Układ Darlingtona to połączenie dwóch tranzystorów bipolarnych tak, aby zachowywały się jak jeden tranzystor o bardzo dużym wzmocnieniu prądowym. Na schemacie rozpoznaje się go po tym, że emiter pierwszego tranzystora jest połączony z bazą drugiego, a kolektory obu tranzystorów są zwykle połączone razem.
Zasada działania
Prąd bazy pierwszego tranzystora steruje jego prądem emitera, który staje się jednocześnie prądem bazy drugiego tranzystora. Dzięki temu całkowite wzmocnienie prądowe jest w przybliżeniu iloczynem wzmocnień obu tranzystorów:
βcałk ≈ β1 · β2
Oznacza to, że bardzo mały prąd wejściowy może sterować znacznie większym prądem obciążenia.
Cechy układu Darlingtona
- bardzo duże wzmocnienie prądowe,
- duża czułość wejścia,
- stosowany jako klucz tranzystorowy lub stopień wzmacniający,
- większy spadek napięcia baza-emiter niż w pojedynczym tranzystorze.
Dla pojedynczego tranzystora krzemowego napięcie baza-emiter wynosi około 0,7 V. W układzie Darlingtona są dwa złącza baza-emiter, więc napięcie sterujące wynosi zwykle około 1,2–1,4 V.
Jak rozpoznać na schemacie?
Układ Darlingtona ma charakterystyczne połączenie:
- baza układu jest bazą pierwszego tranzystora,
- emiter pierwszego tranzystora idzie do bazy drugiego,
- kolektory tranzystorów są połączone wspólnie,
- emiter drugiego tranzystora jest wyjściem emiterowym układu.
Zastosowanie
Układy Darlingtona stosuje się m.in. do sterowania przekaźnikami, silnikami, diodami LED dużej mocy oraz jako stopnie wejściowe wzmacniaczy, gdy potrzebna jest duża impedancja wejściowa i duże wzmocnienie prądowe.