Схема дарлингтона расчет: Составной транзистор (схема Дарлингтона и Шиклаи)

Содержание

Составной транзистор (схема Дарлингтона и Шиклаи)

Составной транзистор — электрическое соединение двух или более биполярных транзисторов, полевых транзисторов или IGBT-транзисторов, с целью улучшения их электрических характеристик. К этим схемам относят так называемую пару Дарлингтона, пару Шиклаи, каскодную схему включения транзисторов, схему так называемого токового зеркала и др.

Условное обозначение составного транзистора

Составной транзистор имеет три вывода (база, эмиттер и коллектор), которые эквивалентны выводам обычного одиночного транзистора. Коэффициент усиления по току типичного составного транзистора (иногда ошибочно называемого «супербета»), у мощных транзисторов ≈ 1000 и у маломощных транзисторов ≈ 50000. Это означает, что небольшого тока базы достаточно для того, чтобы составной транзистор открылся.

В отличие от биполярных, полевые транзисторы не используются в составном включении. Объединять полевые транзисторы нет необходимости, так как они и без того обладают чрезвычайно малым входным током. Однако существуют схемы (например, биполярный транзистор с изолированным затвором), где совместно применяются полевые и биполярные транзисторы. В некотором смысле, такие схемы также можно считать составными транзисторами. Так же для составного транзистора достигнуть повышения значения коэффициента усиления можно, уменьшив толщину базы, но это представляет определенные технологические трудности.

Примером супербета (супер-β) транзисторов может служить серия КТ3102, КТ3107. Однако их также можно объединять по схеме Дарлингтона. При этом базовый ток смещения можно сделать равным всего лишь 50 пкА (примерами таких схем служат операционные усилители типа LM111 и LM316).

Фото типичного усилителя на составных транзисторах

Схема Дарлингтона

Один из видов такого транзистора изобрёл инженер-электрик Сидни Дарлингтон (Sidney Darlington).

Принципиальная схема составного транзистора

Составной транзистор является каскадным соединением нескольких транзисторов, включенных таким образом, что нагрузкой в эмиттере предыдущего каскада является переход база-эмиттер транзистора следующего каскада, то есть транзисторы соединяются коллекторами, а эмиттер входного транзистора соединяется с базой выходного. Кроме того, в составе схемы для ускорения закрывания может использоваться резистивная нагрузка первого транзистора. Такое соединение в целом рассматривают как один транзистор, коэффициент усиления по току которого при работе транзисторов в активном режиме приблизительно равен произведению коэффициентов усиления первого и второго транзисторов:

β_с = β₁ ∙ β₂

Покажем, что составной транзистор действительно имеет коэффициент β, значительно больший, чем у его обоих компонентов. Задавая приращение dl_б = dl_б1, получаем:

dlэ1 = (1 + β₁) ∙ dl_б = dl_б2

dl_к = dl_к1 + dl_к2 = β₁ ∙ dl_б + β₂ ∙ ((1 + β₁) ∙ dl_б)

Деля dl_к на dl_б, находим результирующий дифференциальный коэффициент передачи:

β_Σ = β₁ + β₂ + β₁ ∙ β₂

Поскольку всегда β>1, можно считать:

β_Σ = β₁ ∙ β₁

Следует подчеркнуть, что коэффициенты β₁ и β₁ могут различаться даже в случае однотипных транзисторов, поскольку ток эмиттера I_э2 в 1 + β₂ раз больше тока эмиттера I_э1 (это вытекает из очевидного равенства I_б2 = I_э1).

Схема Шиклаи

Паре Дарлингтона подобно соединение транзисторов по схеме Шиклаи, названное так в честь его изобретателя Джорджа Шиклаи, также иногда называемое комплементарным транзистором Дарлингтона. В отличие от схемы Дарлингтона, состоящей из двух транзисторов одного типа проводимости, схема Шиклаи содержит транзисторы разной полярности (p–n–p и n–p–n). Пара Шиклаи ведет себя как n–p–n-транзистор c большим коэффициентом усиления. Входное напряжение — это напряжение между базой и эмиттером транзистора Q1, а напряжение насыщения равно, по крайней мере, падению напряжения на диоде. Между базой и эмиттером транзистора Q2 рекомендуется включать резистор с небольшим сопротивлением. Такая схема применяется в мощных двухтактных выходных каскадах при использовании выходных транзисторов одной полярности.

