達(dá)林頓配置(通常稱為達(dá)林頓對)的多晶體管是由兩個雙極晶體管組成的電路,其中一個晶體管的發(fā)射極連接到另一個晶體管的基極,這樣電流被第一個晶體管放大被第二個進(jìn)一步放大。兩個晶體管的集電極連接在一起,這種配置比單獨采用的每個晶體管具有更高的電流增益。它是由西德尼·達(dá)林頓(SidneyDarlington)于1953年發(fā)明的。
1.什么是達(dá)林頓管
達(dá)林頓管就是兩個三極管接在一起,極性只認(rèn)前面的三極管。具體接法如下,以兩個相同極性的三極管為例,前面三極管集電極跟后面三極管集電極相接,前面三極管發(fā)射極跟后面三極管基極相接,前面三極管功率一般比后面三極管小,前面三極管基極為達(dá)林頓管基極,后面三極管發(fā)射極為達(dá)林頓管發(fā)射極,用法跟三極管一樣,放大倍數(shù)是兩個三極管放大倍數(shù)的乘積。
圖1 達(dá)林頓管
2.達(dá)林頓管的優(yōu)點
典型的達(dá)林頓晶體管具有1000或更高的電流增益,因此只需要很小的基極電流就可以使該晶體管對接通更高的開關(guān)電流。
電路提供非常高的輸入阻抗。
它可以簡單地由兩個獨立的NPN晶體管制成,也可以采用多種單一封裝。
3.達(dá)林頓管應(yīng)用電路圖
圖2 達(dá)林頓管電路圖
4.達(dá)林頓管的工作原理
達(dá)林頓管又稱復(fù)合管。他將兩個三極管串聯(lián),以組成一只等效的新的三極管。這只等效三極管的放大倍數(shù)是原二者之積,因此它的特點是放大倍數(shù)非常高。達(dá)林頓管的作用一般是在高靈敏的放大電路中放大非常微小的信號,如大功率開關(guān)電路。在電子學(xué)電路設(shè)計中,達(dá)林頓接法常用于功率放大器和穩(wěn)壓電源中。
圖3 達(dá)林頓管工作原理圖
5.達(dá)林頓管的應(yīng)用
系統(tǒng)中的行驅(qū)動器和列驅(qū)動器均可采用高β、高速低壓降的達(dá)林頓管。用BD683(或BD677)型中功率NPN達(dá)林頓管作為列驅(qū)動器,而用BD682(或BD678)型PNP達(dá)林頓管作行驅(qū)動器,控制8×8LED矩陣板上相應(yīng)的行(或列)的像素發(fā)光。應(yīng)注意的是,達(dá)林頓管由于內(nèi)部由多只管子及電阻組成,用萬用表測試時,be結(jié)的正反向阻值與普通三極管不同。對于高速達(dá)林頓管,有些管子的前級be結(jié)還反并聯(lián)一只輸入二極管,這時測出be結(jié)正反向電阻阻值很接近,容易誤判斷為壞管,請注意。
用于大功率開關(guān)電路、電機(jī)調(diào)速、逆變電路。
驅(qū)動小型繼電器:利用CMOS電路經(jīng)過達(dá)林頓管驅(qū)動高靈敏度繼電器的電路。虛線框內(nèi)是小功率NPN達(dá)林頓管FN020。
驅(qū)動LED智能顯示屏:LED智能顯示屏是由微型計算機(jī)控制,以LED矩陣板作顯示的系統(tǒng),可用來顯示各種文字及圖案。
6.關(guān)于達(dá)林頓管的常見問題
6.1達(dá)林頓晶體管的主要功能是什么?
達(dá)林頓晶體管充當(dāng)具有高電流增益的單個晶體管,這意味著使用來自微控制器或傳感器的少量電流來運行更大的負(fù)載。
6.2達(dá)林頓管有哪些缺點?
帶寬有限
此配置在負(fù)反饋電路中的某些頻率處引入了相移
由于高飽和電壓,它提供高功耗
第一個晶體管的漏電流被下一個晶體管放大
6.3達(dá)林頓晶體管有什么用?
達(dá)林頓晶體管對的應(yīng)用涉及在低頻下需要高增益的地方,如電源調(diào)節(jié)器、音頻放大器輸出級、顯示驅(qū)動器、電機(jī)控制器、觸摸和光傳感器以及螺線管控制。
6.4達(dá)林頓放大器的電壓增益是多少?
典型的達(dá)林頓對的增益為10000,有些增益高達(dá)50000。達(dá)林頓對可以由兩個單獨的晶體管組裝而成,但使用達(dá)林頓晶體管更方便。
6.5如何測試達(dá)林頓晶體管的好壞
(1)識別達(dá)林頓晶體管上的基極、集電極和發(fā)射極引線?;鶚O引線連接到晶體管對中第一個晶體管的基極,集電極共同連接到這對晶體管的兩個元件,發(fā)射極引線連接到第二個晶體管的發(fā)射極。如果您不確定設(shè)備是 NPN 還是 PNP 類型,請參閱制造商的規(guī)格表。以下步驟針對的是 NPN 型晶體管。反轉(zhuǎn) PNP 型設(shè)備的測試引線的極性。
(2)將萬用表撥盤轉(zhuǎn)到二極管設(shè)置。如果工具沒有此選項,請將其調(diào)至最低歐姆設(shè)置。
(3)將正極儀表引線夾或壓在底座引線上。如果測試導(dǎo)線時沒有內(nèi)置夾子,請使用鱷魚夾跳線連接晶體管導(dǎo)線和儀表探頭。夾住探頭可以更輕松地使用微型設(shè)備。
(4)將負(fù)極測試探針接觸到集電極,然后是發(fā)射器。正常工作的晶體管將顯示低 hFE(晶體管電流增益)讀數(shù)。
(5)將負(fù)表引線夾在晶體管的基極引線上。
(6)將正極引線壓到發(fā)射極和集電極引線上。由于測試設(shè)備的反向偏置,每個讀數(shù)都應(yīng)顯示開路(無限電阻)。
結(jié)語
以上就是達(dá)林頓管典型應(yīng)用電路圖與工作原理的介紹了,即使在安全區(qū)電壓下,達(dá)林頓對也可以足夠敏感以響應(yīng)皮膚接觸通過的電流。因此它可以形成一個新的觸敏開關(guān)輸入級。達(dá)林頓晶體管可用于大電流電路,例如LM1084穩(wěn)壓器。其他高電流應(yīng)用可能包括那些涉及電機(jī)或繼電器的計算機(jī)控制的應(yīng)用,其中電流從計算機(jī)輸出線的安全低電平放大到連接設(shè)備所需的量。
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