在本教程中，我们将了解Darlington晶体管或达灵顿对。我们将看到达灵顿对的使用是什么，少数示例电路，一些常见的应用和优缺点。
大纲
Darlington晶体管简介
达林顿晶体管或简单的达林顿对主要用于提供非常高的电流增益，即使是低基流电流。达林顿配置由西德尼达灵顿在1953年的发明中发明。
在当今的市场中，各种各样的达林顿晶体管可通过极性，集电极电流，功耗，封装类型，最大CE电压等而变化。
这些晶体管以不同类型的应用找到，例如功率调节器，电动机控制器，音频放大器等。使用Darlington晶体管进行许多光隔离电路，以在输出级具有高电流容量。让我们简要介绍一个带有应用的晶体管。
为什么我们使用达灵顿晶体管？
如我们所知，将晶体管驱动到导通模式时，需要小基电流，当基座连接为输入时，发射极用作为输出作为输出。
但是，当我们考虑收集器端子处的负载时，该小基电流可能不足以将晶体管驱动到导通。晶体管的电流增益或β是集电器电流与基极电流的比率。
晶体管增益或电流增益（β）=负载或集电极电流/输入或基极电流
负载电流=电流增益（β）×基极电流
对于正常晶体管β值为100。
以上关系说明可用于驱动负载的电流是晶体管输入电流的100倍。
考虑下面的图，其中NPN晶体管用于切换灯的可变电阻，连接在源极和基座端子之间。这里，在该电路中，基极电流是确定电流通过收集器和发射器的电流的唯一因素，使得通过改变可变电阻的电阻，光将从暗淡至非常明亮的光。
如果可变电阻器的电阻值更多，则底电流减小，使得晶体管变为关闭。当电阻太小时，足够量的电流将流过底座，从而导致通过灯的非常大的电流，使灯变得更亮。这是晶体管中的电流放大。
在上面的例子中，我们已经使用单个晶体管驱动负载（灯）。但在某些应用中，来自源的输入基极电流可能不足以驱动负载。我们知道晶体管中的负载电流是晶体管的输入电流和增益的乘积。
由于由于供电源不可能增加基本电流，因此增加负载电流能力的唯一方法是增加晶体管的增益。但它也针对每个晶体管固定。但是，我们可以通过使用两个晶体管的组合来增加增益。此配置称为Darlington晶体管配置。
达林顿晶体管或达灵顿对
达林顿晶体管是一个背靠背连接两个晶体管，其作为一个完整的包装，其具有三个引线基础，发射器和收集器，与单个晶体管等同。与单个标准晶体管相比，一对双极晶体管提供非常高的电流增益，如上所述。
一对这些晶体管可以是PNP或NPN取决于所用的应用。下图显示了具有NPN的Darlington对配置以及PNP晶体管。
考虑Darlington晶体管的NPN配置。在该极小的基极电流中，使大的发射极电流与然后施加到下一个晶体管的底部的流动电流。
通过第二晶体管的电流增益再次放大第一晶体管中的放大电流。因此，第二晶体管的发射极电流非常大，其足够高以驱动高负载。
假设如果第一晶体管的电流增益是β1并且下一个晶体管的电流增益是β2，则晶体管的整体电流增益将是β1和β2的乘积。对于标准晶体管β为100.因此整个电流增益为10000.与单个晶体管相比，该值非常高，因此该高电流增益具有高负载电流。
通常，打开晶体管，基站输入电压必须大于0.7V。由于该构造中使用两个晶体管，因此基极电压必须大于1.4V。
从图中，第一晶体管的电流增益
β1= I.C1./一世B1，
因此我C1.=β.1一世B1.
类似地，下一个晶体管的当前增益，
β2= I.C2./一世B2，然后我C2.=β.2一世B2.
收藏家的总电流是我C= I.C1.+ I.C2.
一世C=β.1一世B1.+β.2一世B2.
但是第二晶体管的基本电流，
一世B2.= I.B.+ I.C1.
一世B2.=β.1一世B.+ I.B.
一世B2.= I.B.（1 +β1的）
以上述等式代替，
一世C=β.1一世B.+β.2一世B.（1 +β1的）
一世C= I.B.（β.1+β.2+β.1β2的）
在上述关系中，忽略了个体增益，并且总方程近似为
一世C= I.B.（β.1β2的）
这是总收益，
β=（β1β2的）
并且V.是= V.BE1+ V.Be2。
达林顿晶体管电路的示例
考虑以下电路，其中用于切换额定电压为12V和80W的负载。第一和第二晶体管的当前增益分别给出为50和60。因此，完全使灯泡所需的基本电流计算如下。
收集电流等于负载电流，
一世C= 80/12 = 6.67 a
Darlington晶体管输出电流作为IC = IB.（β.1+β.2+β.1β2），
一世B.= I.C/（β.1+β.2+β.1β2的）
目前的收益，β1= 50和β2= 60.
