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.

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:

 

βс = β1 ∙ β2

 

Покажем, что составной транзистор действительно имеет коэффициент β, значительно больший, чем у его обоих компонентов. Задавая приращение dlб = dlб1, получаем:

 

dlэ1 = (1 + β1) ∙ dlб = dlб2

 

dlк = dlк1 + dlк2 = β1 ∙ dlб + β2 ∙ ((1 + β1) ∙ d

lб)

 

Деля dlк на dlб, находим результирующий дифференциальный коэффициент передачи:

 

βΣ = β1 + β2 + β1 ∙ β2

 

Поскольку всегда β>1, можно считать:

 

βΣ = β1 ∙ β1

 

Следует подчеркнуть, что коэффициенты β1 и β1 могут различаться даже в случае однотипных транзисторов, поскольку ток эмиттера Iэ2 в 1 + β2

раз больше тока эмиттера Iэ1 (это вытекает из очевидного равенства Iб2 = Iэ1).

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.

 

 

Источник

642, 1

транзисторов Дарлингтона | Nexperia

Транзисторы Дарлингтона | Нексперия

Логин

Имя пользователя/электронная почта Пожалуйста, введите ваше имя пользователя/email

Пароль Пожалуйста введите ваш пароль Имя пользователя/электронная почта и пароль не совпадают Ваш аккаунт нуждается в дополнительной проверке.
Пожалуйста Проверьте свой адрес электронной почты продолжать. Что-то пошло не так. Пожалуйста, повторите попытку позже!

Создать учетную запись Забыли пароль?

Вы можете изменить настройки уведомления об изменении (CN) в My Nexperia. Эти настройки позволяют настроить представление CN в My Nexperia и электронных письмах CN.

По умолчанию вы увидите все доступные вам уведомления об изменениях.

Изменить настройки

Удовлетворите ваши потребности в усилителе и коммутации

Вы можете выбирать из многочисленных устройств PNP и NPN, все из которых обеспечивают очень высокий коэффициент усиления по постоянному току.

• Параметрический поиск

• Детали
• Параметрический поиск
• Товары
• Документация
• Спецификации
• Поддержка
• Перекрестная ссылка

Ключевые функции и преимущества

• Очень высокий прирост тока постоянного тока (H _FE = 20000)
• Высокий ток коллекционера DC
• V _{Генеральный директор} от 30 V до 80 V

Ключевые приложения

• 4. Переключатели на стороне высокого напряжения
• Аудиоусилители
• Усилители датчиков

Параметрический поиск

Транзисторы Дарлингтона

Подождите, идет загрузка данных. ..

Параметрический поиск недоступен.

Как пользоваться параметрическим поиском?

• Вы можете выбрать количество результатов на странице: 10, 25, 50, 100 или все результаты.
• Вы можете использовать фильтры во второй строке, чтобы сузить выбор. Нажмите на одно или несколько значений в списках, которые вы хотите выбрать. Или используйте ползунки, перетаскивая манипуляторы или заполняя поля.
• Общие характеристики — это параметры с одинаковыми значениями для всех номеров типов.
• Дополнительную информацию о номере типа можно найти, наведя указатель мыши на номер типа и щелкнув одну из ссылок во всплывающем окне.
• Вы можете сравнить два или более типовых номеров, установив флажки для типовых номеров и нажав Сравнить. Все остальные строки будут скрыты.
• Чтобы скрыть строку с параметрами фильтрации, нажмите на серую полосу со стрелками под параметрами.
• Чтобы добавить или удалить столбцы с параметрами, нажмите кнопку «Добавить/удалить параметры» в правом верхнем углу. Вы можете проверить столбцы, которые хотите видеть.
• Вы можете изменить порядок столбцов, перетащив их в нужное место.
• Вы можете загрузить результаты вашего (отфильтрованного) выбора в Excel, нажав кнопку «Загрузить Excel».

Продукты

Посетите наш центр документации для получения всей документации

SOT89_mk	пластиковая, накладная упаковка; 3 отведения; шаг 1,5 мм; Корпус 4,5 мм x 2,5 мм x 1,5 мм	Графика Марком	28.01.2017
Nexperia_Selection_guide_2022	Руководство по выбору Nexperia 2022	Руководство по выбору	05.01.2022

Если у вас есть вопросы по поддержке, сообщите нам об этом. Если вам нужна поддержка дизайна, дайте нам знать и заполните форму ответа, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

Или свяжитесь с нами для получения дополнительной поддержки.

