Transistörleri Şekil 2'de gösterildiği gibi bağlarsanız. 2.60, daha sonra ortaya çıkan devre tek bir transistör olarak çalışacak ve katsayısı (3, bileşen transistörlerinin katsayılarının çarpımına eşit olacaktır. Bu teknik, yüksek akımlarla çalışan devreler için kullanışlıdır (örneğin voltaj regülatörleri veya Güç amplifikatörlerinin çıkış aşamaları) veya yüksek bir giriş empedansı sağlamanız gerekiyorsa amplifikatörlerin giriş aşamaları için.

Pirinç. 2.60. Bileşik Darlington transistörü.

Pirinç. 2.61. Bileşik bir Darlington transistöründe kapanma hızının arttırılması.

Bir Darlington transistöründe, baz ile emitör arasındaki voltaj düşüşü normal voltajın iki katıdır ve doyma voltajı en azından diyot üzerindeki voltaj düşüşüne eşittir (çünkü transistörün emitör potansiyeli transistörün emitör potansiyelini şu miktarda aşmak zorundadır: diyot boyunca voltaj düşüşü). Ek olarak, bu şekilde bağlanan transistörler, oldukça düşük hıza sahip tek bir transistör gibi davranır, çünkü transistör, transistörü hızlı bir şekilde kapatamaz. Bu özellik dikkate alındığında, genellikle transistörün tabanı ile vericisi arasına bir direnç bağlanır (Şekil 2.61). Direnç R, transistörlerin kaçak akımlarından dolayı transistörün iletim bölgesine kaymasını engeller. Direncin direnci, kaçak akımların (küçük sinyal transistörleri için nanoamper cinsinden ve yüksek güçlü transistörler için yüzlerce mikroamper cinsinden ölçülür) diyot boyunca voltaj düşüşünü aşmayan bir voltaj düşüşü yaratacak şekilde seçilir ve aynı zamanda transistörün taban akımıyla karşılaştırıldığında küçük bir akımın içinden geçmesini sağlar. Tipik olarak, R direnci, yüksek güçlü bir Darlington transistöründe birkaç yüz ohm ve küçük sinyalli bir Darlington transistöründe birkaç bin ohm'dur.

Endüstri, Darlington transistörlerini genellikle bir yayıcı direnç içeren komple modüller biçiminde üretir. Böyle bir standart şemanın bir örneği güçlü p-p-n-transistör Darlington tipi, mevcut kazancı 4000'dir (tipik) kollektör akımı, 10 A'ya eşit.

Pirinç. 2.62. Transistörlerin Sziklai devresine göre bağlanması (“tamamlayıcı Darlington transistörü”).

Transistörlerin Sziklai devresine göre bağlanması.

Transistörlerin Sziklai devresine göre bağlanması az önce baktığımız devrenin benzeri bir devre. Aynı zamanda katsayıda artış sağlar. Bazen böyle bir bağlantıya tamamlayıcı Darlington transistörü denir (Şekil 2.62). Devre, büyük katsayılı bir p-p-n tipi transistör gibi davranır. Devrenin baz ve emitör arasında tek bir voltajı vardır ve doyma voltajı, önceki devrede olduğu gibi, en azından diyot üzerindeki voltaj düşüşüne eşittir. Transistörün tabanı ile vericisi arasına küçük dirençli bir direnç eklenmesi önerilir. Tasarımcılar bu devreyi yüksek güçlü itme-çekme çıkış aşamalarında yalnızca tek kutuplu çıkış transistörlerini kullanmak istediklerinde kullanırlar. Böyle bir devrenin bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.63. Daha önce olduğu gibi direnç, transistörler tarafından oluşturulan Darlington transistörünün toplayıcı direncidir ve yüksek akım kazancına sahip tek bir p-p-n tipi transistör gibi davranır. Sziklai devresine göre bağlanan transistörler, yüksek kazançlı güçlü bir p-p-p-tia transistörü gibi davranır.

Pirinç. 2.63. Yalnızca çıkış transistörlerini kullanan güçlü bir itme-çekme kademesi.

Daha önce olduğu gibi dirençlerin direnci küçüktür. Bu devreye bazen yarı tamamlayıcı simetriye sahip itme-çekme tekrarlayıcı denir. Ek simetriye (tamamlayıcı) sahip gerçek bir kademede, transistörler bir Darlington devresine bağlanacaktır.

Ultra yüksek akım kazancına sahip transistör.

