Co je tranzistor Darlington?

Co je tranzistor Darlington?

Definice tranzistoru Darlington

Tranzistor Darlington je polovodičové zařízení, které spojuje dva bipolární tranzistory (BJT) k dosažení velmi vysokého zisku proudu a funguje jako jednotná součástka.

Obvod tranzistoru Darlington

Tranzistor Darlington se skládá ze dvou PNP tranzistorů nebo NPN tranzistorů propojených zpětně. Je to jedno balení s běžným kolektorovým terminálem pro oba tranzistory.

Emitterový terminál prvního tranzistoru je spojen s bázovým terminálem druhého tranzistoru. Proto se bázové napájení poskytuje pouze prvnímu tranzistoru a výstupní proud se bere pouze z druhého tranzistoru. Tedy má jen jeden bázový, emitterový a kolektorový terminál, jak je znázorněno na níže uvedeném obrázku.

Zesílení proudu

Zisk proudu párů Darlington je výrazně vyšší než u standardních tranzistorů, což ho činí ideálním pro aplikace vyžadující silné zesílení.

PNP a NPN tranzistor Darlington

Pokud pár Darlington tvoří dva PNP tranzistory, vytváří se PNP tranzistor Darlington. Pokud pár Darlington tvoří dva NPN tranzistory, vytváří se NPN tranzistor Darlington. Schéma připojení NPN a PNP tranzistoru Darlington je znázorněno na níže uvedeném obrázku.

Pro oba typy tranzistorů je kolektorový terminál společný. U PNP tranzistoru se bázový proud podává na emitterový terminál druhého tranzistoru. A u NPN tranzistoru se emitterový proud podává na bázový terminál druhého tranzistoru.

Tranzistory Darlington vyžadují méně místa než dva samostatné tranzistory, protože mají společný kolektorový terminál.

Přepínač tranzistoru Darlington

Řekněme, že chceme zapínat a vypínat zátěž pomocí mikrokontroleru. K provedení této úlohy použijeme nejprve obyčejný tranzistor jako přepínač a pak tranzistor Darlington. Schéma tohoto uspořádání je znázorněno na níže uvedeném obrázku.

Výhody tranzistoru Darlington

Tranzistor Darlington (tj. pár Darlington) má několik výhod oproti normálnímu tranzistoru. Jsou shrnuty v následujícím seznamu:

• Hlavní výhodou tranzistoru Darlington je vysoký zisk proudu. Malé množství bázového proudu tedy může tranzistor aktivovat.

• Poskytuje vysokou vstupní impedanci, což se překládá do rovnocenného snížení výstupní impedancie.

• Je to jedno balení. Je tedy snazší jej konfigurovat na obvodu nebo PCB než připojit dva různé tranzistory.

Nevýhody tranzistoru Darlington

Nevýhody tranzistoru Darlington (tj. páru Darlington) jsou shrnuty v následujícím seznamu:

• Má pomalou přepínací rychlost.

• Bázové-emitterové napětí je skoro dvakrát vyšší než u normálního tranzistoru.

• Vzhledem k vysokému nasycovacímu napětí v takové aplikaci disipuje vysoký výkon.

• Pásmo frekvencí je omezené.

• Tranzistor Darlington zavádí fázový posun na určité frekvenci v obvodu s negativní zpětnou vazbou.