Каскад Шиклаи, подобный транзистору с n–p–n переходом

Каскодная схема

Составной транзистор, выполненный по так называемой каскодной схеме, характеризуется тем, что транзистор VT1 включен по схеме с общим эмиттером, а транзистор VT2 — по схеме с общей базой. Такой составной транзистор эквивалентен одиночному транзистору, включенному по схеме с общим эмиттером, но при этом он имеет гораздо лучшие частотные свойства и большую неискаженную мощность в нагрузке, а также позволяет значительно уменьшить эффект Миллера (увеличение эквивалентной ёмкости инвертирующего усилительного элемента, обусловленное обратной связью с выхода на вход данного элемента при его выключении).

Достоинства и недостатки составных транзисторов

Высокие значения коэффициента усиления в составных транзисторах реализуются только в статическом режиме, поэтому составные транзисторы нашли широкое применение во входных каскадах операционных усилителей. В схемах на высоких частотах составные транзисторы уже не имеют таких преимуществ — граничная частота усиления по току и быстродействие составных транзисторов меньше, чем эти же параметры для каждого из транзисторов VT1 и VT2.

Достоинства:

а) Высокий коэффициент усиления по току.

б) Cхема Дарлингтона изготавливается в виде интегральных схем и при одинаковом токе рабочая поверхность кремния меньше, чем у биполярных транзисторов. Данные схемы представляют большой интерес при высоких напряжениях.

Недостатки:

а) Низкое быстродействие, особенно перехода из открытого состояния в закрытое. По этой причине составные транзисторы используются преимущественно в низкочастотных ключевых и усилительных схемах, на высоких частотах их параметры хуже, чем у одиночного транзистора.

б) Прямое падение напряжения на переходе база-эмиттер в схеме Дарлингтона почти в два раза больше, чем в обычном транзисторе, и составляет для кремниевых транзисторов около 1,2 — 1,4 В (не может быть меньше, чем удвоенное падение напряжения на p-n переходе).

в) Большое напряжение насыщения коллектор-эмиттер, для кремниевого транзистора около 0,9 В (по сравнению с 0,2 В у обычных транзисторов) для маломощных транзисторов и около 2 В для транзисторов большой мощности (не может быть меньше чем падение напряжения на p-n переходе плюс падение напряжения на насыщенном входном транзисторе).

Применение нагрузочного резистора R1 позволяет улучшить некоторые характеристики составного транзистора. Величина резистора выбирается с таким расчётом, чтобы ток коллектор-эмиттер транзистора VT1 в закрытом состоянии создавал на резисторе падение напряжения, недостаточное для открытия транзистора VT2. Таким образом, ток утечки транзистора VT1 не усиливается транзистором VT2, тем самым уменьшается общий ток коллектор-эмиттер составного транзистора в закрытом состоянии. Кроме того, применение резистора R1 способствует увеличению быстродействия составного транзистора за счёт форсирования закрытия транзистора VT2. Обычно сопротивление R1 составляет сотни Ом в мощном транзисторе Дарлингтона и несколько кОм в малосигнальном транзисторе Дарлингтона. Примером схемы с эмиттерным резистором служит мощный n-p-n — транзистор Дарлингтона типа кт825, его коэффициент усиления по току равен 10000 (типичное значение) для коллекторного тока, равного 10 А.

