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隱藏的電流敵人：為何寄生電容會在高頻電路中造成大麻煩？
在電子工程的領域中，寄生電容（或稱為雜散電容）是一種不可避免且通常是不受歡迎的電容，存在於電子元件或電路的各個部分之間，原因僅在於它們的相對接近性。當兩個在不同電壓的導體靠近時，彼此的電場會在導體上存儲電荷，產生電容的效果。所有實用電路元件，如電感器、二極體及晶體管，均擁有內部電容，這可能使它們的行為偏離理想狀態。
在高頻電路中，寄生電容通常成為限制電子元件和電路操作頻率及帶寬的主要因素。
當兩個不同電位的導體接近時，會因電場的作用而產生相互影響，並儲存異性電荷，形成一個電容。在高頻電路中，這種電容的影響變得尤為明顯。比如，當在一個電感器的繞組中存在電壓差時，靠近的導線就會充當電容板，儲存電荷。當電壓變化緩慢時，額外的電流影響可以忽略，但當電壓快速變化，這些電流便會影響電路的運行效率。
寄生電容的影響
在低頻電路中，寄生電容通常是可以忽略的，但在高頻電路中，這卻是一個主要問題。在擴展頻率響應的放大器電路中，輸出與輸入之間的寄生電容可能成為反饋通路，導致電路在高頻下發生振盪，這種不必要的振盪被稱為寄生振盪。
在高頻放大器中，寄生電容可能與元件引線等雜散電感結合，形成諧振電路，進一步導致寄生振盪現象。
此外，所有電感器的寄生電容會在一定的高頻下與電感產生共振，使得電感呈現自共振特性，此頻率稱為自共振頻率。在此頻率之上，電感實際上已經具備電容反應。
寄生電容的設計考量
對於高頻電路，設計技術必須格外謹慎，比如在電線和元件之間保持合理的間距、使用屏蔽、終端線路及排列線路的方式來最小化寄生電容的影響。這些技術可以幫助提升高頻電路的性能，減少干擾和不可靠的操作。
在密切靠近的電纜和計算機總線中，寄生電容耦合可能導致信號串擾，進而影響信號完整性。
電子設計自動化（EDA）計算機程序目前能夠設計商業印刷電路板，並計算元件和電路板的寄生電容及其它寄生效應，這個過程被稱為寄生提取。
米勒電容
在理想的反相放大器中，如果其輸入與輸出之間存在寄生電容，這會影響信號傳遞，從而降低頻率響應。米勒效應是指，即使小的寄生電容也會因增益的影響而顯著擴大，成為輸入電容。對於頻率響應不佳的放大器，這將成為元件性能的瓶頸。
隨著現代電晶體的增益達到10到100倍或者更高，米勒電容限制了放大設備在高頻下的性能。
在面對寄生電容的挑戰時，工程師們已經開始在設計中考量其影響，避免不必要的設計錯誤，以達成更優秀的設備性能。這不僅是對當前技術的挑戰，更是未來提升電子設備效率的考驗。
在追求高效能及高頻電子設備的過程中，讓我們深入思考：如何能更有效地克服寄生電容帶來的挑戰，進一步推動技術的發展呢？