Выберите подкатегорию

Выберите подкатегорию

Фильтр по типу

DataShings

Примечания применения,
Руководства и документы

Пакет и упаковки

Качество

Брошюры, листки и
Руководства

Модели

. Поддержка

В. всего }})

Листы данных ({{ всего }})

Результаты поиска не найдены

Выберите фильтры или используйте поле поиска выше, чтобы найти документы

Тип	Название	Дата	Скачать
{{entry.type}}	{{ запись.название }}	{{ entry.dateModified|dateIso }}	{{ abbrevString(entry.filename, 20) }}

Ничего не найдено по запросу

Эффективность побеждает

Продукты

• Защита от электростатического разряда, TVS, преобразование сигнала
• Биполярные транзисторы
• Диоды
• Аналоговые и логические ИС
• МОП-транзисторы
• Полевые транзисторы GaN
• Автомобилестроение

Транзисторная пара Дарлингтона » Electronics Notes

Краткое изложение или учебное пособие, объясняющее конфигурацию схемы транзисторной пары Дарлингтона, а также основы проектирования и эксплуатации схемы.

---

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

См. также: Схема транзистора Типы транзисторных схем

---

Одной из конфигураций транзисторной схемы, которая во многих случаях может быть использована с очень хорошим эффектом, является пара Дарлингтона. Пара Дарлингтона предлагает ряд преимуществ.

Он в основном используется, потому что он обеспечивает особенно высокий коэффициент усиления по току, что также отражается на высоком входном импедансе всей схемы Дарлингтона по сравнению с одним транзистором.

Базовая конфигурация транзистора с парой Дарлингтона

Однако у пары Дарлингтона есть некоторые недостатки, в результате чего она подходит не для всех приложений с высоким коэффициентом усиления. Тем не менее, там, где это применимо, пара Дарлингтона может обеспечить множество преимуществ по сравнению с конфигурацией схемы с одним транзистором.

Пару Дарлингтона иногда также называют супер-альфа-парой, но в наши дни это название используется реже. Конфигурация схемы была изобретена в Bell Laboratories Сиднеем Дарлингтоном в 1953 году, когда велась значительная работа по разработке транзисторов.

Идея заключалась в том, чтобы иметь два или три транзистора на одном кристалле, где эмиттер одного транзистора был соединен с базой следующего, и все транзисторы в конфигурации Дарлингтона имели общий коллектор.

Схему

на паре транзисторов Дарлингтона можно приобрести в виде отдельных электронных компонентов, т. е. двух транзисторов, или их также можно приобрести в виде единого электронного компонента с двумя транзисторами, интегрированными в одну микросхему.

Также доступны многие массивы Дарлингтона, в которых несколько пар транзисторов Дарлингтона содержатся в одном корпусе. Обычно они содержатся в корпусе ИС, поскольку они часто используются для управления дисплеями и т. Д. Это делает пары транзисторов Дарлингтона очень простыми в использовании и включении в новые электронные схемы.

Конфигурация парной цепи Дарлингтона

Конфигурация парной цепи Дарлингтона весьма своеобразна. Обычно он состоит из двух транзисторов, хотя теоретически может содержать и больше. Эмиттер входного транзистора подключен непосредственно к базе второго. Оба коллектора соединены между собой. Таким образом, ток базы первого транзистора поступает на базу второго.

Это приводит к очень высокому уровню усиления по току. Общий коэффициент усиления по току пары Дарлингтона является произведением двух отдельных транзисторов:

Суммарное текущее усиление=Hfe1 Hfe2

Это означает, что если бы использовались два транзистора со скромным коэффициентом усиления по току 50, то общий коэффициент усиления по току составил бы 50 x 50 = 2500.

Этот огромный уровень усиления по току очень полезен во многих схемах, особенно там, где нагрузки с низким импедансом должны управляться высокими уровнями тока.

Шунтирующий резистор базового эмиттера

Хотя парная схема Дарлингтона часто используется в ее базовом формате, ее часто можно увидеть с шунтирующим резистором между выводами базы и эмиттера конечного транзистора.