Схема дарлингтона расчет

Эмиттерным повторителем называют усилитель, в котором транзистор включен по схеме с общим коллектором рис. Резистор, с которого снимается выходное напряжение, включен в цепь эмиттера. Напряжение эмиттера в схеме на рис. Отсюда происходит название схемы — эмиттерный повторитель. В эмиттерном повторителе отсутствует усиление напряжения, но в то же время наблюдается значительное усиление тока.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

Как сделать саставной транзисто

Составной транзистор. Схемы Дарлингтона, Шиклаи. Расчет, применение

2.16. Составной транзистор (схема Дарлингтона)

Составной транзистор (схема Дарлингтона)

Составной транзистор

Схема Дарлингтона принцип действия

Составной транзистор (схема Дарлингтона и Шиклаи)

Расчет схемы дарлингтона в микрокап?

схема дарлингтона расчет circuit

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Транзисторы серии КТ827

Как сделать саставной транзисто

Составной транзистор транзистор Дарлингтона — объединение двух или более биполярных транзисторов с целью увеличения коэффициента усиления по току. Такой транзистор используется в схемах, работающих с большими токами например, в схемах стабилизаторов напряжения, выходных каскадов усилителей мощности и во входных каскадах усилителей, если необходимо обеспечить большой входной импеданс. Условное обозначение составного транзистора. Составной транзистор имеет три вывода база, эмиттер и коллектор , которые эквивалентны выводам обычного одиночного транзистора.

Это означает, что небольшого тока базы достаточно для того, чтобы составной транзистор открылся. В отличие от биполярных, полевые транзисторы не используются в составном включении. Объединять полевые транзисторы нет необходимости, так как они и без того обладают чрезвычайно малым входным током.

Однако существуют схемы например, биполярный транзистор с изолированным затвором , где совместно применяются полевые и биполярные транзисторы.

В некотором смысле, такие схемы также можно считать составными транзисторами. Так же для составного транзистора достигнуть повышения значения коэффициента усиления можно, уменьшив толщину базы, но это представляет определенные технологические трудности. Однако их также можно объединять по схеме Дарлингтона. При этом базовый ток смещения можно сделать равным всего лишь 50 пкА примерами таких схем служат операционные усилители типа LM и LM Фото типичного усилителя на составных транзисторах.

Схема Дарлингтона. Один из видов такого транзистора изобрёл инженер-электрик Сидни Дарлингтон Sidney Darlington. Принципиальная схема составного транзистора. Составной транзистор является каскадным соединением нескольких транзисторов, включенных таким образом, что нагрузкой в эмиттере предыдущего каскада является переход база-эмиттер транзистора следующего каскада, то есть транзисторы соединяются коллекторами, а эмиттер входного транзистора соединяется с базой выходного.

Кроме того, в составе схемы для ускорения закрывания может использоваться резистивная нагрузка первого транзистора. Такое соединение в целом рассматривают как один транзистор, коэффициент усиления по току которого при работе транзисторов в активном режиме приблизительно равен произведению коэффициентов усиления первого и второго транзисторов:. Деля d l к на dl б , находим результирующий дифференциальный коэффициент передачи:.

Схема Шиклаи. Паре Дарлингтона подобно соединение транзисторов по схеме Шиклаи, названное так в честь его изобретателя Джорджа Шиклаи, также иногда называемое комплементарным транзистором Дарлингтона. В отличие от схемы Дарлингтона, состоящей из двух транзисторов одного типа проводимости, схема Шиклаи содержит транзисторы разной полярности p — n — p и n — p — n.

Пара Шиклаи ведет себя как n — p — n -транзистор c большим коэффициентом усиления. Входное напряжение — это напряжение между базой и эмиттером транзистора Q1, а напряжение насыщения равно, по крайней мере, падению напряжения на диоде.

Между базой и эмиттером транзистора Q2 рекомендуется включать резистор с небольшим сопротивлением. Такая схема применяется в мощных двухтактных выходных каскадах при использовании выходных транзисторов одной полярности. Каскад Шиклаи, подобный транзистору с n — p — n переходом. Каскодная схема. Составной транзистор, выполненный по так называемой каскодной схеме, характеризуется тем, что транзистор VT1 включен по схеме с общим эмиттером, а транзистор VT2 — по схеме с общей базой.

