Millerův efekt

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na navigaci Skočit na vyhledávání

Millerův efekt (Millerův jev) je v elektrotechnice jev, který popisuje vliv invertujícího zesilovače na vstupní vnitřní impedanci.

Impedance zařazená mezi živou vstupní a výstupní svorku (ideálního invertujícího) zesilovače zatěžuje zdroj vstupního signálu tak, jako by mezi vstupními svorkami byl zapojena tatáž impedance dělená výrazem , kde je zesílení zesilovače.[1]

Tato věta platí obecně pro jakýkoliv zesilovač, třeba několikastupňový, jakéhokoliv druhu (operační, tranzistorový, elektronkový aj.) a pro jakoukoliv impedanci mezi svorkami zesilovače.

Odvození[editovat | editovat zdroj]

Obrázek 1: Ideální invertující zesilovač s impedancí mezi vstupem a výstupem

V tomto zapojení ideálního invertujícího zesilovače prochází impedancí proud rovný

 

Jelikož platí také rovnost , můžeme proud vyjádřit jako

 

A odtud vstupní impedance (tj. mezi vstupní svorkou a zemí) je rovna


Efektivní vstupní kapacita[editovat | editovat zdroj]

Účinek Millerova jevu na kapacitu mřížka-anoda u základního stupně se skutečnou triodou: a) znázornění kapacit mezi elektrodami, b) náhradní obvod s vstupní kapacitou vůči zemi

Častý a důležitý případ uplatnění Millerova jevu je vliv na vstupní kapacitu základního triodového stupně. Jak je znázorněno na obrázku vpravo, vyskytuje se tu jednak kapacita mřížky proti katodě (resp. proti nule) a kapacita mřížky proti anodě . Jsou to hlavně kapacity mezi samotnými elektrodami, k nim přistupují kapacity nosníků elektrod, s nimi spojených kolíků patice, dále kapacity kontaktů objímky, v níž je příslušná elektronka zasazena, a konečně kapacity spojů příslušných elektrod. Hodnoty a jsou tedy kapacity vnitřní i vnější, a ty vnější mohou být podle okolností podstatné.

Kapacita proti nule se na vstupu uplatňuje přímo. Kapacita je pozměněna Millerovým jevem. Hodnota její impedance pro sinusový proud frekvence f hertzů je určena vzorcem:

Millerův jev ji změní na:

Stejnou hodnotu vstupní reaktance by měla kapacita

zapojená mezi mřížku a nulu. Ta se přičítá k , která zde už byla, a tvoří výslednou efektivní kapacitu triodového základního stupně.

Příklad se skutečnou triodou[editovat | editovat zdroj]

U skutečné triody bývá zhruba stejné jako . Protože však Millerův jev násobí faktorem , mívá tato kapacita rozhodující vliv. Např. v elektronce ECC84 je hodnota rovna 1,1 pF a rovna 2,3 pF. Předpokládejme, že zesílení stupně = -19 a že objímka a spoje nepřidají další kapacitu. Pak bude zdroj signálu zatížen kapacitou

Millerův jev působí tedy podstatné zvětšení vstupní kapacity, které závisí na zesílení napětí triody.

Tak značná hodnota by např. podstatně omezila dosažitelnou horní meznou frekvenci o zesilovačů s širokým pásmem, jakých se používalo v televizi. Proto se v takovém případě nepoužívá triod, nýbrž pentod.

V důsledku Millerova jevu např. Darlingtonovy tranzistory kvůli velkému zesilovacímu činiteli mohou mít pomalou odezvu při nízkých frekvencích.

Odkazy[editovat | editovat zdroj]

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Miller effect na anglické Wikipedii.

  1. PACÁK, Miroslav. Vyšší škola radiotechniky II. 1. vyd. Praha: Práce, 1962. 184 s. S. 68.