Два транзистора като един
При Дарлингтон първият транзистор усилва тока на базата β1 пъти и го дава на базата на втория. Вторият го усилва още β2 пъти. Общо β ≈ β1·β2. Тук β1 = 100 и β2 = 50.
С ток на базата 2 μA симулацията дава:
| IК | β = IК/IБ | UБЕ | |
|---|---|---|---|
| един транзистор | 210 μA | 105 | 0,613 V |
| Дарлингтон | 11,3 mA | 5630 | 1,33 V |
| Шиклаи | 11,2 mA | 5580 | 0,613 V |
Колекторен ток срещу ток на базата
един транзистор Дарлингтон Шиклаи сега
Сивата линия (един транзистор) едва се отлепя от нулата: 10 μA дават 1 mA. Двата съставни дават десетки mA още от 1–2 μA. β на Дарлингтон е малко над 5150 – ефектът на Ърли добавя още малко.
Ключ за реле с мъничък ток
Реле 12 V с намотка 600 Ω иска 20 mA. Управляваме я от 5 V през резистор 1 MΩ. Той пропуска само 3,64 μA – колкото през пръст на сензорен бутон. С Дарлингтон през намотката текат 18,5 mA: релето щраква (92 % от тока).
Един транзистор с 1 MΩ дава под 0,5 mA – релето не мърда; на него му трябва RБ около 20 kΩ – 50 пъти повече ток. Дарлингтон и Шиклаи го задействат и през 1–2 MΩ. Така работят сензорните ключове, драйверите на релета и мотори и крайните стъпала (тема 7).
Къде се ползват
- Крайни стъпала на мощност – голям ток в товара от малък ток от предното стъпало.
- Стабилизатори – регулиращият транзистор в линейните захранвания.
- Ключове за големи токове – релета, мотори, лампи от микроконтролер (готови чипове като ULN2003 са седем Дарлингтона).
Недостатъците на Дарлингтон: двойният праг UБЕ и по-бавното изключване, защото първият транзистор няма откъде да изтегли заряда от базата на втория. Шиклаи решава първото.
Самопроверка
1. β1 = 100, β2 = 50. Колко е β на Дарлингтон?
100 + 50 + 5000 = 5150 ≈ β1·β2.
2. Защо Дарлингтон има праг ~1,3 V?
Два прехода база–емитер един след друг – по ~0,65 V всеки.
3. С какво е по-добра комплементарната двойка (Шиклаи)?
Същото β ≈ β1·β2, но прагът е като на един транзистор.