Что такое транзистор Дарлингтона?

Что такое транзистор Дарлингтона?

Определение транзистора Дарлингтона

Транзистор Дарлингтона — это полупроводниковое устройство, которое объединяет два БТ (биполярных транзистора) для достижения очень высокого коэффициента усиления по току, функционируя как единый компонент.

Схема транзистора Дарлингтона

Транзистор Дарлингтона состоит из двух ПП (PNP) или НП (NPN) транзисторов, соединенных последовательно. Это одно устройство с общим коллекторным выводом для обоих транзисторов.

Эмиттер первого транзистора соединен с базой второго транзистора. Таким образом, питание базы подается только на первый транзистор, а выходной ток берется только от второго транзистора. Поэтому он состоит только из одного базового, эмиттерного и коллекторного выводов, как показано на рисунке ниже.

Усиление тока

Коэффициент усиления тока пары Дарлингтона значительно выше, чем у стандартных транзисторов, что делает его идеальным для применения, требующего сильного усиления.

Транзисторы Дарлингтона PNP и NPN

Если пара Дарлингтона состоит из двух ПП (PNP) транзисторов, это образует транзистор Дарлингтона PNP. Если пара Дарлингтона состоит из двух НП (NPN) транзисторов, это образует транзистор Дарлингтона NPN. Схема соединения транзисторов Дарлингтона NPN и PNP показана на рисунке ниже.

Для обоих типов транзисторов коллекторный вывод общий. В ПП (PNP) транзисторе ток базы подается на эмиттерный вывод второго транзистора. А в НП (NPN) транзисторе ток эмиттера подается на базовый вывод второго транзистора.

Транзисторы Дарлингтона занимают меньше места, чем два отдельных транзистора, потому что они имеют общий коллекторный вывод.

Транзистор Дарлингтона в качестве ключа

Предположим, мы хотим включать и выключать нагрузку с помощью микроконтроллера. Для выполнения этой задачи, во-первых, мы используем обычный транзистор в качестве ключа, а во-вторых, используем транзистор Дарлингтона. Схема этого конфигурации показана на рисунке ниже.

Преимущества транзистора Дарлингтона

Транзистор Дарлингтона (т.е. пара Дарлингтона) имеет несколько преимуществ по сравнению с обычным транзистором. Они приведены в списке ниже:

• Основное преимущество транзистора Дарлингтона — высокий коэффициент усиления по току. Поэтому небольшой ток базы может активировать транзистор.

• Он обеспечивает высокое входное сопротивление, что приводит к соответствующему уменьшению выходного сопротивления.

• Это одно устройство, поэтому его легче настроить на плате или ПП, чем соединять два разных транзистора.

Недостатки транзистора Дарлингтона

Недостатки транзистора Дарлингтона (т.е. пары Дарлингтона) приведены в списке ниже:

• У него медленная скорость переключения.

• Напряжение между базой и эмиттером почти в два раза больше, чем у обычного транзистора.

• Из-за высокого напряжения насыщения, в таких приложениях он рассеивает большое количество мощности.

• Ширина полосы частот ограничена.

• Транзистор Дарлингтона вносит фазовый сдвиг на определенной частоте в цепи отрицательной обратной связи.