Czym jest tranzystor Darlington?

Co to jest tranzystor Darlingtona?

Definicja tranzystora Darlingtona

Tranzystor Darlingtona to półprzewodnikowy element, który łączy dwa BJT, aby osiągnąć bardzo wysokie wzmocnienie prądowe, działając jako jednolity komponent.

Układ tranzystora Darlingtona

Tranzystor Darlingtona składa się z dwóch tranzystorów PNP lub NPN połączonych szeregowo. Jest to pojedynczy obudowany element z wspólnym terminalem kolektora dla obu tranzystorów.

Terminal emiter pierwszego tranzystora jest połączony z terminalem bazy drugiego tranzystora. Dlatego zasilanie bazy jest podawane tylko do pierwszego tranzystora, a prąd wyjściowy jest pobierany tylko z drugiego tranzystora. Zatem składa się on z tylko jednej bazy, emitru i kolektora, jak pokazano na poniższym rysunku.

Wzmocnienie prądowe

Wzmocnienie prądowe pary Darlingtona jest znacznie większe niż u standardowych tranzystorów, co czyni go idealnym dla aplikacji wymagających silnego wzmocnienia.

Tranzystor Darlingtona PNP i NPN

Jeśli para Darlingtona składa się z dwóch tranzystorów PNP, tworzy to tranzystor Darlingtona PNP. Jeśli para Darlingtona składa się z dwóch tranzystorów NPN, tworzy to tranzystor Darlingtona NPN. Schemat połączeń tranzystora Darlingtona PNP i NPN przedstawiony jest na poniższym rysunku.

Dla obu typów tranzystorów terminal kolektora jest wspólny. W tranzystorze PNP prąd bazowy jest podawany do terminalu emitru drugiego tranzystora. W tranzystorze NPN prąd emitru jest podawany do terminalu bazy drugiego tranzystora.

Tranzystory Darlingtona wymagają mniej miejsca niż dwa osobne tranzystory, ponieważ mają wspólny terminal kolektora.

Przekaźnik tranzystor Darlingtona

Powiedzmy, że chcemy włączać i wyłączać obciążenie za pomocą mikrokontrolera. Aby wykonać to zadanie, najpierw używamy zwykłego tranzystora jako przekaźnika, a następnie używamy tranzystora Darlingtona. Schemat obwodu tej konfiguracji przedstawiony jest na poniższym rysunku.

Zalety tranzystora Darlingtona

Tranzystor Darlingtona (tj. para Darlingtona) ma kilka zalet w porównaniu do zwykłego tranzystora. Zostały one podsumowane w poniższej liście:

• Główną zaletą tranzystora Darlingtona jest wysokie wzmocnienie prądowe. Mała ilość prądu bazowego może aktywować tranzystor.

• Oferuje wysoką impedancję wejściową, co oznacza równoważny spadek impedancji wyjściowej.

• Jest to pojedynczy obudowany element. Dlatego łatwiej jest go skonfigurować na płytce obwodowej (PCB) w porównaniu do połączenia dwóch różnych tranzystorów.

Wady tranzystora Darlingtona

Wady tranzystora Darlingtona (tj. pary Darlingtona) zostały podsumowane w poniższej liście:

• Ma wolną prędkość przełączania.

• Napięcie baza-emiter jest prawie dwukrotnie większe w porównaniu do zwykłego tranzystora.

• Ze względu na wysokie napięcie nasycenia, w takich aplikacjach rozprasza dużą moc.

• Pasmo częstotliwości jest ograniczone.

• Tranzystor Darlingtona wprowadza przesunięcie fazowe na określonej częstotliwości w obwodzie sprzężenia zwrotnego negatywnego.