Kompozit transistörler - Darlington transistörü ve benzerleri, sırasında çok büyük bir katsayı değerinin elde edildiği, ultra yüksek akım kazancına sahip transistörlerle karıştırılmamalıdır. teknolojik süreç eleman imalatı. Böyle bir elemanın bir örneği, kolektör akımı ila aralığında değiştiğinde minimum 450'lik bir akım kazancının garanti edildiği tipte bir transistördür. Bu transistör, maksimum voltaj aralığı ile karakterize edilen bir dizi elemana aittir. 30'dan 60 V'a kadar (kollektör voltajının daha fazla olması gerekiyorsa değeri düşürmeye gitmelisiniz). Endüstri, son derece yüksek katsayılara sahip eşleştirilmiş transistör çiftleri üretmektedir. Transistörlerin uyumlu özelliklere sahip olması gereken düşük sinyal amplifikatörlerinde kullanılırlar; Bölüm bu konuya ayrılmıştır. 2.18. Bu tür standart devrelerin örnekleri, voltajın bir milivoltun kesirleriyle (en fazla) eşleştirildiği, yüksek kazançlı transistör çiftleri gibi devrelerdir. iyi planlar kadar eşleşme sağlanır ve Şema tipinin katsayısı eşleşen bir çifttir.

Son derece yüksek katsayılı transistörler Darlington devresi kullanılarak birleştirilebilir. Bu durumda, baz öngerilim akımı yalnızca eşit yapılabilir (bu tür devrelerin örnekleri işlemsel yükselteçler tip

Elektronik teknolojisi üzerine herhangi bir kitabı açtığınızda, kaç elementin yaratıcılarının adını aldığını hemen göreceksiniz: Schottky diyot, Zener diyot (zener diyot olarak da bilinir), Gunn diyot, Darlington transistör.

Elektrik mühendisi Sidney Darlington, fırçalanmış DC motorlar ve bunların kontrol devreleri ile deneyler yaptı. Devrelerde akım yükselteçleri kullanıldı.

Mühendis Darlington, iki bipolar transistörden oluşan ve tek bir silikon kristal üzerinde yayılmış bir transistör icat etti ve patentini aldı. N(negatif) ve P(pozitif) geçişler. Yeni bir yarı iletken cihaza onun adı verildi.

Yerli teknik literatürde Darlington transistörüne kompozit denir. Öyleyse onu daha iyi tanıyalım!

Kompozit transistörün cihazı.

Daha önce de belirtildiği gibi bunlar, bir yarı iletken çip üzerinde üretilen ve tek bir ortak pakette paketlenen iki veya daha fazla transistördür. Birinci transistörün emitör devresinde de bir yük direnci bulunmaktadır.

Darlington transistörü tanıdık bipolar transistörle aynı terminallere sahiptir: Base, Emitter ve Collector.

Darlington devresi

Gördüğünüz gibi, böyle bir transistör birkaçının birleşimidir. Güce bağlı olarak ikiden fazla içerebilir bipolar transistörler. Yüksek voltajlı elektroniklerde bipolar ve alan etkili transistörden oluşan bir transistörün de kullanıldığını belirtmekte fayda var. Bu bir IGBT transistörüdür. Aynı zamanda kompozit, hibrit yarı iletken cihaz olarak da sınıflandırılabilir.

Darlington transistörünün temel özellikleri.

Kompozit transistörün temel avantajı yüksek akım kazancıdır.

Bipolar transistörün ana parametrelerinden birini hatırlamakta fayda var. Bu kazanç ( saat 21). Aynı zamanda harfle de belirtilir. β Yunan alfabesinin (“beta”). Her zaman 1'den büyük veya eşittir. İlk transistörün kazancı 120 ve ikincisi 60 ise, o zaman kompozitin kazancı zaten bu değerlerin çarpımına, yani 7200'e eşittir ve bu Çok iyi. Sonuç olarak çok küçük bir baz akımı transistörü açmak için yeterlidir.

Mühendis Sziklai, Darlington bağlantısını biraz değiştirdi ve tamamlayıcı Darlington transistörü adı verilen bir transistör elde etti. Tamamlayıcı bir çiftin, tamamen aynı elektriksel parametrelere ancak farklı iletkenliğe sahip iki element olduğunu hatırlayalım. Bir zamanlar böyle bir çift KT315 ve KT361'di. Darlington transistörünün aksine, Sziklai devresine göre bir kompozit transistör, farklı iletkenliğe sahip bipolar olanlardan birleştirilir: p-n-p Ve n-p-n. Burada iki farklı yapıdan oluşmasına rağmen npn transistörü gibi çalışan Sziklai devresine göre bileşik transistör örneği verilmiştir.