Такой составной транзистор эквивалентен одиночному транзистору, включенному по схеме с общим эмиттером, но при этом он имеет гораздо лучшие частотные свойства и большую неискаженную мощность в нагрузке, а также позволяет значительно уменьшить эффект Миллера увеличение эквивалентной ёмкости инвертирующего усилительного элемента, обусловленное обратной связью с выхода на вход данного элемента при его выключении.

Достоинства и недостатки составных транзисторов. Высокие значения коэффициента усиления в составных транзисторах реализуются только в статическом режиме, поэтому составные транзисторы нашли широкое применение во входных каскадах операционных усилителей. В схемах на высоких частотах составные транзисторы уже не имеют таких преимуществ — граничная частота усиления по току и быстродействие составных транзисторов меньше, чем эти же параметры для каждого из транзисторов VT1 и VT2. Данные схемы представляют большой интерес при высоких напряжениях.

По этой причине составные транзисторы используются преимущественно в низкочастотных ключевых и усилительных схемах, на высоких частотах их параметры хуже, чем у одиночного транзистора. Применение нагрузочного резистора R1 позволяет улучшить некоторые характеристики составного транзистора.

Величина резистора выбирается с таким расчётом, чтобы ток коллектор-эмиттер транзистора VT1 в закрытом состоянии создавал на резисторе падение напряжения, недостаточное для открытия транзистора VT2.

Таким образом, ток утечки транзистора VT1 не усиливается транзистором VT2, тем самым уменьшается общий ток коллектор-эмиттер составного транзистора в закрытом состоянии. Кроме того, применение резистора R1 способствует увеличению быстродействия составного транзистора за счёт форсирования закрытия транзистора VT2.

Обычно сопротивление R1 составляет сотни Ом в мощном транзисторе Дарлингтона и несколько кОм в малосигнальном транзисторе Дарлингтона. Примером схемы с эмиттерным резистором служит мощный n-p-n — транзистор Дарлингтона типа кт, его коэффициент усиления по току равен типичное значение для коллекторного тока, равного 10 А.

Ваш e-mail не будет опубликован. Уведомлять меня о новых комментариях. Составной транзистор схема Дарлингтона и Шиклаи Составной транзистор транзистор Дарлингтона — объединение двух или более биполярных транзисторов с целью увеличения коэффициента усиления по току. Достоинства: а Высокий коэффициент усиления по току. Недостатки: а Низкое быстродействие, особенно перехода из открытого состояния в закрытое. LDS пишет:. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш e-mail не будет опубликован.

Search for: Поиск OK.

Составной транзистор. Схемы Дарлингтона, Шиклаи. Расчет, применение

Switch to English регистрация. Телефон или email. Чужой компьютер. Вообщем захотел понять как рассчитать транзисторный ключ для микроконтроллера. В идеале хочу понять как рассчитать сборку Дарлингтона. Помогите и поправьте если что-то не так, далее приведу пример, расчета как я его понял. Расчет в ключевом режиме: Предположим, что я хочу управлять нагрузкой — Ток потребления нагрузки 5 А.

Составной транзистор (схема Дарлингтона). Составной транзистор. Схемы Дарлингтона, Шиклаи. Расчет Универсальный прибор для проверки .

2.16. Составной транзистор (схема Дарлингтона)

Составной транзистор — схемы, применение, расчет параметров. Схемы Дарлингтона, Шиклаи. Оглавление :: Поиск Техника безопасности :: Помощь. Самое важное:. Составной транзистор применяется, если необходим очень большой коэффициент передачи тока h. У составного транзистора h равен произведению h транзисторов, входящих в его состав. Недостатком составного транзистора является большое напряжение насыщения коллектор — эмиттер. Оно в разы больше, чем у обычного транзистора. Простого решения этой проблемы не существует. Схема Дарлингтона обладает высоким напряжением насыщения эмиттер — база.

