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
达林顿晶体管介绍
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1953年的Sidney Darlington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。
这些晶体管在不同类型的应用中找到，例如功率调节器，电机控制器，音频放大器等。许多光隔离电路由达林顿晶体管制成，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，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常见和收集器。
但是，当我们考虑收集器端子处的负载时，该小碱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。
以上关系告诉推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，其中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器的电阻，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流过所以灯变得更亮。这是晶体管的电流放大。
在上面的例子中，我们已经看到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，我们可以使用两个晶体管的组合增加增益。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靠背的两个晶体管连接，两个晶体管用三个引线基座，发射器和收集器等于单个晶体管。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取决于所使用的应用。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，将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。
第一晶体管中的放大电流再次通过第二晶体管的电流增益放大。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，因此该值高电流增益提供高负载电流。
通常，要打开晶体管，基站输入电压必须大于0.7V。由于两个晶体管以这种配置使用，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）
在上面的等式中取代，
一世C=β.1一世B.+β.2一世B.（1 +β1）
一世C= I.B.（β.1+β.2+β.1β2）
在上述关系中，忽略了个体收益，并且总方程近似为
一世C= I.B.（β.1β2）
这是总增益，
β=（β1β2）
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，达林顿对用来切换为12V和80W额定值的负载。第一和第二晶体管的当前增益分别给出为50和60。因此，将灯泡完全亮起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）
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
达林顿晶体管主要用于开关和放大应用，用于提供非常高的直流电流增益。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，使用光度探测器。让我们来看看Darlington晶体管的特定应用程序的操作。
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替换，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。这使得达林顿对成为活跃并通过负载驱动电流。这导致LED焕发非常明亮，即使在基地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，并且通过负载的电流为零。所以LED变得了关闭。
- 还可以使用Darlington对来驱动电感负载，如继电器，电机。与单晶硅相比，驱动Darlington对的电感载荷更有效，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诱导电流。类似于上述LED电路操作，当施加基极电流时，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，但使用大多数常用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，它带来了具有达林顿对的运作的警报。
- 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。
达林顿晶体管作为放大器
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。为了适用于功率放大器，晶体管必须驱动高负载电流。
通过由小碱基电流驱动的单个晶体管，可以不可能实现该要求。为了满足高负荷电流要求，使用达林顿对，提供高电流增益。
以上图显示了一种放大器电路，其使用达林顿晶体管配置来具有高集电器电流。Darlington晶体管提供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
- 它产生比标准单晶体管高的电流增益
- 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到低阻抗负荷。
- 这些可以由两个单独的晶体管制成，或者具有单个封装。
- 使用少量组件，简单方便的电路配置。
- 在照片达林顿对的情况下，与带有外部放大器的光电晶体管相比，引入的噪声非常少。
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。
- 由于高饱和电压导致的高功耗。
- 总漏电流很高，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，达林顿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。我们希望本文提供了有关此主题的质量信息。如果您觉得此内容有用，信息丰富，请不要犹豫在下面的评论部分中写下您的评论。
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好演示文稿。我想知道，我可以使用这个电路来驱动fm天线吗？