Siklai şeması

Kompozit transistörlerin dezavantajları şunlardır: düşük performans bu nedenle yalnızca düşük frekanslı devrelerde yaygın olarak kullanılırlar. Bu tür transistörler çıkış aşamalarında kendilerini iyi kanıtlamışlardır güçlü amplifikatörler düşük frekans, motor kontrol devrelerinde, anahtarlarda elektronik devreler araba ateşlemeleri.

Ana elektriksel parametreler:

Kolektör – verici voltajı 500 V;

Verici – temel voltaj 5 V;

Kolektör akımı – 15 A;

Maksimum kolektör akımı – 30 A;

25 0 C – 135 W'ta güç kaybı;

Kristal (geçiş) sıcaklığı – 175 0 C.

Açık Devre diyagramları Kompozit transistörleri gösteren özel bir sembol yoktur. Çoğu durumda, şemada normal bir transistör olarak belirtilir. İstisnalar olmasına rağmen. İşte devre şemasındaki olası tanımlarından biri.

Size bir Darlington düzeneğinin p-n-p yapısına veya n-p-n yapısına sahip olabileceğini hatırlatmama izin verin. Bu bağlamda elektronik bileşen üreticileri tamamlayıcı çiftler üretmektedir. Bunlar TIP120-127 ve MJ11028-33 serisini içerir. Örneğin TIP120, TIP121, TIP122 transistörleri şu yapıya sahiptir: n-p-n ve TIP125, TIP126, TIP127 - p-n-p.

Bu tanımı devre şemalarında da bulabilirsiniz.

Kompozit transistörün uygulama örnekleri.

Kontrol devresini ele alalım komütatör motoru Darlington transistörü kullanarak.

Birinci transistörün tabanına yaklaşık 1 mA'lik bir akım beslendiğinde, kollektöründen 1000 kat daha fazla, yani 1000 mA'lık bir akım akacaktır. Basit devrenin iyi bir kazancı olduğu ortaya çıktı. Motor yerine, güçlü yükleri değiştirebileceğiniz bir elektrik ampulü veya bir röle bağlayabilirsiniz.

Darlington düzeneği yerine Sziklai düzeneğini kullanırsak, yük ikinci transistörün verici devresine bağlanır ve artıya değil, güç kaynağının eksisine bağlanır.

Bir Darlington transistörünü ve bir Sziklai düzeneğini birleştirirseniz, bir itme-çekme akım amplifikatörü elde edersiniz. Buna itme-çekme denir çünkü belirli bir anda iki transistörden yalnızca biri (üst veya alt) açık olabilir. Bu şema giriş sinyalini tersine çevirir, yani çıkış voltajı girişe geri döneceğiz.

Bu her zaman uygun değildir ve bu nedenle itme-çekme akım amplifikatörünün girişine başka bir invertör eklenir. Bu durumda çıkış sinyali giriş sinyalini tam olarak tekrarlar.

Darlington düzeneğinin mikro devrelerde uygulanması.

Birkaç kompozit transistör içeren entegre devreler yaygın olarak kullanılmaktadır. En yaygın olanlardan biri L293D entegre düzeneğidir. Robotik meraklıları tarafından ev yapımı projelerinde sıklıkla kullanılır. L293D mikro devresi, ortak bir mahfazadaki dört akım amplifikatörüdür. Yukarıda tartışılan itme-çekme amplifikatöründe yalnızca bir transistör her zaman açık olduğundan, amplifikatörün çıkışı dönüşümlü olarak güç kaynağının artı veya eksi ucuna bağlanır. Bu giriş voltajına bağlıdır. Aslında elektronik bir anahtarımız var. Yani L293 çipi dört elektronik anahtar olarak tanımlanabilir.

İşte L293D mikro devresinin çıkış aşaması diyagramının veri sayfasından (referans sayfası) alınan bir "parçası".

Gördüğünüz gibi çıkış katı Darlington ve Szyklai devrelerinin birleşiminden oluşuyor. Üst kısmı Devre Sziklai devresine göre kompozit transistör olup alt kısmı Darlington devresine göre yapılmıştır.

Birçok kişi DVD oynatıcılar yerine VCR'ların olduğu zamanları hatırlıyor. Ve L293 çipinin yardımıyla VCR'nin iki elektrik motoru tam işlevli modda kontrol edildi. Her motor için sadece dönüş yönünü kontrol etmek mümkün değildi, aynı zamanda PWM kontrol cihazından sinyal göndererek dönüş hızını büyük sınırlar içinde kontrol etmek mümkündü.