Составной транзистор (схема Дарлингтона)

Мне нужно знать, какие формулы или набор вычислений будут использоваться для определения базового резистора и нагрузочных резисторов при подключении пары дарлингтона, поскольку мой лист данных для ds не обеспечивает hfe. Чип — 7 пар darlington, и я подключаю его для управления моим микроконтроллером, чтобы управлять светодиодами. Если я знаю текущее значение, которое мне нужно для того, чтобы мое напряжение было насыщенным, как бы я знал, какое значение базового резистора мне нужно будет вводить на входы, чтобы поддерживать базовый ток ниже 25 мА? По сути, я хочу знать, какие формулы используются или что является обычной практикой для проектирования такой схемы драйвер водить. Расчеты с одним транзистором, по-видимому, хорошо опубликованы, и у меня всегда есть hfe для работы, но этого нет в техническом описании для этих драйверов darlington.

Для получения основных параметров СТ следует задаться моделью самого биполярного транзистора БТ для низких частот на рис.

Составной транзистор

При проектировании схем радиоэлектронных устройств часто желательно иметь транзисторы с параметрами лучше тех моделей, которые предлагают фирмы производители радиоэлектронных компонентов или лучше чем позволяет реализовать доступная технология изготовления транзисторов. Эта ситуация чаще всего встречается при проектировании интегральных микросхем. Нам обычно требуются больший коэффициент усиления по току h 21 , большее значение входного сопротивления h 11 или меньшее значение выходной проводимости h Улучшить параметры транзисторов позволяют различные схемы составных транзисторов. Существует много возможностей реализовать составной транзистор из полевых или биполярных транзисторов различной проводимости, улучшая при этом его параметры. Наибольшее распространение получила схема Дарлингтона.

Схема Дарлингтона принцип действия

Расчет схемы закладного устройства Доброго времени всем! Есть схема закладного устройства, со сборкой проблем не возникло, далее Расчет схемы источника питания Доброго времени суток. Прошу о помощи в расчете источника питания. Сразу скажу в этом ничего не Расчет принципиальной схемы вычислительного устройства для добавления машинных кодов Всем привет. У меня на схемотехнике дали следующее задание: Расчет принципиальной схемы Расчет схемы уселения Здравствуйте.

Рассмотрим его работу, расчет характеристик и случаи применения (в В схеме усилителя с общим коллектором на паре Дарлингтона.

Составной транзистор (схема Дарлингтона и Шиклаи)

Расчет схемы дарлингтона в микрокап?

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как управлять силовыми ключами MOSFET и IGBT (для начинающих)

Наш следующий в изучении тип включения транзистора немного проще для вычисления коэффициентов усиления. Так называемая схема с общим коллектором показана на рисунке ниже. Конфигурация этого каскада называется схемой с общим коллектором , потому что игнорируя батарею источника питания и источник сигнала, и нагрузка делят между собой вывод коллектора как общую точку рисунок ниже. Должно быть очевидно, что через резистор нагрузки, помещенный в цепь эмиттера, в схеме усилителя с общим коллектором протекают как ток базы, так и ток коллектора. Поскольку через вывод эмиттера транзистора протекает самое большое значение тока сумма токов базы и коллектора, которые всегда объединяются вместе для формирования тока эмиттера , было бы разумным предположить, что этот усилитель буде иметь очень большой коэффициент усиления по току. Это предположение действительно правильное: коэффициент усиления по току усилителя с общим коллектором довольно большой, больше, чем в любом другом типе схемы транзисторного усилителя.

Здесь можно немножко помяукать :. Здесь принимаются все самые невообразимые вопросы

схема дарлингтона расчет circuit

К этим схемам относят так называемую пару Дарлингтона, пару Шиклаи, каскодную схему включения транзисторов, схему так называемого токового зеркала и др. В этой схеме ток эмиттера предыдущего транзистора является базовым током последующего транзистора. Коэффициент усиления по току пары Дарлингтона очень высок и приблизительно равен произведению коэффициентов усиления по току транзисторов составляющих такую пару. У мощных транзисторов включенных по схеме пары Дарлингтона, конструктивно выпускаемой в одном корпусе например, транзистор КТ гарантированный коэффициент усиления по току при нормальных условиях эксплуатации не менее [2]. У пар Дарлингтона, собранных на маломощных транзисторах этот коэффициент может достигать значения Высокий коэффициент усиления по току обеспечивает управление малым током, поданным на управляющий вход составного транзистора, выходными токами превышающими входной на несколько порядков.

