Qu'est-ce qu'un transistor Darlington?

Un transistor de Darlington est une paire de transistors bipolaires connectés pour fournir un gain à très haut courant à partir d'un courant à base bas.L'émetteur du transistor d'entrée est toujours câblé à la base du transistor de sortie;Leurs collectionneurs sont liés.En conséquence, le courant amplifié par le transistor d'entrée est encore amplifié par le transistor de sortie.Un Darlington est souvent utilisé où un gain élevé est nécessaire à basse fréquence.Les applications courantes comprennent les étapes de sortie de l'amplificateur audio, les régulateurs d'alimentation, les contrôleurs de moteur et les conducteurs d'affichage.

Également connu sous le nom de paire Darlington, le transistor Darlington a été inventé en 1953 par Sidney Darlington au Bell Laboratories.Au cours des années 1950 et 1960, il a également été appelé une paire super-alpha.Darlington a reconnu les nombreux avantages de cette conception pour les circuits d'émetteur-suivant et a breveté le concept.

Les transistors Darlington généralement de faible puissance et à haut gain peuvent le rendre très sensible aux petits changements dans le courant d'entrée.Les darlingtons sont souvent utilisés dans les capteurs de contact et de lumière pour cette raison.PhotodarlingTons sont conçus spécifiquement pour les circuits sensibles à la lumière.

Le côté de sortie est souvent de haute puissance et de gain inférieur.Avec un transistor à très haute puissance, il peut contrôler les moteurs, les onduleurs de puissance et d'autres dispositifs à courant élevé.Les conceptions de puissance moyenne sont souvent utilisées avec une logique de circuit intégré (IC) pour conduire des solénoïdes, des affichages de diodes électroluminescentes (LED) et d'autres petites charges.

La conception du transistor Darlington offre plusieurs avantages par rapport à l'utilisation de transistors uniques standard.Le gain de chaque transistor dans la paire est multiplié ensemble, donnant un gain de courant assez élevé.Le courant de collecteur maximal du transistor de sortie détermine celui de la paire mdash; il peut être de 100 ampères ou plus.Moins d'espace physique est nécessaire, car les transistors sont souvent emballés ensemble dans un seul appareil.Un autre avantage est que le circuit global peut avoir une impédance d'entrée très élevée.

Le transistor suit généralement les mêmes règles de conception qu'un seul transistor, avec quelques limites.Il nécessite une tension de l'émetteur de base plus élevée pour s'allumer, généralement deux fois celle d'un seul transistor.Son temps d'arrêt est beaucoup plus long, car le courant de base du transistor de sortie ne peut pas être activement arrêté.Ce retard peut être réduit par le câblage d'une résistance de décharge entre la base et l'émetteur du transistor de sortie.Les Darlingtons ne sont pas bien adaptés aux applications à haute fréquence en raison de ce temps de retard, cependant.

La tension de saturation d'un transistor Darlington est également plus élevée, souvent 0,7 V CC pour le silicium au lieu d'environ 0,2 V CC.Cela provoque parfois une dissipation plus élevée, car le transistor de sortie ne peut pas saturer.À des fréquences plus élevées, un décalage de phase plus important est également possible, ce qui peut entraîner une instabilité sous rétroaction négative.

Un schéma de transistor Darlington dépeint souvent la paire d'éléments de transistor câblées ensemble à l'intérieur d'un seul grand cercle.Un transistor complémentaire Darlington ou Sziklai utilise ensemble des types de transistors opposés.Lorsque de nombreuses paires de basse puissance sont nécessaires dans un circuit, un IC de tableau de transistors Darlington peut être utilisé.Les conducteurs les utilisent souvent car ils incluent généralement des diodes pour éviter les pointes lorsque les charges sont éteintes.De nombreux circuits de Darlington sont également construits avec des paires de transistors discrets individuels câblés ensemble.