Darlington devresine dayanan özel mikro devreler de yaygın olarak kullanılmaktadır. Bir örnek, ULN2003A mikro devresidir (K1109KT22'ye benzer). Bu entegre devre yedi Darlington transistöründen oluşan bir dizidir. Bu tür evrensel düzenekler amatör radyo devrelerinde, örneğin radyo kontrollü rölelerde kolaylıkla kullanılabilir. Bahsettiğim budur.

Amplifikatörün adı DARLINGTON olduğu için değil, güç amplifikatörünün çıkış aşaması Darlington (kompozit) transistörler üzerine kurulduğu için tam olarak bu şekilde adlandırılmıştır.

Referans için : Yüksek kazanç için aynı yapıdaki iki transistör özel bir şekilde bağlanmıştır. Transistörlerin bu bağlantısı, adını bu devre tasarımının mucidinden alan bir kompozit transistör veya Darlington transistörü oluşturur. Böyle bir transistör, yüksek akımlarla çalışan devrelerde (örneğin voltaj dengeleyici devrelerde, güç amplifikatörlerinin çıkış aşamalarında) ve yüksek giriş empedansı sağlanması gerekiyorsa amplifikatörlerin giriş aşamalarında kullanılır. Bir bileşik transistörün, geleneksel bir tek transistörün terminallerine eşdeğer olan üç terminali (taban, verici ve toplayıcı) vardır. Güç transistörleri ≈1000 ve için tipik bir kompozit transistörün akım kazancı düşük güçlü transistörler ≈50000.

Darlington transistörünün avantajları

Yüksek akım kazancı.

Darlington devresi şu şekilde yapılır: Entegre devreler ve aynı akımda silikonun çalışma yüzeyi bipolar transistörlerinkinden daha küçüktür. Bu devreler yüksek gerilimlerde büyük ilgi görmektedir.

Bileşik transistörün dezavantajları

Düşük performans, özellikle açık durumdan kapalı duruma geçiş. Bu nedenle kompozit transistörler öncelikle düşük frekanslı anahtar ve amplifikatör devrelerinde kullanılır; yüksek frekanslarda parametreleri tek bir transistörünkinden daha kötüdür.

Bir Darlington devresindeki baz-emitör bağlantısı boyunca ileri voltaj düşüşü, geleneksel bir transistördekinin neredeyse iki katıdır ve silikon transistörler için yaklaşık 1,2 - 1,4 V'tur.

Yüksek kolektör-emitör doyma gerilimi silikon transistör düşük güçlü transistörler için yaklaşık 0,9 V ve yüksek güçlü transistörler için yaklaşık 2 V.

ULF'nin şematik diyagramı

Amplifikatör, kendiniz bir subwoofer amplifikatörü oluşturmak için en ucuz seçenek olarak adlandırılabilir. Devredeki en değerli şey fiyatı 1 doları geçmeyen çıkış transistörleridir. Teorik olarak böyle bir amplifikatör, güç kaynağı olmadan 3-5 dolara monte edilebilir. Küçük bir karşılaştırma yapalım: Hangi mikro devre 4 ohm'luk bir yüke 100-200 watt güç sağlayabilir? Ünlüler hemen akla geliyor. Ancak fiyatları karşılaştırırsanız Darlington devresinin TDA7294'ten hem daha ucuz hem de daha güçlü olduğunu görürsünüz!

Mikro devrenin kendisi, bileşensiz olarak en az 3 dolara mal oluyor ve Darlington devresinin aktif bileşenlerinin fiyatı 2-2,5 dolardan fazla değil! Üstelik Darlington devresi TDA7294'ten 50-70 watt daha güçlü!

4 ohm'luk yük ile amplifikatör 150 watt güç sağlar; bu, bir subwoofer amplifikatörü için en ucuz ve en iyi seçenektir. Amplifikatör devresi ucuz kullanır doğrultucu diyotlar herhangi bir zamanda elde edilebilecek elektronik cihaz.

Amplifikatör, çıkışta kompozit transistörlerin kullanılması nedeniyle bu gücü sağlayabilir ancak istenirse geleneksel olanlarla değiştirilebilir. Tamamlayıcı KT827/25 çiftini kullanmak uygundur, ancak elbette amplifikatör gücü 50-70 watt'a düşecektir. Diferansiyel kademesinde yerli KT361 veya KT3107'yi kullanabilirsiniz.