Примерами супербета транзисторов могут служить серии одиночных транзисторов КТ, КТ

Схема собрана по Дарлингтону. Станков 10, в каждом по 12 ключей, т. Раз в месяца может выйти из строя какой-то ключ.

Расчет транзистора

Дарлингтона | Проекты самодельных схем

Транзистор Дарлингтона

— это хорошо известное и популярное соединение с использованием пары биполярных транзисторных переходных транзисторов (BJT), предназначенных для работы как унифицированный транзистор «супербета» . На следующей диаграмме показаны детали подключения.

Определение

Транзистор Дарлингтона можно определить как соединение между двумя биполярными транзисторами, которое позволяет им формировать один составной биполярный транзистор, получающий значительный коэффициент усиления по току, который обычно может превышать тысячу.

Основное преимущество этой конфигурации заключается в том, что составной транзистор ведет себя как единое устройство, имеющее повышенный коэффициент усиления по току, эквивалентный произведению коэффициентов усиления по току каждого транзистора.

Если соединение Дарлингтона состоит из двух отдельных биполярных транзисторов с коэффициентами усиления по току β ₁ и β ₂, суммарный коэффициент усиления по току можно рассчитать по формуле: ——- (12,7)

Когда согласованные транзисторы используются в схеме Дарлингтона, так что β ₁ = β ₂ = β , приведенная выше формула для коэффициента усиления по току упрощается:

β _D = β ² — —— (12.8)

Транзистор Дарлингтона в корпусе

Из-за своей огромной популярности транзисторы Дарлингтона также производятся и доступны в готовом виде в одном корпусе, который имеет два биполярных транзистора, соединенных внутри как один блок.

В следующей таблице приведено техническое описание примера пары датчиков Дарлингтона в одном корпусе.

Текущее усиление — это чистое усиление двух биполярных транзисторов. Блок поставляется с 3-мя стандартными выводами снаружи, а именно: база, эмиттер, коллектор.

Этот тип упакованных транзисторов Дарлингтона имеет внешние характеристики, аналогичные обычным транзисторам, но имеет очень высокий и улучшенный выходной коэффициент усиления по току по сравнению с обычными одиночными транзисторами.

Как сместить по постоянному току транзисторную схему Дарлингтона

На следующем рисунке показана обычная схема Дарлингтона, использующая транзисторы с очень высоким коэффициентом усиления по току β _Д .

Здесь ток базы можно рассчитать по формуле:

I _B = V _CC — V _BE / R _B + β _D R _{E 90-018 ————018 ——- (12.9)}

Хотя это может выглядеть аналогично уравнению, которое обычно применяется для любого обычного BJT, значение β _D в приведенном выше уравнении будет существенно выше, а V _BE будет сравнительно больше. Это также было доказано в образце таблицы данных, представленном в предыдущем абзаце.

Следовательно, ток эмиттера можно рассчитать как:

I _E = (β _D + 1)I _B ≈ β _D I _B ———- —- (12. 10)

Напряжение постоянного тока будет:

В _E = I _E R _E ————— (12.11)

В _B = V _E + V _BE ————— (12.12)

Решено Пример 1

Из данных, приведенных на следующем рисунке, рассчитайте токи смещения и напряжения цепи Дарлингтона.

