахождение сопротивления по входной характеристике при изменении базового тока.
лабораторная работа [39,8 K], добавлен 12.01.2010Расчет каскада транзисторного усилителя напряжения, разработка его принципиальной схемы. Коэффициент усиления каскада по напряжению. Определение амплитуды тока коллектора транзистора и значения сопротивления. Выбор типа транзистора и режима его работы.
контрольная работа [843,5 K], добавлен 25.04.2013Описание структурной электрической схемы. Составление принципиальной схемы изделия и описание ее работы. Расчет полевого транзистора 2N7002. Определение емкостей конденсаторов на входе и выходе каскада и в цепи эмиттера. Алгоритм поиска неисправности.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 10.07.2014Эффект поля в Германии при высоких частотах, применение эффекта поля. Дрейфовый и диффузный токи в полупроводниках. Образование обедненных, инверсионных, обогащенных слоев в полупроводнике. Характеристики полевого транзистора, приборы с зарядовой связью.
курсовая работа [4,4 M], добавлен 24.07.2010Изучение методов построения зависимости прямого коэффициента усиления по току и анализ зависимости предельной частоты от тока эмиттера для кремниевого биполярного дрейфового транзистора. Этапы расчета частотных свойств биполярного дрейфового транзистора.
лабораторная работа [68,3 K], добавлен 06.02.2010Параметры транзистора МП–40А, чертеж его основных выводов. Входная и выходная характеристики данного транзистора. Определение параметров для схемы с общим эмиттером. Схема с общим коллектором и общей базой. Расчет параметров для соответствующей схемы.
контрольная работа [642,0 K], добавлен 28.03.2011Общее представление о мощных БИП-транзисторах Зависимость эффективности эмиттера от концентрации примеси в нем. Характеристика падения коэффициента усиления по току при больших плотностях тока. Сущность монолитного мощного транзистора Дарлингтона.
курсовая работа [676,6 K], добавлен 04.04.2015Построение принципиальной схемы эмиттерного повторителя. Расчет сопротивления резистора в цепи эмиттера и смещения повторителя. Определение входного сопротивления транзистора при включении его с общим эмиттером. Сопротивление нагрузки цепи эмиттера.
презентация [1,9 M], добавлен 04.03.2015Общие технические характеристики используемого транзистора, схема цепи питания и стабилизации режима работы. Построение нагрузочной прямой по постоянному току. Расчет параметров элементов схемы замещения. Анализ и оценка нелинейных искажений каскада.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 27.12.2013Понятие и функциональное назначение биполярного транзистора как полупроводникового прибора с двумя близкорасположенными электронно-дырочными переходами. Анализ входных и выходных характеристик транзистора, включенного по схеме с общим эмиттером и базой.
лабораторная работа [1,3 M], добавлен 12.05.2016Выбор и обоснование структурной схемы усилителя гармонических сигналов. Необходимое число каскадов при максимально возможном усилении одно-двухтранзисторных схем. Расчет выходного каскада и входного сопротивления транзистора с учетом обратной связи.
курсовая работа [692,9 K], добавлен 28.12.2014Принцип действия биполярного транзистора. Его статические характеристики и эксплуатационные параметры. Температурные и частотные свойства транзистора. Эквивалентные схемы полевых транзисторов. Схематическое изображение ПТ с изолированным затвором.
лекция [460,9 K], добавлен 15.03.2009Характеристика біполярного транзистора - напівпровідникового елементу електронних схем, з трьома електродами, один з яких служить для керування струмом між двома іншими. Особливості принципу роботи, технології виготовлення на прикладі транзистора-КТ3107.
реферат [18,3 K], добавлен 02.02.2010Усиление транзисторного каскада. Выбор транзистора, определение напряжения источника питания, расчет сопротивления резисторов и емкости конденсаторов. Определение максимальных амплитуд источников сигнала для неинвертирующего усилителя постоянного тока.
контрольная работа [58,2 K], добавлен 03.12.2011Структура и параметры МДП-транзистора с индуцированным каналом, его топология и поперечное сечение. Выбор длины канала, диэлектрика под затвором транзистора, удельного сопротивления подложки. Расчет порогового напряжения, крутизны характеристики передачи.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 24.11.2010Получение входных и выходных характеристик транзистора. Включение биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером. Проведение измерения тока базы, напряжения база-эмиттер и тока эмиттера для значений напряжения источника. Расчет коллекторного тока.
лабораторная работа [76,2 K], добавлен 12.01.2010Электрические характеристики кремниевого интегрального n-канального транзистора. Расчет порогового напряжения транзистора. Малосигнальная эквивалентная схема и ее параметры. Корректировка порогового напряжения с учетом эффектов короткого и узкого канала.
курсовая работа [864,3 K], добавлен 17.12.2014Исследование модели транзистора с обобщенной нагрузкой. Определение амплитудно- и фазо-частотных характеристик входной и передаточной функции. Представление входного сопротивления полной цепи последовательной и параллельной моделями на одной из частот.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.04.2015Определение амплитудно- и фазо-частотной характеристик (ЧХ) входной и передаточной функций цепи. Расчет резонансных частот и сопротивлений. Исследование модели транзистора с обобщенной и избирательной нагрузкой. Автоматизированный расчет ЧХ полной модели.
курсовая работа [545,0 K], добавлен 05.12.2013