TIP41 transistörünün tam bir benzeri, KT819A'mızdır. Bu transistör, diferansiyel aşamalardan gelen sinyali yükseltmeye ve çıkışları sürmeye yarar. Verici dirençler, çıkış aşamasını korurlar. TIP41C transistörün teknik özellikleri hakkında daha fazla bilgi edinin. TIP41 ve TIP42 için veri sayfası.

PN Bağlantı Malzemesi: Si

Transistör yapısı: NPN

Transistörün sabit toplayıcı güç kaybını (Pc) sınırlayın: 65 W

Sınır sabit basınç toplayıcı tabanı (Ucb): 140 V

Transistörün sabit kolektör-verici voltajını (Uce) sınırlayın: 100 V

Sınır sabiti verici-taban voltajı (Ueb): 5 V

Sabit transistör toplayıcı akımını sınırlayın (Ic max): 6 A

Sınır sıcaklık p-n geçiş (Tj): 150 C

Transistörün akım aktarım katsayısının (Ft) kesme frekansı: 3 MHz

- Kolektör bağlantı kapasitesi (Cc): pF

Ortak emitör devresinde (Hfe) statik akım aktarım katsayısı, min: 20

Böyle bir amplifikatör hem subwoofer olarak hem de geniş bant akustiği için kullanılabilir. Amplifikatörün performansı da oldukça iyi. 4 ohm yük ile amplifikatörün çıkış gücü yaklaşık 150 watt, 8 ohm yük ile güç 100 watt, +/- güç kaynağı ile amplifikatörün maksimum gücü 200 watt'a kadar ulaşabilir. 50 volt.

Transistörleri Şekil 2'de gösterildiği gibi bağlarsanız. 2.60, daha sonra ortaya çıkan devre tek bir transistör olarak çalışacak ve katsayısı β katsayıların çarpımına eşit olacaktır β Transistörlerin bileşenleri.

Pirinç. 2.60. Kompozit transistör Darlington .

Bu teknik, yüksek akımları idare eden devreler (voltaj regülatörleri veya güç amplifikatörü çıkış aşamaları gibi) veya yüksek giriş empedansının sağlanması gereken amplifikatör giriş aşamaları için kullanışlıdır.

Bir Darlington transistöründe, baz ile emitör arasındaki voltaj düşüşü normal voltajın iki katıdır ve doyma voltajı en azından diyot üzerindeki voltaj düşüşüne eşittir (çünkü transistörün emitör potansiyeli T1 transistör yayıcı potansiyelini aşmalıdır T2 diyot boyunca voltaj düşüşü ile). Ek olarak, bu şekilde bağlanan transistörler, oldukça düşük hıza sahip tek bir transistör gibi davranır, çünkü transistör T1 transistörü hızlı bir şekilde kapatamıyorum T2. Bu özellik göz önüne alındığında, genellikle transistörün tabanı ile emitörü arasındadır. T2 direnci açın (Şekil 2.61).

Pirinç. 2.61. Bileşik bir Darlington transistöründe kapanma hızının arttırılması.

Direnç R transistör önyargısını önler T2 Transistörlerin kaçak akımları nedeniyle iletim bölgesine T1 Ve T2. Direncin direnci, kaçak akımların (küçük sinyal transistörleri için nanoamper cinsinden ve yüksek güçlü transistörler için yüzlerce mikroamper cinsinden ölçülür) diyot boyunca voltaj düşüşünü aşmayan bir voltaj düşüşü oluşturacağı şekilde seçilir ve aynı zamanda transistörün taban akımıyla karşılaştırıldığında küçük bir akımın içinden geçmesini sağlar T2. Genellikle direnç R yüksek güçlü bir Darlington transistöründe birkaç yüz ohm ve küçük sinyalli bir Darlington transistöründe birkaç bin ohm'dur.

Endüstri, Darlington transistörlerini genellikle bir yayıcı direnç içeren komple modüller biçiminde üretir. Böyle bir standart şemaya örnek olarak güçlü n‑р‑n Darlington transistörü 2N6282 tipindedir, mevcut kazancı 10 A kollektör akımı için 4000'dir (tipik).

Transistörlerin Sziklai şemasına göre bağlanması (Sziklai). Transistörlerin Sziklai devresine göre bağlanması az önce baktığımız devrenin benzeri bir devre. Aynı zamanda katsayıda bir artış sağlar β . Bazen böyle bir bağlantıya tamamlayıcı Darlington transistörü denir (Şekil 2.62).