所以我B.= 6.67 /（50 + 60 +（60×50））
一世B.= 2.2 ma.
从上面的计算中，很明显，对于小碱基电流，我们可以切换较大的灯负载。该小基输入电压可以从任何微控制器输出或任何数字逻辑电路应用。
达林顿晶体管的应用
Darlington晶体管主要用于开关和放大应用，用于提供非常高的DC电流增益。部分关键应用是高且低侧开关，传感器放大器和音频放大器。对于光敏应用，使用光降调。让我们来看看Darlington晶体管的操作，用于特定应用。
NPN Darlington晶体管作为开关
下图显示了使用Darlington晶体管的LED驱动。基站处的开关也可以用触摸传感器代替，使得用于触摸感测LED开启。100K欧姆电阻用作该对晶体管的保护性电阻。
- 当开关关闭时，达灵顿晶体管施加大于1.4V的指定电压。这导致达林顿对变得活跃并通过负载驱动电流。这导致LED非常明亮，即使在基部的电阻变化也是如此。
- 当开关打开时，两个双极晶体管都处于截止模式，并且通过负载电流为零。所以LED变得脱落。
- 还可以使用Darlington对来驱动诸如继电器的电感负载，电动机。与单晶硅相比，驱动Darlington对的电感负载更有效，因为它提供了具有小碱基输入电流的高负载电流。
- 下图显示了驱动继电器线圈的达林顿对。如我们所知，对于电感载荷，需要平行的续流二极管来保护电路对抗感应电流。类似于上述LED电路操作，在施加基极电流时，继电器线圈通电。我们还可以使用DC电机作为电感载荷代替继电器线圈。
PNP Darlington晶体管作为开关
- 我们可以利用PNP晶体管作为达林顿对，但使用最常用的NPN晶体管。使用NPN或PNP的电路没有多大差异。下图显示了一个简单的传感器电路，它带来了达林顿对功能的报警。
- 该电路是简单的水位指示器，其中达林顿对用作开关。我们知道该晶体管配置提供了大集电极电流，因此它能够在输出处驱动蜂鸣器。
- 当水位不足以关闭传感器时，达林顿晶体管处于关闭状态。因此，电路变为打开，无电流流过它。
- 随着水位的增加，传感器变为有效，并为达达林顿对提供必要的基础电流。因此，电路变短，负载电流流动，使得蜂鸣器给出警报或声音。
Darlington晶体管作为放大器
在电源或电压放大器的情况下，输出处的负载电阻非常低，以具有高电流。如果晶体管用于放大，则该电流流过晶体管的集电极端子。为了能够适用于功率放大器，晶体管必须驱动高负载电流。
通过由小基电流驱动的单个晶体管，可能无法实现该要求。为了满足高负荷电流要求，使用达林顿对，提供高电流增益。
上图显示了一个类放大器电路使用Darlington晶体管配置具有高集电极电流。Darlington晶体管提供了等于两个个人收益的产品的增益。
因此，通过小碱基电流，收集器端子处的输出电流非常高。因此，随着达林顿晶体管的布置，该放大器为负载提供足够的放大电流。
达灵顿对的优势
与标准单晶硅相比，达林顿对具有几个优点。他们之中有一些是
- 它产生比标准单晶电机非常高的电流增益
- 它提供了非常高的输入阻抗或良好的阻抗转换，即它可以改变高阻抗输入或源极低阻抗负荷。
- 这些可以由两个单独的晶体管制成或配有单个包装。
- 随着少量组件，可以轻松方便的电路配置。
- 在照片达灵顿对的情况下，噪音介绍了很少比较PhotoLro ansistor使用外部放大器。
达林顿晶体管的缺点
- 开关速度很低
- 带宽有限
- 在负反馈电路中的某些频率下，该配置引入了相移。
- 所需的基极电压高，是单个标准晶体管的两倍。
- 由于高饱和电压，高功耗。
- 总漏电流高，因为第一晶体管的漏电流由下一个晶体管放大。这就是为什么达灵顿的三个或更多阶段是不可能的。
因此，Darlington对在大多数应用中非常有用，因为它在低基流电流下提供高电流增益。虽然它具有一些限制，但这些对在不需要高频响应的应用中广泛使用，并且需要高增益电流水平。
在音频功率放大器电路的情况下，这种配置导致提供更好的输出。我们希望本文提供有关本主题的质量信息。如果您认为此内容有用，信息丰富，请随时在下面的评论部分中写下您的评论。
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好演讲。我想知道，我可以使用这个电路来驱动FM天线吗？