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隐藏的电流敌人：为何寄生电容会在高频电路中造成大麻烦？
在电子工程的领域中，寄生电容（或称为杂散电容）是一种不可避免且通常是不受欢迎的电容，存在于电子元件或电路的各个部分之间，原因仅在于它们的相对接近性。当两个在不同电压的导体靠近时，彼此的电场会在导体上存储电荷，产生电容的效果。所有实用电路元件，如电感器、二极体及晶体管，均拥有内部电容，这可能使它们的行为偏离理想状态。
在高频电路中，寄生电容通常成为限制电子元件和电路操作频率及带宽的主要因素。
当两个不同电位的导体接近时，会因电场的作用而产生相互影响，并储存异性电荷，形成一个电容。在高频电路中，这种电容的影响变得尤为明显。比如，当在一个电感器的绕组中存在电压差时，靠近的导线就会充当电容板，储存电荷。当电压变化缓慢时，额外的电流影响可以忽略，但当电压快速变化，这些电流便会影响电路的运行效率。
寄生电容的影响
在低频电路中，寄生电容通常是可以忽略的，但在高频电路中，这却是一个主要问题。在扩展频率响应的放大器电路中，输出与输入之间的寄生电容可能成为反馈通路，导致电路在高频下发生振荡，这种不必要的振荡被称为寄生振荡。
在高频放大器中，寄生电容可能与元件引线等杂散电感结合，形成谐振电路，进一步导致寄生振荡现象。
此外，所有电感器的寄生电容会在一定的高频下与电感产生共振，使得电感呈现自共振特性，此频率称为自共振频率。在此频率之上，电感实际上已经具备电容反应。
寄生电容的设计考量
对于高频电路，设计技术必须格外谨慎，比如在电线和元件之间保持合理的间距、使用屏蔽、终端线路及排列线路的方式来最小化寄生电容的影响。这些技术可以帮助提升高频电路的性能，减少干扰和不可靠的操作。
在密切靠近的电缆和计算机总线中，寄生电容耦合可能导致信号串扰，进而影响信号完整性。
电子设计自动化（EDA）计算机程序目前能够设计商业印刷电路板，并计算元件和电路板的寄生电容及其它寄生效应，这个过程被称为寄生提取。
米勒电容
在理想的反相放大器中，如果其输入与输出之间存在寄生电容，这会影响信号传递，从而降低频率响应。米勒效应是指，即使小的寄生电容也会因增益的影响而显著扩大，成为输入电容。对于频率响应不佳的放大器，这将成为元件性能的瓶颈。
随着现代电晶体的增益达到10到100倍或者更高，米勒电容限制了放大设备在高频下的性能。
在面对寄生电容的挑战时，工程师们已经开始在设计中考量其影响，避免不必要的设计错误，以达成更优秀的设备性能。这不仅是对当前技术的挑战，更是未来提升电子设备效率的考验。
在追求高效能及高频电子设备的过程中，让我们深入思考：如何能更有效地克服寄生电容带来的挑战，进一步推动技术的发展呢？