Pirinç. 2.62 . Transistörlerin şemaya göre bağlanması Siklai(“tamamlayıcı Darlington transistörü”).

Devre bir transistör gibi davranır n‑р‑n- büyük katsayılı tip β . Devrenin baz ve verici arasında tek bir voltajı vardır ve doyma voltajı, önceki devrede olduğu gibi, en azından diyot üzerindeki voltaj düşüşüne eşittir. Transistörün tabanı ile vericisi arasında T2 Küçük dirençli bir direnç eklenmesi önerilir. Tasarımcılar bu devreyi yüksek güçlü itme-çekme çıkış aşamalarında yalnızca tek kutuplu çıkış transistörlerini kullanmak istediklerinde kullanırlar. Böyle bir devrenin bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.63.

Pirinç. 2.63. Yalnızca çıkış transistörlerini kullanan güçlü bir itme-çekme kademesi n‑р‑n-tip.

Daha önce olduğu gibi direnç, transistörün toplayıcı direncidir T1. Transistörlerin oluşturduğu Darlington transistörü T2 Ve T 3, tek bir transistör gibi davranır n‑р‑n- büyük akım kazancına sahip tip. Transistörler T4 Ve T 5 Sziklai devresine göre bağlanan güçlü bir transistör gibi davranır p-n-p- yüksek kazançlı tip. Daha önce olduğu gibi dirençler R3 Ve R4 az direnç var. Bu devreye bazen yarı tamamlayıcı simetriye sahip itme-çekme tekrarlayıcı denir. Ek simetriye (tamamlayıcı) sahip gerçek bir kademede, transistörler T4 Ve T 5 Darlington devresine göre bağlanacaktır.

Ultra yüksek akım kazancına sahip transistör. Kompozit transistörler - Darlington transistörleri ve benzerleri - çok yüksek kazanca sahip olan ultra yüksek akım kazançlı transistörlerle karıştırılmamalıdır. saat 21E Bir elemanın üretiminin teknolojik süreci sırasında elde edilir. Böyle bir elemanın bir örneği, kolektör akımı 10 μA ila 10 mA aralığında değiştiğinde minimum 450 akım kazancının garanti edildiği 2N5962 tipi transistördür; bu transistör, bir dizi maksimum voltajla karakterize edilen 2N5961‑2N5963 serisi elementlere aittir U CE 30 ila 60 V arası (kollektör voltajının daha yüksek olması gerekiyorsa değeri azaltmalısınız) β ). Endüstri, ultra yüksek katsayı değerlerine sahip eşleştirilmiş transistör çiftleri üretiyor β . Transistörlerin uyumlu özelliklere sahip olması gereken düşük sinyal amplifikatörlerinde kullanılırlar; bu konuya adanmış bölüm 2.18. Bu tür standart devrelere örnek olarak LM394 ve MAT-01 gibi devreler; voltajın yüksek olduğu yüksek kazançlı transistör çiftleridir. sen ol bir milivoltun kesirleriyle eşleştirilir (en iyi devreler 50 μV'ye kadar eşleştirme sağlar) ve katsayı saat 21E– %1'e kadar. MAT-03 tipi devre eşleşen bir çifttir p-n-p- transistörler.

Ultra yüksek oranlı transistörler β Darlington şemasına göre birleştirilebilir. Bu durumda baz öngerilim akımı yalnızca 50 pA'ya eşit hale getirilebilir (bu tür devrelere örnek olarak LM111 ve LM316 gibi işlemsel yükselteçler verilebilir).

İzleme bağlantısı

Öngerilim voltajını ayarlarken, örneğin bir emitör takipçisinde, baz devresindeki bölücü dirençler, bölücünün tabana göre sert bir voltaj kaynağı gibi davranacağı, yani paralel bağlı dirençlerin direncinin artacağı şekilde seçilir. devrenin yan tabanlardaki giriş direncinden önemli ölçüde daha azdır. Bu bağlamda, tüm devrenin giriş direnci voltaj bölücü tarafından belirlenir - girişine gelen bir sinyal için giriş direncinin gerçekten gerekli olandan çok daha az olduğu ortaya çıkar. İncirde. Şekil 2.64 buna karşılık gelen bir örneği göstermektedir.

Pirinç. 2.64.

