米勒電容(Miller capacitance)通常用于運(yùn)算放大器頻率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄖ?。目前最廣泛使用的頻率補(bǔ)償技術(shù)稱(chēng)為米勒頻率補(bǔ)償(Miller frequency compensation)，我們將在本文中探討它。
什么是米勒補(bǔ)償(Miller Compensation)？
米勒補(bǔ)償(Miller Compensation)是一種通過(guò)在負(fù)反饋方式中跨越一個(gè)內(nèi)部增益級(jí)(通常是第二級(jí))連接的電容Cf來(lái)穩(wěn)定運(yùn)算放大器的技術(shù)。
利用米勒補(bǔ)償
使用圖1的PSpice電路，得到圖2的幅度/相位圖，表明C?的存在導(dǎo)致極點(diǎn)頻率分裂。具體地，C f的值越高，極點(diǎn)頻率越遠(yuǎn)，因此中頻區(qū)域的相移越接近-90°。
圖1. 用來(lái)繪制的不同米勒補(bǔ)償量的開(kāi)環(huán)增益幅度和相位的PSpice電路。
圖3提供了交叉頻率區(qū)域的擴(kuò)展視圖，以便于相位裕度的估計(jì)視圖。
給定一個(gè)幅度曲線(xiàn)：
(1)確定其交叉頻率?x在0-dB軸上的位置；
(2)然后轉(zhuǎn)向下面的相應(yīng)相位曲線(xiàn)；
(3)最后讀取相移的相位φx對(duì)。然后相位裕度為φm= 180°+φx。例如，對(duì)于C?= 8 pF，對(duì)應(yīng)于C?= 0曲線(xiàn)后的第4條曲線(xiàn)，估計(jì)φx≈-120°，因此φm≈60°。
相反，可以在視覺(jué)上對(duì)給定φm所需的C?值進(jìn)行粗略估計(jì)，然后通過(guò)PSpice使用試錯(cuò)方法來(lái)細(xì)化C?。例如，對(duì)于φm≈65.5°，其標(biāo)記AC峰值的開(kāi)始，上述過(guò)程產(chǎn)生C f = 9.90pF。測(cè)得相應(yīng)的極點(diǎn)頻率為63.4 Hz和12.2 MHz。
圖2.圖1電路中補(bǔ)償電容C f的不同值對(duì)應(yīng)的幅度/相位圖：0,1 pF，2 pF，4 pF，8 pF，16 pF和32 pF。
圖3.圖2交叉頻率區(qū)域的擴(kuò)展視圖。
使用圖4的PSpice電路，C?= 9.90 pF來(lái)提供米勒補(bǔ)償，得到圖5的圖，所有圖都沒(méi)有突起的峰值！
圖4.用于繪制由R4確定的20-dB步長(zhǎng)的閉環(huán)增益的PSpice電路。
圖5.在Cf = 9.90pF的米勒補(bǔ)償(Miller compensation)之后圖4的PSpice電路的階躍響應(yīng)。
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