Par de Transistores Darlington
Um resumo ou tutorial explicando a configuração do circuito do transistor Darlington Pair, com fundamentos para o projeto e operação do circuito.
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Tutorial Par Darlington de Transistores Inclui:
Par de Transistores Darlington | Circuitos de Darlington | Projeto de Darlington | Par Sziklai | Par de saída Darlington / Sziklai
Veja também: Projeto de circuito transistor | Tipos de circuito transistor
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Uma configuração de circuito de transistor que pode ser usada com muito bom efeito em muitos casos é o Par Darlington. O Darlington Pair oferece uma série de vantagens.
É usado principalmente porque oferece um ganho de corrente particularmente alto e isso também reflete em uma alta impedância de entrada para o circuito Darlington geral quando comparado a um único transistor.
No entanto, o Darlington Pair tem algumas desvantagens e, como resultado, não é adequado para todas as aplicações de alto ganho. No entanto, quando aplicável, o Darlington Pair é capaz de fornecer muitas vantagens sobre uma única configuração de circuito de transistor.
Às vezes, o par Darlington também pode ser referido como um par super-alfa, mas esse nome é menos usado atualmente. A configuração do circuito foi inventada nos Laboratórios Bell por Sidney Darlington em 1953, na época em que uma quantidade significativa de trabalho estava sendo realizada no desenvolvimento do transistor.
A ideia cobria a ideia de ter dois ou três transistores em um único chip onde o emissor de um transistor era conectado à base do próximo, e todos os transistores na configuração Darlington compartilhavam o mesmo coletor.
Os circuitos de pares de transistores Darlington podem ser adquiridos como componentes eletrônicos individuais, ou seja, dois transistores, ou também é possível obtê-los como um único componente eletrônico com os dois transistores integrados em um chip.
Muitas matrizes Darlington também estão disponíveis onde vários pares de transistores Darlington estão contidos no mesmo pacote. Normalmente, eles estão contidos em um pacote de IC, pois são frequentemente usados para acionar monitores, etc. Isso torna os pares de transistores Darlington muito fáceis de usar e incorporar em novos projetos de circuitos eletrônicos.
Darlington configuração do circuito par
A configuração do circuito par Darlington é bastante distinta. Normalmente consiste em dois transistores, embora em teoria possa conter mais. O emissor do transistor de entrada é conectado diretamente à base do segundo. Ambos os coletores estão conectados entre si. Desta forma, a corrente de base do primeiro transistor entra na base do segundo.
Isso resulta em um nível muito alto de ganho de corrente. O ganho de corrente geral do par Darlington é o produto dos dois transistores individuais:
Isso significa que, se dois transistores com ganhos de corrente modestos de 50 fossem usados, o ganho de corrente geral seria de 50 x 50 = 2500.
Este enorme nível de ganho de corrente é muito útil em muitos projetos de circuitos, especialmente onde cargas de baixa impedância precisam ser acionadas com altos níveis de corrente.
Resistor de desvio do emissor base
Embora o circuito de par Darlington seja frequentemente usado em seu formato básico, ele é frequentemente visto com um resistor de desvio entre as conexões de base e emissor do transistor final.
O resistor de bypass está incluído para auxiliar no processo de desligamento. Sem o resistor no lugar, não há caminho de descarga para qualquer carga retida no capacitor formado pela junção base-emissor. Incluir isso permite que a carga armazenada neste capacitor se dissipe e isso ajuda a um desligamento mais rápido.
É um bom projeto incluir esse resistor, mas se a velocidade não for um problema, o resistor pode ser omitido. No entanto, a menos que o custo e a contagem de componentes sejam os principais fatores no projeto do circuito, é aconselhável incluir esse componente eletrônico para evitar qualquer fenômeno incomum de desligamento.
Determinar o valor do resistor não é uma ciência exata. Resistores menores darão um desligamento mais rápido, mas se forem muito pequenos, uma grande proporção da corrente de acionamento para o segundo transistor passará pelo resistor e o ganho será perdido.