Devrenin giriş empedansı yaklaşık 9 kΩ'dur ve giriş sinyali için voltaj bölücü direnci 10 kΩ'dur. Giriş direncinin her zaman yüksek olması arzu edilir ve her durumda devrenin giriş sinyali kaynağını bir bölücü ile yüklemek akıllıca değildir; bu, sonuçta yalnızca transistöre öngerilim sağlamak için gereklidir. Takip iletişimi yöntemi bu zorluktan kurtulmanızı sağlar (Şekil 2.65).

Pirinç. 2.65. İzleme devresine baz önyargısı sağlayan bir bölücü dahil edilerek sinyal frekanslarında yayıcı takipçinin giriş empedansının arttırılması.

Transistör önyargısı dirençler tarafından sağlanır R1, R2, R3. Kapasitör C2 sinyal frekanslarındaki toplam direnci, öngerilim dirençlerinin direnciyle karşılaştırıldığında küçük olacak şekilde seçilir. Her zaman olduğu gibi, kaynağının direnci eşitse önyargı kararlı olacaktır. DC Tabanda verilen (bu durumda 9,7 kOhm), taban tarafındaki DC direncinden önemli ölçüde daha azdır (bu durumda ~ 100 kOhm). Ancak burada sinyal frekanslarının giriş direnci DC direncine eşit değildir.

Sinyal yolunu göz önünde bulundurun: giriş sinyali Sen içeridesin vericide bir sinyal üretir sen E ~= sen içeridesin yani öngerilim direncinden akan akımın artması R3, olacak Ben = (sen içeridesin – sen E)/R3~= 0, yani Z= sen içeridesin /girdim) ~=

Öngerilim devresinin giriş (şönt) direncinin çok yüksek olduğunu bulduk. sinyal frekansları .

Devre analizine yönelik başka bir yaklaşım, bir direnç üzerindeki gerilim düşüşünün R3çünkü sinyalin tüm frekansları aynıdır (terminalleri arasındaki voltaj eşit olarak değiştiği için), yani. bu bir akım kaynağıdır. Ancak mevcut kaynağın direnci sonsuzdur. Aslında, takipçi kazancı 1'den biraz daha az olduğundan direncin gerçek değeri sonsuz değildir. Bunun nedeni, baz ile emitör arasındaki voltaj düşüşünün, sinyal seviyesi değiştikçe değişen kolektör akımına bağlı olmasıdır. . Emitör tarafındaki çıkış direncinin oluşturduğu bölücüyü dikkate alırsak aynı sonuç elde edilebilir [ tekrar = 25/ben K(mA) Ohm] ve emitör direnci. Tekrarlayıcının voltaj kazancı belirtiliyorsa A (A~= 1), ardından etkin direnç değeri R3 sinyal frekanslarında eşittir R3 /(1 – A). Pratikte direncin etkin değeri R3 nominal değerinden yaklaşık 100 kat daha büyüktür ve giriş direncine, baz tarafındaki transistörün giriş direnci hakimdir. Ortak bir yayıcı evirici amplifikatörde, yayıcıdaki sinyal tabandaki sinyali takip ettiğinden benzer bir izleme bağlantısı yapılabilir. Ön gerilim bölücü devresine güç verildiğini unutmayın. alternatif akım(sinyal frekanslarında) düşük empedanslı emitör çıkışından sağlanır, böylece giriş sinyalinin bunu yapması gerekmez.

Kollektör yükünde servo bağlantısı. Kaskad bir tekrarlayıcıya yüklendiğinde, kollektör yük direncinin etkin direncini arttırmak için servo bağlantı prensibi kullanılabilir. Bu durumda, kademenin voltaj kazancı önemli ölçüde artacaktır [hatırlayın KU = – g m R K, A gm = 1/(R3 + tekrar)]·

İncirde. Şekil 2.66, yukarıda tartışılan itme-çekme tekrarlayıcı devresine benzer şekilde inşa edilmiş, servo bağlantılı bir itme-çekme çıkış katının bir örneğini göstermektedir.

Pirinç. 2.66. Bir yükleme aşaması olan bir güç amplifikatörünün toplayıcı yükündeki servo bağlantısı.

