Τι είναι το τρανζίστορ του Darlington;

Ένα τρανζίστορ Darlington είναι ένα ζευγάρι διπολικών τρανζίστορ που συνδέονται για να παρέχουν ένα πολύ υψηλό ρεύμα κέρδος από ένα ρεύμα χαμηλής βάσης.Ο πομπός του τρανζίστορ εισόδου είναι πάντα συνδεδεμένος στη βάση του τρανζίστορ εξόδου.Οι συλλέκτες τους συνδέονται μαζί.Ως αποτέλεσμα, το ρεύμα που ενισχύεται από το τρανζίστορ εισόδου ενισχύεται περαιτέρω από το τρανζίστορ εξόδου.Ένα Darlington χρησιμοποιείται συχνά όταν απαιτείται υψηλό κέρδος σε χαμηλή συχνότητα.Οι συνήθεις εφαρμογές περιλαμβάνουν στάδια εξόδου ενισχυτή ήχου, ρυθμιστές ισχύος, ελεγκτές κινητήρα και οδηγούς προβολής.Κατά τη διάρκεια της δεκαετίας του 1950 και της δεκαετίας του 1960, ονομάστηκε επίσης ζεύγος υπερ-άλφα.Ο Ντάρλινγκτον αναγνώρισε τα πολλά πλεονεκτήματα αυτού του σχεδιασμού για τα κυκλώματα του πομπού και με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας την έννοια.

Τα τρανζίστορ του Darlington συνήθως η φύση χαμηλής ισχύος, υψηλής απόδοσης μπορεί να καταστήσει πολύ ευαίσθητο στις μικρές αλλαγές στο ρεύμα εισόδου.Οι Darlingtons χρησιμοποιούνται συχνά σε αισθητήρες επαφής και φωτός για αυτόν τον λόγο.Τα PhotoDarlingtons σχεδιάζονται ειδικά για κυκλώματα ευαίσθητα στο φως.

Η πλευρά εξόδου είναι συχνά υψηλής ισχύος, κάτω από το κέρδος.Με ένα τρανζίστορ πολύ υψηλής ισχύος, μπορεί να ελέγχει τους κινητήρες, τους μετατροπείς ισχύος και άλλες συσκευές υψηλού ρεύματος.Τα σχέδια μεσαίας ισχύος χρησιμοποιούνται συχνά με λογική ενσωματωμένου κυκλώματος (IC) για τις ηλεκτρομαγνητικές ηλεκτρομαγνητικές ηλεκτρομαγνητικές βαλβίδες, τις οθόνες που εκπέμπουν φως (LED) και άλλα μικρά φορτία.

Ο σχεδιασμός του τρανζίστορ του Darlington παρέχει αρκετά πλεονεκτήματα έναντι της χρήσης τυπικών μεμονωμένων τρανζίστορ.Το κέρδος κάθε τρανζίστορ στο ζευγάρι πολλαπλασιάζεται μαζί, δίνοντας ένα αρκετά υψηλό κέρδος ρεύματος.Το μέγιστο ρεύμα συλλέκτη του τρανζίστορ εξόδου καθορίζει αυτό του ζεύγους mdash, μπορεί να είναι 100 αμπέρ ή περισσότερο.Απαιτείται λιγότερο φυσικός χώρος, καθώς τα τρανζίστορ συχνά συσκευάζονται μαζί σε μία συσκευή.Ένα άλλο πλεονέκτημα είναι ότι το συνολικό κύκλωμα μπορεί να έχει πολύ υψηλή αντίσταση εισόδου.

Το τρανζίστορ ακολουθεί γενικά τους ίδιους κανόνες σχεδιασμού με ένα ενιαίο τρανζίστορ, με μερικούς περιορισμούς.Απαιτεί μια υψηλότερη τάση βάσης-εκπομπού για να ενεργοποιηθεί, συνήθως διπλάσια από αυτή ενός μόνο τρανζίστορ.Ο χρόνος απόκλισης είναι πολύ μεγαλύτερος, αφού το ρεύμα βάσης τρανζίστορ εξόδου δεν μπορεί να απενεργοποιηθεί ενεργά.Αυτή η καθυστέρηση μπορεί να μειωθεί με την καλωδίωση μιας αντίστασης εκκένωσης μεταξύ της βάσης και του πομπού του τρανζίστορ εξόδου.Τα darlingtons δεν είναι κατάλληλα για εφαρμογές υψηλής συχνότητας εξαιτίας αυτού του χρόνου καθυστέρησης, ωστόσο.

Η τάση κορεσμού ενός τρανζίστορ Darlington είναι επίσης υψηλότερη, συχνά 0,7V DC για πυρίτιο αντί για περίπου 0,2V DC.Αυτό μερικές φορές προκαλεί διαρροή υψηλότερης ισχύος, καθώς το τρανζίστορ εξόδου δεν μπορεί να κορεστεί.Σε υψηλότερες συχνότητες, είναι επίσης δυνατή μια μεγαλύτερη μετατόπιση φάσης, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αστάθεια κάτω από αρνητική ανάδραση.

Ένα σχήμα τρανζίστορ του Darlington συχνά απεικονίζει το ζευγάρι στοιχείων τρανζίστορ ενσύρματα μέσα σε ένα μόνο μεγάλο κύκλο.Ένα συμπληρωματικό τρανζίστορ Darlington ή Sziklai χρησιμοποιεί αντίθετους τύπους τρανζίστορ μαζί.Όταν χρειάζονται πολλά ζεύγη χαμηλής ισχύος σε ένα κύκλωμα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μια συστοιχία τρανζίστορ του Darlington.Οι οδηγοί χρησιμοποιούν συχνά αυτά, καθώς συνήθως περιλαμβάνουν διόδους για να αποτρέψουν τις αιχμές όταν τα φορτία είναι απενεργοποιημένα.Πολλά κυκλώματα Darlington είναι επίσης κατασκευασμένα με ζεύγη μεμονωμένων διακριτών τρανζίστορ ενσύρματα.