Транзистор Дарлингтона с резистором база-эмиттер

Шунтирующий резистор включен для облегчения процесса выключения. Без установленного резистора нет пути разряда для любого заряда, содержащегося в конденсаторе, образованном переходом база-эмиттер. В том числе это позволяет заряду, хранящемуся в этом конденсаторе, рассеиваться, и это способствует более быстрому выключению.

Включение этого резистора является хорошей схемой, но если скорость не имеет значения, резистор можно не использовать. Однако, если стоимость и количество компонентов не являются ключевыми факторами при проектировании схемы, разумно включить этот электронный компонент, чтобы предотвратить любые необычные явления выключения.

Определение номинала резистора не является точной наукой. Меньшие резисторы дадут более быстрое выключение, но если они сделаны слишком маленькими, то большая часть управляющего тока для второго транзистора проходит через резистор, и коэффициент усиления теряется.

Если номинал резистора низкий и он отбирает ток у базы второго транзистора, то коэффициент усиления по току будет уменьшен, и уравнение для общего коэффициента усиления Дарлингтона должно учитывать это.

Типичные значения могут составлять несколько сотен Ом для мощного транзистора Дарлингтона и несколько тысяч Ом для маломощного транзистора.

Пара атрибутов Дарлингтона

Пара Дарлингтона имеет много положительных характеристик. Некоторые из основных характеристик и параметров пары Дарлингтона приведены ниже:

• Высокий коэффициент усиления по току:   Уже было замечено, что коэффициент усиления по току Дарлингтона очень высок. Часто встречаются цифры, превышающие несколько тысяч.
• Напряжение базового эмиттера: Пара Дарлингтона демонстрирует более высокое напряжение между входной базой и выходным эмиттером, чем одиночный транзистор. Поскольку имеется два перехода база-эмиттер, напряжение включения всей пары Дарлингтона в два раза больше, чем у одного транзистора. Для кремниевого транзистора это означает, что для протекания тока в цепи выходного коллектора-эмиттера входная база должна быть примерно на 1,2–1,4 В выше выходного эмиттера. Для германиевой пары Дарлингтона напряжение будет около 0,5 вольт.
• Частотная характеристика:  Дарлингтонские транзисторные схемы обычно не используются для высокочастотных приложений. Пара Дарлингтона по своей природе относительно медленная, потому что ток базы выходного транзистора не может мгновенно отключиться. В результате пары Дарлингтона обычно используются в низкочастотных приложениях, в том числе в источниках питания или в областях, где требуется очень высокое входное сопротивление.

При разработке любой электронной схемы, включающей конфигурацию пары Дарлингтона, следует помнить обо всех атрибутах этой конфигурации, чтобы обеспечить наилучшие характеристики всей схемы.

Символ цепи транзистора Дарлингтона

Часто пара транзисторов Дарлингтона изображается как два отдельных транзистора, особенно схема, состоящая из двух дискретных транзисторов. Однако транзисторы Дарлингтона доступны как единое устройство. Чтобы показать это, часто полезно показать пару Дарлингтона в одном конверте. В таких случаях транзистор Дарлингтона показан справа.

Символ схемы для микросхемы пары Дарлингтона

Хотя на схеме символа схемы показана микросхема Дарлингтона на основе NPN, также возможны версии на основе PNP. Наличие как PNP, так и NPN Дарлингтона позволяет разрабатывать дополнительные схемы симметрии.

Преимущества и недостатки пары Дарлингтона

Пара Дарлингтона может предложить множество преимуществ, но их необходимо уравновешивать недостатками при рассмотрении вопроса о включении их в электронную схему.

Преимущества пары Дарлингтона

• Очень высокий коэффициент усиления по току
• Очень высокий входной импеданс всей схемы
Пары Дарлингтона
• широко доступны в одном корпусе или могут быть изготовлены из двух отдельных транзисторов
• Удобная и простая конфигурация схемы

Недостатки пары Дарлингтона

• Низкая скорость переключения
• Ограниченная пропускная способность
• Вносит фазовый сдвиг, который может вызвать проблемы на определенных частотах в цепи с использованием отрицательной обратной связи
• Более высокое общее напряжение база-эмиттер = 2 x В _{должно быть} .