Apa itu Efek Miller: Pengaruh Kapasitansi Miller
Kita tahu bahwa di semua rangkaian listrik dan elektronik, kapasitor memiliki kepentingan yang unik. Efek kapasitor seperti itu dapat dianalisis dengan respons frekuensi. Ini berarti pengaruh kapasitansi pada frekuensi yang lebih rendah dan lebih tinggi dan reaktansinya dapat dengan mudah dianalisis dengan tanggapan frekuensi.
Di sini kita membahas istilah penting yang disebut efek miller di penguat atau amplifier, dan definisi serta efek kapasitansi miller.
Apa itu Efek Miller?
Nama efek miller diambil dari karya John Milton miller. Dengan bantuan teorema miller, kapasitansi rangkaian ekuivalen dari penguat tegangan pembalik dapat ditingkatkan dengan menempatkan impedansi tambahan antara terminal input dan output rangkaian. Teorema Miller menyatakan bahwa suatu rangkaian mempunyai impedansi (Z), menghubungkan antara dua node dimana level tegangannya adalah V1 dan V2.
Ketika impedansi ini diganti oleh dua nilai impedansi yang berbeda dan dihubungkan ke terminal input & output yang sama ke ground untuk menganalisis respon frekuensi penguat serta untuk meningkatkan kapasitansi input. Efek seperti itu disebut efek Miller. Efek ini hanya terjadi pada penguat pembalik (inverting amplifier).
Pengaruh Kapasitansi Miller
Efek ini melindungi kapasitansi dari rangkaian ekuivalen. Pada frekuensi yang lebih tinggi, gain rangkaian dapat dikontrol atau dikurangi dengan kapasitansi miller karena menangani penguat tegangan pembalik (inverting voltage amplifier) pada frekuensi seperti itu merupakan proses yang kompleks.
 |
Gambar di bawah ini menunjukkan penguat tegangan pembalik yang ideal dan Vin adalah tegangan input dan Vo adalah tegangan output, Z adalah impedansinya, gain ditunjukkan dengan –Av. Dan tegangan output Vo = -Av.Vi
Di sini, penguat tegangan pembalik yang ideal menarik arus nol dan semua arus mengalir melalui impedansi Z.
Kemudian, I = Vi-Vo/Z
I = Vi (1+Av)/Z
Impedansi input Zin=Vi/Ii = Z/1+Av.
Jika Z mewakili kapasitor dengan impedansi, maka Z = 1/sC.
Oleh karena itu impedansi input Zin = 1/sCm
Di sini Cm = C (1+Av)
Kapasitansi cm-miller.
Efek Miller di IGBT
Pada IGBT (insulate gate bipolar transistor), efek ini akan terjadi karena strukturnya. Pada rangkaian ekivalen IGBT di bawah ini, dua kapasitor dalam bentuk seri.
Nilai kapasitor pertama ditetapkan dan nilai kapasitor kedua tergantung pada lebar daerah aliran & tegangan collertor-emiter. Jadi, setiap perubahan Vce yang menyebabkan perpindahan arus melalui kapasitansi miller. Amplifier common base & common collector tidak akan merasakan efek dari miller. Karena pada amplifier tersebut, salah satu sisi kapasitor (Cu) dihubungkan ke ground. Ini membantu mengeluarkannya dari efek miller.
Dengan demikian, efek ini terutama digunakan untuk meningkatkan kapasitansi rangkaian dengan menempatkan impedansi antara node input dan output rangkaian. Kemudian kapasitansi tambahan diperlakukan sebagai kapasitansi miller. Teorema Miller dapat diterapkan pada semua perangkat tiga terminal.
Dalam FET juga gerbang untuk mengalirkan kapasitansi dapat ditingkatkan dengan efek ini. Tapi ini bisa menjadi masalah di sirkuit broadband. Ketika kapasitansi meningkat, bandwidth akan berkurang. Dan di sirkuit jalur sempit (narrowband), efek miller sedikit berkurang. Ini perlu diperbaiki dengan beberapa modifikasi.