Se o valor do resistor for baixo e roubar corrente da base do segundo transistor, o ganho de corrente será reduzido e a equação para o ganho geral do Darlington precisará acomodar isso.
Os valores típicos podem ser algumas centenas de Ohms para um transistor Darlington de potência e alguns milhares de Ohms para um pequeno transistor de corrente.
Atributos do par de Darlington
O par de Darlington tem muitas características positivas. Algumas das principais características e parâmetros do par de Darlington são descritos abaixo:
- Ganho de corrente alto: Já foi visto que o ganho de corrente do Darlington é muito alto. Figuras superiores a vários milhares são frequentemente vistas.
- Tensão base do emissor: O par Darlington exibe uma tensão mais alta entre a base de entrada e o emissor de saída do que um único transistor. Como existem duas junções emissor-base, a tensão de ativação para o Par Darlington geral é o dobro de um único transistor. Para o transistor de silício, isso significa que, para que a corrente flua no circuito emissor do coletor de saída, a base de entrada deve estar cerca de 1,2 a 1,4 volts acima do emissor de saída. Para um par Darlington de germânio, a tensão seria de cerca de 0,5 volts.
- Resposta de frequência: Os circuitos de transistor de par Darlington normalmente não são usados para aplicações de alta frequência. O par Darlington é inerentemente relativamente lento porque a corrente de base para o transistor de saída não pode desligar instantaneamente. Como resultado, os pares Darlington são geralmente usados em aplicações de baixa frequência, incluindo fontes de alimentação ou áreas onde é necessária uma impedância de entrada muito alta.
Ao realizar qualquer projeto de circuito eletrônico que incorpore uma configuração Darlington Pair, vale a pena ter em mente todos os atributos da configuração para garantir que o melhor desempenho possa ser obtido para o projeto geral do circuito.
Símbolo do circuito do transistor de Darlington
Freqüentemente, o par de transistores Darlington é mostrado como dois transistores separados, especialmente porque o circuito é feito de dois transistores discretos. No entanto, os transistores Darlington estão disponíveis como um único dispositivo. Para indicar isso, geralmente é útil mostrar o par de Darlington em um único envelope. Em casos como esses, o transistor Darlington é mostrado à direita.
Embora um Darlington baseado em NPN seja mostrado no diagrama do símbolo do circuito, também é possível ter versões baseadas em PNP. Ter Darlingtons PNP e NPN permite o desenvolvimento de circuitos de simetria complementares.
Darlington pair vantagens e desvantagens
O par de Darlington pode oferecer muitas vantagens, mas estas devem ser equilibradas com suas desvantagens ao considerar projetar um em um circuito eletrônico.
Vantagens do par Darlington
- Ganho de corrente muito alto
- Impedância de entrada muito alta para o circuito geral
- Os pares Darlington estão amplamente disponíveis em um único pacote ou podem ser feitos de dois transistores separados
- Configuração de circuito conveniente e fácil de usar
Desvantagens do par de Darlington
- Velocidade de comutação lenta
- Largura de banda limitada
- Introduz uma mudança de fase que pode causar problemas em certas frequências no circuito usando feedback negativo
- Tensão base-emissor geral mais alta = 2 x V be .
- Alta tensão de saturação (normalmente em torno de 0,7 V) que pode levar a altos níveis de dissipação de energia em algumas aplicações
O par de transistores Darlington é um circuito muito útil em muitas aplicações. Ele fornece um alto nível de ganho de corrente que pode ser usado em muitas aplicações de energia. Embora o par de Darlington tenha algumas limitações, ele é usado em muitas áreas, especialmente onde a resposta de alta frequência não é necessária. Em particular, os transistores Darlington são usados para aplicações, incluindo saídas de áudio, saídas de fonte de alimentação, drivers de exibição e similares.
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