Effet par lequel une capacité entre l'entrée et la sortie d'un amplificateur inverseur apparaît, vue de l'entrée, multipliée par (1 + gain). Il dégrade la réponse haute fréquence des montages émetteur commun et source commune.
Nom japonais: ミラー効果
« Effet Miller » apparaît dans 6 questions d'entraînement réparties sur 4 thèmes, dont Transistors bipolaires, MOSFET, Circuits analogiques et électroniques.
Domaine: Transistors bipolaires
Considérons une capacité C connectée entre l'entrée et la sortie d'un amplificateur inverseur de gain en tension −Av. Lorsque l'entrée monte de v, la sortie descend de Av·v : la tension aux bornes de la capacité varie donc de (1 + Av)·v. L'entrée doit ainsi fournir (1 + Av) fois la charge qu'elle fournirait à une capacité reliée à la masse, et la capacité apparaît à l'entrée comme C(1 + Av). Vue de la sortie, la même capacité vaut à peu près C(1 + 1/Av), soit presque C. Cette capacité d'entrée équivalente est souvent appelée capacité Miller.
Dans un étage émetteur commun, c'est la capacité base-collecteur Cμ qui est ainsi multipliée ; dans un étage source commune, c'est la capacité grille-drain Cgd, qui inclut la capacité de recouvrement grille-drain. Avec Cμ = 2 pF et un gain de 100, l'entrée voit environ 200 pF. Avec la résistance de source Rs, elle forme un pôle passe-bas proche de 1/(2π·Rs·C_Miller), qui fixe souvent la limite haute de la bande passante de l'étage. Un gain plus élevé se paie donc directement en bande passante, ce qui explique la lenteur des étages inverseurs à fort gain attaqués par des sources à haute impédance.
Le remède classique est le montage cascode : un transistor en base commune (ou grille commune) empilé sur le transistor d'entrée maintient le collecteur ou le drain de ce dernier à une tension quasi constante. Le transistor d'entrée n'a alors qu'un gain en tension d'environ un, si bien que sa capacité de contre-réaction est à peine multipliée, tandis que l'étage dans son ensemble conserve un gain élevé. Un étage base commune seul évite aussi le problème, car sa base est à la masse en alternatif. Réduire la résistance de la source d'attaque élève la fréquence du pôle, et choisir des composants à faible capacité de contre-réaction aide également.
La même multiplication est exploitée volontairement dans la compensation en fréquence des amplificateurs opérationnels. Un petit condensateur placé aux bornes d'un étage inverseur à fort gain se comporte comme un gros condensateur et crée un pôle dominant à basse fréquence, de sorte que le gain passe sous l'unité avant que les autres pôles n'ajoutent beaucoup de déphasage. L'amplificateur reste ainsi stable même en suiveur à gain unité, sans nécessiter de condensateur physiquement grand sur la puce. En commutation de MOSFET de puissance, l'effet Miller explique aussi le plateau de la tension de grille pendant que la tension de drain bascule et que Cgd se charge.
Réponse : A. La capacité base-collecteur apparaît, vue de l'entrée, comme une grande capacité proportionnée au gain en tension
Dans un montage en émetteur commun, la tension de collecteur varie fortement en opposition de phase avec la base ; la capacité base-collecteur Cμ apparaît donc, vue de l'entrée, multipliée par environ (1 + |Av|). Par exemple, Cμ = 2 pF et un gain de 100 donnent environ 200 pF, qui forment avec la résistance de source un filtre passe-bas réduisant la bande passante. Les parades sont le montage cascode, qui superpose un étage en base commune pour prendre le gain côté collecteur, et la réduction de la résistance de source.
La capacité Miller est la capacité d'entrée agrandie, d'environ C(1 + |Av|), qu'un condensateur reliant l'entrée et la sortie d'un amplificateur inverseur présente à la source de signal. Pour les transistors, ce condensateur est généralement Cμ (bipolaire) ou Cgd (MOSFET).
Dans un cascode, le transistor d'entrée attaque la faible impédance d'un transistor en base commune ou en grille commune, si bien que son propre gain en tension vaut environ un. La capacité de contre-réaction n'est alors multipliée que par environ deux, au lieu du gain complet de l'étage.
La forte multiplication nécessite un gain inverseur ; avec un suiveur de gain proche de +1, la tension aux bornes du condensateur de liaison varie à peine et sa capacité d'entrée effective diminue même. C'est pourquoi les montages émetteur suiveur et source suiveuse ont un bon comportement en haute fréquence.
L'impédance d'entrée est faible, environ 1/gm (environ 26 Ω à 1 mA), et la base étant à la masse en alternatif, l'effet de la capacité de réaction entre entrée et sortie (effet Miller) est faible, ce qui permet d'amplifier jusqu'aux hautes fréquences.
Quelle caractéristique de l'amplificateur en base commune e…C’est l’effet Miller, qui concerne dans un MOSFET la capacité grille-drain Cgd.
Comment s’appelle l’effet par lequel la capacité grille-dra…Les zones de recouvrement forment des capacités de recouvrement grille-source/drain qui, par effet Miller, augmentent le délai.
Quelle est la relation générale entre la longueur de grille…Dans les amplificateurs opérationnels, l'effet Miller permet de créer ce pôle basse fréquence avec une petite capacité.
Quel est le principe de la « compensation par pôle dominant…La capacité d'entrée de la grille variant fortement avec la tension (effet Miller), Qg, qui indique directement la charge nécessaire, est plus pratique que la valeur de capacité pour concevoir le circuit de pilotage.
On pilote un MOSFET dont la charge de grille totale Qg vaut…Gain en courant (hFE) Recuit Marge de phase Vitesse de balayage (slew rate) Distorsion de croisement Effet Early Émetteur suiveur Fréquence de transition HBT (transistor bipolaire à hétérojonction) Miroir de courant