Решение : Применяя уравнение (12.9), ток базы определяется как: может быть оценено как:

I _E ≈ 8000 (2,56 мкА) ≈ 20,28 мА ≈ I _C

Имиттер DC напряжение может быть рассчитано с использованием уравнения 12,11, AS:

V _E = 20,48 мА (390,0 окта

V _E = 20,48 мА (390,0 окта:

V _E = 20,48 мА (390,0 окта (390 000

V _E = 20,48 мА (390 000. ) ≈ 8 В,

Наконец, напряжение коллектора можно оценить, применив уравнение 12.12, как указано ниже:

В _B = 8 В + 1,6 В = 9,6 В

В этом примере напряжение питания на коллекторе Дарлингтона будет:
В _C = 18 В На рисунке ниже мы видим схему эмиттерного повторителя BJT, подключенную в режиме Дарлингтона. Базовый вывод пары подключен к входному сигналу переменного тока через конденсатор C1.

Выходной сигнал переменного тока, полученный через конденсатор С2, связан с выводом эмиттера устройства.

Результат моделирования вышеуказанной конфигурации представлен на следующем рисунке. Here the Darlington transistor can be seen replaced with an ac equivalent circuit having an input resistance r _i and an output source of current represented as β _D I _b

Входной импеданс переменного тока можно рассчитать, как описано ниже:

Базовый ток переменного тока, проходящий через R _I IS:

I _B = V _I-V _O / R _I ————— (12.13)

с 9007 V _{——————————————————————————————————————————————————————————————————————— о} = (I _b + β _D I _b )R _E ———- (12. 14)

Если мы применим уравнение 12.13 в уравнении. 12.14 получаем:

I _b r _i = V _i — V _o = V _i — I _b (1 + 0 β 19 R 9 _D

18

Solving the above for V _i :

V _i = I _b [r _i + (1 + β _D )R _E ]

V _i / I _b = r _i + β _D R _E

Теперь, исследуя базу транзистора, его входное сопротивление переменному току можно оценить как: r _i + β _D R _E ———- (12.15)

Решенный пример 2

Теперь давайте решим практический пример для приведенной выше конструкции эмиттерного повторителя, эквивалентного переменному току:

Определим входной импеданс цепи, учитывая r .12.15 решаем уравнение, как указано ниже:

Z _i = 3,3 МОм ॥ [5 кОм + (8000)390 Ом)] = 1,6 МОм.

Резистор 100K используется на стороне входного сигнала для уменьшения тока до нескольких миллиампер.

Обычно при таком низком токе в цоколе 2N3055 сам по себе никогда не сможет осветить нагрузку с большим током, такую как 12-вольтовая 2-амперная лампа. Это связано с тем, что коэффициент усиления по току 2N3055 очень мал для преобразования низкого тока базы в высокий ток коллектора.

Однако, как только другой BJT, который здесь BC547, соединяется с 2N3055 в паре Дарлингтона, унифицированный коэффициент усиления по току подскакивает до очень высокого значения и позволяет лампе светиться с полной яркостью.

Средний коэффициент усиления по току (hFE) 2N3055 составляет около 40, а для BC547 — 400. Когда они объединены в пару Дарлингтона, коэффициент усиления резко возрастает до 40 x 400 = 16000, потрясающе, не правда ли. Это та мощность, которую мы можем получить от конфигурации транзистора Дарлингтона, и обычный транзистор может быть превращен в устройство с огромным номиналом всего лишь с помощью простой модификации.

Схема и расчеты » Примечания по электронике

Основные указания и рекомендации по проектированию схем с использованием транзисторов с парой Дарлингтона — вместе с примером конструкции.

Учебное пособие по паре Дарлингтона Включает:
Пара Дарлингтона Схемы Дарлингтона Дарлингтон дизайн Пара Шиклаи Выходная пара Дарлингтон/Шиклаи

См. также: Схема транзистора Типы транзисторных схем

Существует множество способов реализации схемы с использованием пары транзисторов Дарлингтона. Пример дизайна ниже представляет собой простой пример, показывающий некоторые основные принципы, лежащие в их основе.

Пример конструкции с его расчетами основан на эмиттерном повторителе со связью по переменному току с использованием пары транзисторов Дарлингтона.

