ダーリントントランジスタとは何ですか？

ダーリントントランジスタは、低塩基電流から非常に高い電流ゲインを提供するために接続された双極トランジスタのペアです。入力トランジスタのエミッターは、常に出力トランジスタのベースに配線されています。彼らのコレクターは一緒に縛られています。その結果、入力トランジスタによって増幅された電流は、出力トランジスタによってさらに増幅されます。低い頻度で高いゲインが必要な場合、ダーリントンがよく使用されます。一般的なアプリケーションには、オーディオアンプの出力ステージ、電源レギュレーター、モーターコントローラー、ディスプレイドライバーが含まれます。

ダーリントンペアとしても知られているダーリントントランジスタは、1953年にベルラボラトリーズのシドニーダーリントンによって発明されました。 1950年代と1960年代には、スーパーアルファペアとも呼ばれていました。ダーリントンは、エミッタフォロワーサーキットのこのデザインの多くの利点を認識し、概念を特許しました。

ダーリントントランジスタの通常は低電力で高ゲインの性質は、入力電流の小さな変化に非常に敏感になります。ダリこのため、NGTONはタッチセンサーと光センサーでよく使用されます。 Photodarlingtonsは、光感受性回路専用に設計されています。

出力側は、しばしば高出力で低い勢力です。非常に高出力トランジスタを使用すると、モーター、パワーインバーター、その他の高電流デバイスを制御できます。中程度のパワーデザインは、ソレノイド、光発光ダイオード（LED）ディスプレイ、その他の小さな負荷を駆動するための統合回路（IC）ロジックでよく使用されます。

ダーリントントランジスタ設計は、標準の単一トランジスタの使用よりもいくつかの利点を提供します。ペア内の各トランジスタのゲインは一緒に乗算され、非常に高い電流ゲインが得られます。出力トランジスタの最大コレクター電流は、ペアの電流を決定します。これは、100アンペア以上になる可能性があります。トランジスタは多くの場合、1つのデバイスで一緒にパッケージ化されるため、必要な物理スペースが少なくなります。もう1つの利点は、OVですErall回路は、非常に高い入力インピーダンスを持つことができます。

トランジスタは一般に、単一のトランジスタと同じ設計ルールに従い、いくつかの制限があります。オンにするには、より高いベースエミッター電圧、通常は単一のトランジスタの2倍のベースエミッター電圧が必要です。出力トランジスタベース電流を積極的に遮断できないため、ターンオフ時間ははるかに長くなります。この遅延は、出力トランジスタのベースとエミッタの間の放電抵抗器を配線することにより減少させることができます。ダーリングトンズは、この遅れた時間のために高周波アプリケーションには適していません。

ダーリントントランジスタの飽和電圧も高く、多くの場合、約0.2V DCではなくシリコンで0.7V DCです。これにより、出力トランジスタが飽和できないため、より高い電力散逸を引き起こすことがあります。より高い周波数では、より大きな位相シフトも可能です。これは、負のフィードバックの下で不安定につながる可能性があります。

ダーリントントランジスタの回路図は、しばしばトランジスタエレメントワイヤのペアを描いていますd単一の大きな円の内側で一緒に。補完的なダーリントンまたはシクライトランジスタは、反対の種類のトランジスタを一緒に使用します。回路で多くの低電力ペアが必要な場合、ダーリントントランジスタアレイICを使用できます。ドライバーは、荷重がオフになったときにスパイクを防ぐためにダイオードを含むため、これらを利用することがよくあります。多くのダーリントンサーキットは、個々の離散トランジスタのペアで組み立てられています。