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¿Qué es un transistor Darlington?

Un transistor Darlington es un par de transistores bipolares conectados para proporcionar una ganancia muy alta corriente de una corriente de baja base. El emisor del transistor de entrada siempre está conectado a la base del transistor de salida; sus colectores están unidos. Como resultado, la corriente amplificada por el transistor de entrada se amplifica aún más por el transistor de salida. A Darlington se utiliza a menudo cuando se necesita una alta ganancia a una frecuencia baja. Las aplicaciones comunes incluyen etapas de amplificación de audio de salida, reguladores de potencia, controladores de motores y controladores de pantalla.

También conocido como un par Darlington, el transistor Darlington fue inventado en 1953 por Sidney Darlington en los Laboratorios Bell. Durante los años 1950 y 1960, también fue llamado un par de super-alfa. Darlington reconoció las muchas ventajas de este diseño para los circuitos de seguidor de emisor y patentó el concepto.

Por lo general de baja potencia del transistor Darlington, la naturaleza de alta ganancia puede hacer que sea muy sensible a pequeños cambios en la corriente de entrada. Darlingtons se utilizan a menudo en sensores de tacto y luz por este motivo. Photodarlingtons están diseñados específicamente para circuitos sensibles a la luz.

El lado de salida es a menudo alta potencia, menor ganancia. Con un transistor muy alta potencia, se puede controlar motores, inversores de potencia y otros dispositivos de alta corriente. Diseños de media potencia se utilizan a menudo con la lógica de circuitos integrados (IC) para conducir solenoides, diodos pantallas (LED) emisores de luz y otras pequeñas cargas.

El diseño Darlington transistor proporciona varias ventajas sobre el uso de transistores individuales estándar. La ganancia de cada transistor en el par se multiplica juntos, dando una ganancia de corriente bastante alto total. La máxima corriente de colector del transistor de salida determina que el par de-puede ser 100 amperios o más. Se requiere espacio físico Menos, como los transistores se empaquetan a menudo juntos en un solo dispositivo. Otra ventaja es que el circuito global puede tener muy alta impedancia de entrada.

El transistor generalmente sigue las mismas reglas de diseño como un solo transistor, con algunas limitaciones. Se requiere una tensión base-emisor más alta para encender, típicamente el doble que la de un solo transistor. Su tiempo de apagado es mucho más largo ya que la corriente de base del transistor de salida no puede ser cerrado de forma activa fuera. Este retraso puede ser reducido mediante el cableado de una resistencia de descarga entre la base y el emisor del transistor de salida. Darlingtons no son muy adecuadas para aplicaciones de alta frecuencia a causa de este retraso, sin embargo.

La tensión de saturación de un transistor Darlington es también mayor, a menudo 0.7V DC para el silicio en lugar de alrededor de 0,2 V DC. Esto a veces causa la disipación de mayor potencia, como el transistor de salida no puede saturar. A frecuencias más altas, un desplazamiento de fase más grande también es posible, lo que puede conducir a la inestabilidad bajo la regeneración negativa.

Un transistor Darlington esquemática menudo retrata el par de elementos de transistor cableados juntos dentro de un solo círculo grande. A Complementaria Darlington o Sziklai transistor utiliza tipos opuestos de transistores juntos. Cuando se necesitan muchos pares de baja potencia en un circuito, un transistor Darlington array IC puede ser utilizado. Los conductores a menudo utilizan estos, ya que normalmente incluyen diodos para evitar los picos cuando las cargas se desconectan. Muchos circuitos Darlington también se construyen con pares de transistores discretos individuales conectadas entre sí.