Çıkış, transistöre bağlı olarak sinyali tekrarladığından T2, kapasitör İLE transistörün toplayıcı yüküne bir izleme bağlantısı oluşturur T1 ve direnç boyunca sabit bir voltaj düşüşünü korur R2 bir sinyalin varlığında (kapasitör empedansı İLE karşılaştırıldığında küçük olmalıdır R1 Ve R2 tüm sinyal frekans bandı boyunca). Bu sayede direnç R2 bir akım kaynağına benzer hale geldiğinde transistörün kazancı artar T1 voltajı sağlar ve transistörün tabanında yeterli voltajı korur T2 en yüksek sinyal değerlerinde bile. Sinyal besleme voltajına yaklaştığında Kalite Kontrol direnç bağlantı noktasındaki potansiyel R1 Ve R2 daha fazla olur Kalite Kontrol kapasitörün biriktirdiği yük sayesinde İLE. Üstelik eğer R1 = R2(direnç seçimi için iyi bir seçenek), o zaman bağlantı noktalarındaki potansiyel aşılacaktır Kalite KontrolÇıkış sinyali eşitlendiğinde 1,5 kat Kalite Kontrol. Bu devre, ev tipi düşük frekanslı amplifikatörlerin geliştirilmesinde büyük bir popülerlik kazanmıştır, ancak basit bir akım kaynağının bir servo devresine göre avantajları olmasına rağmen, istenmeyen bir elemanın kullanılmasına gerek yoktur - elektrolitik kondansatör- ve sağlanır en iyi özellikler düşük frekanslarda.

Darlington devresine göre bağlanan iki ayrı transistörden oluşan kompozit transistörün tanımı Şekil No. 1'de gösterilmiştir. Bahsedilen transistörlerden birincisi emitör takipçi devresine göre bağlanır, birinci transistörün emitöründen gelen sinyal ikinci transistörün tabanına gider. Bu devrenin avantajı son derece yüksek kazancıdır. Bu devre için genel akım kazancı p, bireysel transistörlerin akım kazanç katsayılarının çarpımına eşittir: p = pgr2.

Örneğin, bir Darlington çiftinin giriş transistörünün kazancı 120 ise ve ikinci transistörün kazancı 50 ise, o zaman toplam p 6000'dir. Aslında, toplam kolektör akımı nedeniyle kazanç biraz daha büyük olacaktır. Kompozit transistörün değeri, ona giren transistör çiftinin kollektör akımlarının toplamına eşittir.
Bir kompozit transistörün tam devresi Şekil 2'de gösterilmektedir. Bu devrede, R1 ve R2 dirençleri, birinci transistörün tabanında bir önyargı oluşturan bir voltaj bölücü oluşturur. Kompozit transistörün vericisine bağlı direnç Rн bir çıkış devresi oluşturur. Böyle bir cihaz, özellikle büyük bir akım kazancının gerekli olduğu durumlarda, pratikte yaygın olarak kullanılmaktadır. Devrenin giriş sinyaline karşı yüksek hassasiyeti vardır ve aşağıdaki özelliklerle ayırt edilir: yüksek seviye bu akımı kontrol akımı olarak kullanmanıza izin veren çıkış kollektör akımı (özellikle düşük besleme voltajında). Darlington devresinin kullanılması devrelerdeki bileşen sayısının azaltılmasına yardımcı olur.

Darlington devresi düşük frekanslı amplifikatörlerde, osilatörlerde ve anahtarlama cihazlarında kullanılır. Darlington devresinin çıkış empedansı giriş empedansından birçok kez daha düşüktür. Bu anlamda özellikleri düşürücü transformatörünkine benzer. Ancak bir transformatörden farklı olarak Darlington devresi yüksek güç kazancı sağlar. Devrenin giriş direnci yaklaşık olarak $²Rn'ye eşittir ve çıkış direnci genellikle Rн'den düşüktür. Anahtarlama cihazlarında Darlington devresi 25 kHz'e kadar frekans aralığında kullanılır.

Edebiyat: Matthew Mandl. 200 SEÇİLMİŞ ELEKTRONİK ŞEMALARI. Bilgisayar bilimi ve elektronik üzerine literatür yazı işleri ofisi. © 1978 Prentice-Hall, Inc. © Rusçaya çeviri, “Mir”, 1985, 1980

• Benzer makaleler

Şunu kullanarak giriş yapın:

Rastgele makaleler

• 08.10.2014

  TCA5550 üzerindeki stereo ses seviyesi, denge ve ton kontrolü aşağıdaki parametrelere sahiptir: %0,1'den fazla olmayan düşük doğrusal olmayan distorsiyon Besleme voltajı 10-16V (nominal 12V) Akım tüketimi 15...30mA Giriş gerilimi 0,5V (12V besleme voltajında ​​kazanç birdir) Ton ayar aralığı -14...+14dB Denge ayar aralığı 3dB Kanallar arası fark 45dB Sinyal gürültü oranı...