Was ist ein Darlington-Transistor?
Was ist ein Darlington-Transistor?
Definition des Darlington-Transistors
Ein Darlington-Transistor ist ein Halbleiterbauteil, das zwei BJT (Bipolar Junction Transistoren) paart, um einen sehr hohen Stromverstärkungsfaktor zu erreichen und als einheitliches Bauelement zu fungieren.
Darlington-Transistor-Schaltung
Der Darlington-Transistor besteht aus zwei PNP-Transistoren oder NPN-Transistoren, die hintereinander geschaltet sind. Es handelt sich um eine Einzelpackung mit einem gemeinsamen Kollektoranschluss für beide Transistoren.
Der Emitteranschluss des ersten Transistors ist mit dem Basisanschluss des zweiten Transistors verbunden. Daher wird die Basisversorgung nur dem ersten Transistor zugeführt, und der Ausgangsstrom wird nur vom zweiten Transistor abgenommen. Daher besteht er nur aus einer Basis, einem Emitter und einem Kollektor, wie in der unten stehenden Abbildung dargestellt.
Stromverstärkung
Die Stromverstärkung eines Darlington-Paars ist erheblich höher als die von Standardtransistoren, was es ideal für Anwendungen mit starken Verstärkungsanforderungen macht.
PNP- und NPN-Darlington-Transistor
Wenn das Darlington-Paar aus beiden PNP-Transistoren besteht, handelt es sich um einen PNP-Darlington-Transistor. Wenn das Darlington-Paar aus beiden NPN-Transistoren besteht, handelt es sich um einen NPN-Darlington-Transistor. Die Verbindungsschaltpläne für NPN- und PNP-Darlington-Transistoren sind in der unten stehenden Abbildung dargestellt.
Für beide Transistortypen ist der Kollektoranschluss gemeinsam. Bei dem PNP-Transistor wird der Basisstrom an den Emitteranschluss des zweiten Transistors gegeben. Und bei dem NPN-Transistor wird der Emitterstrom an den Basisanschluss des zweiten Transistors gegeben.
Darlington-Transistoren benötigen weniger Platz als zwei separate Transistoren, da sie einen gemeinsamen Kollektoranschluss haben.
Darlington-Transistor-Schalter
Angenommen, wir möchten eine Last mit einem Mikrocontroller ein- und ausschalten. Um diese Aufgabe zu erfüllen, verwenden wir zunächst einen normalen Transistor als Schalter und zweitens einen Darlington-Transistor. Der Schaltplan dieser Konfiguration ist in der unten stehenden Abbildung dargestellt.
Vorteile des Darlington-Transistors
Ein Darlington-Transistor (d.h. ein Darlington-Paar) hat mehrere Vorteile im Vergleich zum normalen Transistor. Sie sind in der folgenden Liste zusammengefasst:
Der Hauptvorteil eines Darlington-Transistors ist die hohe Stromverstärkung. Daher kann ein kleiner Betrag des Basisstroms den Transistor auslösen.
Er bietet einen hohen Eingangswiderstand, was sich in einem gleichmäßigen Abfall des Ausgangswiderstands niederschlägt.
Es handelt sich um eine Einzelpackung. Daher ist es einfacher, ihn auf einem Schaltkreisbrett oder einer Leiterplatte zu konfigurieren, als zwei verschiedene Transistoren zu verbinden.
Nachteile des Darlington-Transistors
Die Nachteile eines Darlington-Transistors (d.h. eines Darlington-Paares) sind in der folgenden Liste zusammengefasst:
Er hat eine langsame Schaltgeschwindigkeit.
Die Basis-Emitter-Spannung ist fast doppelt so hoch wie bei einem normalen Transistor.
Aufgrund der hohen Sättigungsspannung dissipiert er in solchen Anwendungen viel Leistung.
Die Bandbreite ist begrenzt.
Der Darlington-Transistor führt bei einer bestimmten Frequenz in der negativen Rückkopplungsschaltung zu einer Phasenverschiebung.
