Mạch darlington là gì

1/ Nguyên tắc chung phân cực Tranzitor

4.3.3. Mạch khuếch đại Darlington

1/ Đặc điểm

Darlington có tổng trở vào lớn hệ số khuếch đại dòng điện lớn.Sơ đồ Darlington thường dùng trong các tầng khuếch đại công suất lớn để có hệ số khuếch đại dòng lớn và công suất ra lớn, hoặc dùng trong các trường hợp khuếch đại tín hiệu nhỏ có độ nhậy cao.

2/ Các kiểu đấu Darlington

- Có 2 dạng sơ đồ Darlington:

+ Sơ đồ Darlington chuẩn: 2 Tranzitor cùng loại mắc phức hợp + Sơ đồ Darlington bù: 2 Tranzitor khác loại mắc phức hợp - Sơ đồ Darlington chuẩn:

+ Q1 có β1:Q2 có β2

+ Q1 Tranztor kích thích công suất nhỏ quyết định tính chất của Tranzitor tương đương .

+ Q2 Tranzitor công suất quyết định công suất ra của mạch. + Hai cực C của Q1 và Q2 được đấu với nhau.

- Đặc điểm của sơ đồ Tranzitor tương đương có: Hệ số khuếch đại dòng điện tĩnh : β = β1. β2

Điện trở đầu vào : RV = 2RBE1

Điện trở đầu ra : Rra = 2/3 RCE2

- Sơ đồ Darlington bù: Dùng 2 Tranzitor khác loại mắc thành 1 Tranzitor tương đương loại NPN hoặc PNP

+ Q1 có β1:Q2 có β2

+ Q1 Tranzitor kích thích công suất nhỏ quyết định tính chất của Tranzitor tương đương.

+ Q2 Tranzitor công suất quyết định công suất ra của mạch. + Hai cực E của Q1 và cực C của Q2 được đấu với nhau. - Đặc điểm của sơ đồ Tranzitor tương đương có:

+ Hệ số khuếch đại dòng điện tĩnh : β = β1. β2

+ Điện trở đầu ra : Rra = 1/2 RCE2

Thuật ngữ bóng bán dẫn Darlington được đặt theo tên của người phát minh ra nó là Sidney Darlington. Bóng bán dẫn Darlington được tạo thành từ hai PNP hoặc NPN BJT bằng cách kết nối với nhau. Bộ phát của bóng bán dẫn PNP được kết nối với chân đế của bóng bán dẫn PNP khác để tạo ra bóng bán dẫn nhạy với độ lợi dòng điện cao được sử dụng trong nhiều ứng dụng mà việc chuyển mạch hoặc khuếch đại là rất quan trọng. Cặp bóng bán dẫn trong bóng bán dẫn Darlington có thể được hình thành với hai BJT được kết nối riêng biệt. Như chúng ta biết rằng, bóng bán dẫn được sử dụng như một công tắc cũng như một bộ khuếch đại, BJT có thể được sử dụng để hoạt động như một công tắc BẬT / TẮT.

Bóng bán dẫn Darlington

Bóng bán dẫn Darlington

Bóng bán dẫn này còn được gọi là cặp Darlington, chứa hai BJT được kết nối để tạo ra mức tăng dòng điện cao từ dòng điện cơ bản thấp. Trong bóng bán dẫn này, cực phát của bóng bán dẫn i / p được kết nối với o / p của chân đế của bóng bán dẫn và các cực thu của bóng bán dẫn được nối dây với nhau. Vì vậy, bóng bán dẫn i / p khuếch đại dòng điện thậm chí khuếch đại hơn nữa bởi bóng bán dẫn o / p. Bóng bán dẫn Darlington được phân loại thành các loại khác nhau theo Công suất tiêu tán, Điện áp CE tối đa, Phân cực, Tối thiểu Dòng điện một chiều Tăng và Loại bao bì. Các giá trị phổ biến của điện áp CE tối đa là 30V, 60V, 80V & 100V. Điện áp CE tối đa của bóng bán dẫn Darlington là 450V và công suất tiêu tán có thể nằm trong khoảng từ 200mW đến 250mW.

Bóng bán dẫn PNP và NPN Darlington

Hoạt động của Transistor Darlington

Bóng bán dẫn Darlington hoạt động như một bóng bán dẫn đơn có độ lợi dòng điện cao, có nghĩa là một lượng nhỏ dòng điện là được sử dụng từ một bộ vi điều khiển hoặc một cảm biến để chạy tải lớn hơn. Ví dụ, mạch sau đây được giải thích dưới đây. Mạch Darlington dưới đây được xây dựng với hai bóng bán dẫn được hiển thị trong sơ đồ mạch.

Hoạt động của một bóng bán dẫn cặp Darlington

Mức tăng hiện tại là gì?

Độ lợi dòng điện là đặc tính quan trọng nhất của bóng bán dẫn và nó được chỉ định bằng hFE. Khi bóng bán dẫn Darlington được BẬT, khi đó dòng điện cung cấp qua tải cho mạch

Dòng tải = i / p độ lợi bóng bán dẫn X hiện tại

Mức tăng hiện tại của mỗi bóng bán dẫn khác nhau. Đối với một bóng bán dẫn bình thường, mức tăng hiện tại thường là khoảng 100. Vì vậy, dòng điện có sẵn để điều khiển tải lớn hơn 100 lần so với i / p của bóng bán dẫn.

