Přejít na hlavní obsah

Složený tranzistor Darlington: zařízení a princip fungování

  • Drahomíra Malá
  • Postupy

Darlingtonův kompozitní tranzistor je specifický typ tranzistoru vytvořený spojením dvou konvenčních tranzistorů. Své jméno získal na počest amerického vynálezce Williama Darlingtona, který poprvé popsal jeho zařízení a princip práce.

Hlavním rysem složeného tranzistoru Darlington je, že má velmi vysoký proudový zisk. Díky tomu je obzvláště užitečný v různých elektronických obvodech, kde je vyžadován zisk slabého signálu nebo přepínání velkých proudů.

Zařízení složeného tranzistoru Darlington se skládá ze dvou tranzistorů, které jsou vzájemně propojeny v sérii. První tranzistor je základní a druhý emitor. S tímto spojením má složený darlingtonův tranzistor společný emitorový obvod. Signál, který je přiveden na základnu prvního tranzistoru, je posílen a poté přenášen do druhého tranzistoru.

Složení a struktura darlingtonova tranzistoru

Hlavním prvkem darlingtonova tranzistoru je dvojice tranzistorů Spojených tak, že emitor jednoho tranzistoru je spojen se základnou druhého. První tranzistor je vstupní a druhý výstupní. Toto spojení vytváří kaskádové zesílení signálu.

Jako součást darlingtonova tranzistoru má každý tranzistor své tři piny: emitor (E), Base (B) a kolektor (C). Kolektor prvního tranzistoru je připojen k základně druhého tranzistoru, což umožňuje implementaci velkého zesílení proudu a napětí.

Struktura darlingtonova tranzistoru poskytuje vysoký zisk a velký instalační proud, obvykle vyšší než 1000. Tato struktura navíc umožňuje efektivní ovládání velkých proudů, což je užitečné pro použití v mnoha obvodech zesilovačů, klíčů a dalších zařízeních.

Darlingtonův tranzistor je široce používán v různých elektronických zařízeních, jako jsou televizory, rádia, zesilovače zvuku a další. Jeho funkce struktury a zesílení umožňují zlepšit výkon zařízení, zvýšit úroveň signálu a zvýšit kvalitu přenosu informací.

Princip fungování darlingtonova tranzistoru

Princip fungování darlingtonova tranzistoru je založen na proudovém zesílení dvěma sériově zapnutými tranzistory. První tranzistor v obvodu se nazývá základní a slouží k ovládání druhého tranzistoru zvaného kolektor.

Když je řídicí signál přiveden na základnu základního tranzistoru, proud začne proud protékat ze sběrnice základního tranzistoru do emitoru přes základnu sběrného tranzistoru. Tímto způsobem se zvyšuje proud v výkonovém obvodu.

Darlingtonův tranzistor má velké zesílení signálu ve srovnání s jediným tranzistorem, díky čemuž je zvláště užitečný v zesilovacích obvodech. Díky vysokému zesílení proudu a nízkému průtoku proudu lze darlingtonův tranzistor použít k zesílení slabých signálů, jako jsou zvukové signály, signály ze senzorů atd.

VýhodyNedostatky
Vysoký zisk signáluVysoký vstupní odpor
Nízký koeficient úniku prouduVysoký výstupní odpor
PoužitelnostSložitější konstrukce

Darlingtonův tranzistor je tedy důležitým prvkem při vytváření zesilovacích obvodů a dalších elektronických zařízení, kde je vyžadováno zesílení slabých signálů.

Zesílení signálu v darlingtonově tranzistoru

Zesílení signálu v darlingtonově tranzistoru se provádí kombinací dvou tranzistorů typu NPN nebo PNP. V tomto zařízení funguje první tranzistor jako emitor a druhý jako základní opakovač. Tato konfigurace umožňuje dosáhnout velké hodnoty zisku signálu.

Princip fungování složeného tranzistoru Darlington je, že proud emitoru prvního tranzistoru je zesílen a přenášen do základny druhého tranzistoru. Proud protékající bází druhého tranzistoru je zesílen a přenášen na výstup zařízení.

Zisk signálu v darlingtonově tranzistoru závisí na parametrech tranzistorů používaných v tomto zařízení a také na velikosti vstupního odporu a výstupního odporu tranzistoru.

Hlavními výhodami použití darlingtonova tranzistoru k zesílení signálu jsou vysoký zisk, malé ztráty výkonu, nedostatek zpětné vazby mezi vstupem a výstupem zařízení. Darlingtonův tranzistor lze také použít k zesílení signálu v konstantním i proměnném režimu.

VýhodyNedostatky
Vysoký zisk signáluVelké rozměry a složitost zařízení
Malé ztráty výkonuVysoký vstupní odpor
Nedostatek zpětné vazbyVysoký výstupní odpor

Darlingtonův tranzistor je tedy efektivní zařízení pro zesílení signálu v různých elektronických obvodech. Jeho vlastnosti a výhody z něj činí nepostradatelnou součást pro práci s různými typy signálů v různých aplikacích.