達林頓管的典型應(yīng)用電路圖與工作原理介紹

在電子學(xué)中，稱為達林頓配置(通常稱為達林頓對)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·達林頓(SidneyDarlington)于1953年發(fā)明的。

1.什么是達林頓管

達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林頓管基極，后面三極管發(fā)射極為達林頓管發(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 達林頓管

2.達林頓管的優(yōu)點

• 典型的達林頓晶體管具有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.達林頓管應(yīng)用電路圖

圖2 達林頓管電路圖

4.達林頓管的工作原理

達林頓管又稱復(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，達林頓接法常用于功率放大器和穩(wěn)壓電源中。

圖3 達林頓管工作原理圖

5.達林頓管的應(yīng)用

系統(tǒng)中的行驅(qū)動器和列驅(qū)動器均可采用高β、高速低壓降的達林頓管。用BD683(或BD677)型中功率NPN達林頓管作為列驅(qū)動器，而用BD682(或BD678)型PNP達林頓管作行驅(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、電機調(diào)速、逆變電路。

• 驅(qū)動小型繼電器：利用CMOS電路經(jīng)過達林頓管驅(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)于達林頓管的常見問題

6.1達林頓晶體管的主要功能是什么?

達林頓晶體管充當(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達林頓晶體管有什么用?

達林頓晶體管對的應(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、電機控制器、觸摸和光傳感器以及螺線管控制。

6.4達林頓放大器的電壓增益是多少?

典型的達林頓對的增益為10000，有些增益高達50000。達林頓對可以由兩個單獨的晶體管組裝而成，但使用達林頓晶體管更方便。

6.5如何測試達林頓晶體管的好壞

(1)識別達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或繼電器的計算機控制的應(yīng)用，其中電流從計算機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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