Lượng dòng điện i / p để bật bóng bán dẫn là thấp trong một số ứng dụng nhất định. Vì vậy, một bóng bán dẫn cụ thể không thể cung cấp dòng điện dồi dào cho tải. Vì vậy, dòng tải bằng dòng i / p và độ lợi của bóng bán dẫn. Nếu không thể tăng dòng đầu vào, thì cần phải tăng độ lợi của bóng bán dẫn. Quá trình này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng cặp Darlington.

Một bóng bán dẫn Darlington chứa hai bóng bán dẫn, nhưng nó hoạt động như một bóng bán dẫn duy nhất với độ lợi dòng điện bằng nhau. Tổng mức tăng hiện tại bằng với mức tăng hiện tại của bóng bán dẫn1 và bóng bán dẫn 2. Ví dụ: nếu bạn có hai bóng bán dẫn có mức tăng dòng điện tương tự, tức là 100

Chúng ta biết rằng, độ lợi dòng điện tổng (hFE) = độ lợi dòng điện của transisotr1 (hFE1) Độ lợi dòng điện X của bóng bán dẫn2 (hFE2)

100X100 = 10.000

Bạn có thể quan sát ở trên, nó cho mức tăng dòng điện rất nhiều so với một bóng bán dẫn đơn lẻ. Vì vậy, điều này sẽ cho phép một dòng i / p thấp để chuyển đổi một dòng tải lớn.

Nói chung, để bật bóng bán dẫn, điện áp i / p cơ bản của bóng bán dẫn phải lớn hơn (>) hơn 0,7 vôn. Trong một bóng bán dẫn Darlington, hai bóng bán dẫn được sử dụng. Vì vậy, điện áp cơ bản sẽ được tăng gấp đôi 0,7 × 2 = 1,4V. Khi bóng bán dẫn Darlington được Bật, thì điện áp giảm trên bộ phát & bộ thu sẽ vào khoảng 0,9V. Vì vậy, nếu điện áp cung cấp là 5V, điện áp trên tải sẽ là (5V - 0.9V = 4.1V)

Cấu trúc của Transistor Darlington

Cấu trúc của bóng bán dẫn Darlington được hiển thị bên dưới. Ví dụ, ở đây chúng tôi đã sử dụng bóng bán dẫn cặp NPN. Các bộ thu của hai bóng bán dẫn được kết nối với nhau và bộ phát của bóng bán dẫn TR1 cung cấp năng lượng cho cực cơ sở của bóng bán dẫn TR2. Cấu trúc này đạt được phép nhân β vì đối với dòng điện cực và dòng thu (ib và β. Ib), trong đó mức tăng hiện tại lớn hơn sự thống nhất được định nghĩa là

Cấu trúc của Transistor Darlington

Ic = Ic1 + Ic2
Ic = β1.IB + β2.IB2

Nhưng dòng điện cơ bản của bóng bán dẫn TR1 bằng IE1 (dòng phát), và cực phát của bóng bán dẫn TR1 được kết nối với cực cơ sở của bóng bán dẫn TR2

IB2 = IE1
= Ic1 + IB
= β1.IB + IB
= IB (β1 + 1)

Thay giá trị IB2 này vào phương trình trên

Ic = β1.IB + β2. IB (β1 + 1)
IC = β1.IB + β2. IB β1 + β2. IB

= (β1 + (β2.β1) + β2). IB

Trong phương trình trên, β1 và β2 là lợi ích của từng bóng bán dẫn.

Ở đây, độ lợi dòng điện tổng thể của bóng bán dẫn đầu tiên được nhân với bóng bán dẫn thứ hai được chỉ định bởi β và một vài bóng bán dẫn lưỡng cực được kết hợp để tạo thành một bóng bán dẫn Darlington duy nhất có điện trở i / p rất cao và giá trị là β

Ứng dụng bóng bán dẫn Darlington

Bóng bán dẫn này được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau nơi yêu cầu độ lợi cao ở tần số thấp. Một số ứng dụng là

• Bộ điều chỉnh nguồn
• Các giai đoạn o / p của Bộ khuếch đại âm thanh
• Điều khiển động cơ
• Trình điều khiển hiển thị
• Kiểm soát Solenoid
• Cảm biến ánh sáng và cảm ứng.

Đây là tất cả về Bóng bán dẫn Darlington làm việc với các ứng dụng . Chúng tôi tin rằng bạn đã hiểu rõ hơn về khái niệm này. Hơn nữa, bất kỳ câu hỏi nào liên quan đến chủ đề này hoặc dự án điện tử , vui lòng đưa ra phản hồi của bạn bằng cách bình luận trong phần bình luận bên dưới. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, chức năng chính của bóng bán dẫn Darlington là gì?

Tín ảnh:

• Darlington Transistor của wikispaces
• PNP và NPN Darlington Transistorby tây bắc
• Hoạt động của Transistor Darlington bằng cách kitronik
• Cấu tạo của Transistor Darlington bởi hướng dẫn điện tử