Projeto e Cálculos de Circuitos de Pares Darlington

Indicadores-chave e diretrizes para projetar circuitos usando transistores de par Darlington – completo com exemplo de projeto.

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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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Existem muitas maneiras pelas quais um circuito usando um transistor de par Darlington pode ser implementado. O exemplo de design abaixo fornece um exemplo simples mostrando alguns dos princípios básicos por trás deles.

O exemplo de projeto com seus cálculos é baseado em um seguidor de emissor acoplado AC usando um par de transistores Darlington.

Esse tipo de exemplo de circuito utiliza o alto ganho do Darlington para fornecer um alto nível de buffer. Ele pode ser usado em muitos casos sem o acoplamento AC, mas foi incorporado aqui para ilustrar o exemplo de projeto completo.

Cálculos de circuito de par de Darlington e exemplo de design

Ao projetar um circuito usando um par Darlington, exatamente as mesmas regras são usadas para projetar um circuito usando um transistor padrão. O par Darlington pode ser tratado como uma forma de transistor com as diferenças do ganho de corrente muito maior e a tensão base do emissor mais alta.

Para ilustrar como isso pode ser feito, o exemplo de um circuito seguidor de emissor é dado abaixo.

Instruções passo a passo:

Essas instruções neste exemplo de design de transistor de par Darlington podem ser consideradas apenas como um guia porque o circuito real pode diferir ou os requisitos para o circuito podem ser diferentes.

1. Determine a corrente do emissor:   geralmente é o ponto de partida para o projeto. Pode ser determinado a partir do conhecimento de qual é a carga de saída.
2. Determine a tensão do emissor:   normalmente seria aproximadamente metade da tensão do trilho, pois isso dará a oscilação máxima de tensão na saída.
3. Determine o resistor do emissor:   Isso é simplesmente a tensão do emissor dividida pela corrente do emissor. Em seguida, escolha o valor disponível mais próximo.
   
   Nota:   Todas essas últimas etapas dependem umas das outras e pode ser necessário fazer os cálculos em uma ordem diferente dependendo do que é conhecido.
4. Determine a corrente de base:   Isso é simplesmente a corrente do emissor dividida pelo ganho geral de corrente, H _FEtot
5. Escolha o ponto de polarização para a base Darlington:   Esta é a tensão do emissor mais a tensão base-emissor geral para o Darlington (normalmente 1,2 a 1,4 volts).
6. Escolha a corrente de polarização para a divisão do potencial de polarização:   Normalmente, ela é escolhida para ser aproximadamente dez vezes a corrente de base.
7. Calcule a tensão em cada resistor na cadeia de polarização:   A tensão no resistor inferior é simplesmente a tensão de base. A tensão no resistor superior é a tensão do trilho menos a tensão de base.
8. Calcule os resistores na cadeia de polarização:   A tensão de cada resistor pode ser calculada usando a tensão na etapa anterior e é tensão/corrente da cadeia de polarização. Em seguida, escolha os valores disponíveis mais próximos da série de resistores relevante.
9. Determine a impedância de entrada:   Este é o resistor do emissor vezes o ganho de corrente, em paralelo com o resistor de cadeia de polarização inferior, em paralelo com o resistor de cadeia de polarização superior.
10. Determine o valor do capacitor de entrada:   A reatância do capacitor de entrada deve ser igual à impedância de entrada na frequência mais baixa para uma redução de 3 dB. Usando a fórmula para a reatância de 2 pi x (Frequência, f em Hz) x (Capacitância C em farads) ou 6 f C determine o valor do capacitor. Escolha o próximo maior valor de capacitância disponível para garantir que a resposta de frequência seja garantida.
11. Calcule a impedância de saída:   O valor da impedância de saída pode ser considerado baixo e a impedância da carga pode ser considerada dominante para a maioria das aplicações.
12. Determine o valor do capacitor de saída:   A reatância do capacitor de saída deve ser igual à impedância de carga na frequência mais baixa para uma redução de 3 dB. Usando a fórmula para a reatância de 2 pi x (Frequência, f em Hz) x (Capacitância C em farads) ou 6 f C determine o valor do capacitor. Escolha o próximo valor mais alto do capacitor para garantir que a resposta de frequência seja garantida.

Alguns dos cálculos no exemplo de projeto são uma aproximação. Tendo em vista as tolerâncias dos componentes, eles apresentam um bom resultado final.

Como em qualquer projeto de transistor, pode ser que alguma iteração dos cálculos seja necessária para obter resultados gerais satisfatórios.

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