Пример схемы этого типа использует высокий коэффициент усиления Дарлингтона для обеспечения высокого уровня буферизации. Его можно использовать во многих случаях без связи по переменному току, но здесь он включен для иллюстрации полного примера конструкции.

Расчет парной цепи Дарлингтона и пример конструкции

При проектировании схемы на паре Дарлингтона используются точно такие же правила, как и при проектировании схемы на стандартном транзисторе. Пару Дарлингтона можно рассматривать как форму транзистора с отличиями в гораздо более высоком коэффициенте усиления по току и более высоком напряжении на базе-эмиттере.

Чтобы проиллюстрировать, как это можно сделать, ниже приведен пример схемы эмиттерного повторителя.

Схема с использованием пары Дарлингтона
Пошаговые инструкции:
Эти инструкции в этом примере конструкции транзистора с парой Дарлингтона можно использовать только в качестве руководства, поскольку фактическая схема может отличаться или требования к схеме могут быть другими.
Определите ток эмиттера: Обычно это отправная точка для проектирования. Его можно определить, зная, какова выходная нагрузка.
Определите напряжение эмиттера: Обычно это примерно половина напряжения на шине, так как это дает максимальный размах напряжения на выходе.
Определите резистор эмиттера: Это просто напряжение эмиттера, деленное на ток эмиттера. Затем выберите ближайшее доступное значение.
Примечание: Все эти последние этапы зависят друг от друга, и может потребоваться выполнить вычисления в другом порядке в зависимости от того, что известно.
Определите ток базы: Это просто ток эмиттера, деленный на общий коэффициент усиления по току, H _FEtot
Выберите точку смещения для базы Дарлингтона: Это напряжение эмиттера плюс общее напряжение база-эмиттер для Дарлингтона (обычно от 1,2 до 1,4 В).
Выберите ток смещения для деления потенциала смещения: Обычно выбирается примерно в десять раз больше базового тока.
Рассчитайте напряжение на каждом резисторе в цепи смещения: Напряжение на нижнем резисторе — это просто базовое напряжение. Напряжение на верхнем резисторе равно напряжению на шине за вычетом базового напряжения.
Рассчитайте резисторы в цепочке смещения: Напряжение каждого резистора можно рассчитать, используя напряжение на предыдущем шаге, и оно представляет собой напряжение/ток цепи смещения. Затем выберите ближайшие доступные значения из соответствующей серии резисторов.
Возможно, цепь связана по переменному току. Если это так, значения конденсатора можно рассчитать, как показано ниже:
Определите входное сопротивление: Это эмиттерный резистор, умноженный на коэффициент усиления по току, параллельно с нижним резистором цепи смещения и параллельно с верхним резистором цепи смещения.
Определите значение входного конденсатора: Реактивное сопротивление входного конденсатора должно быть таким же, как входное сопротивление на самой низкой частоте для спада 3 дБ. Используя формулу для реактивного сопротивления 2 pi x (частота, f в Гц) x (емкость C в фарадах) или 6 f C определите емкость конденсатора. Выберите следующее наибольшее доступное значение емкости, чтобы гарантировать гарантированную частотную характеристику.
Рассчитайте выходной импеданс: Можно предположить, что значение выходного импеданса низкое, а импеданс нагрузки доминирует для большинства приложений.
Определите значение выходного конденсатора: Реактивное сопротивление выходного конденсатора должно быть таким же, как импеданс нагрузки на самой низкой частоте для спада 3 дБ. Используя формулу для реактивного сопротивления 2 pi x (частота, f в Гц) x (емкость C в фарадах) или 6 f C определите емкость конденсатора. Выберите следующее большее значение емкости конденсатора, чтобы обеспечить гарантированную частотную характеристику.
Некоторые расчеты в примере проекта являются приблизительными. С учетом допусков на компоненты они дают хороший конечный результат.
Как и в случае с любой конструкцией транзистора, для получения удовлетворительных общих результатов может потребоваться некоторая итерация вычислений.