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如何直流偏置达林顿晶体管电路

科技观察员 来源:homemade-circuits 作者:homemade-circuits 2023-06-29 10:06 次阅读

达林顿晶体管是一种众所周知且流行的连接,使用一对双极晶体管结型晶体管(BJT),设计用于像统一的“超β”晶体管一样工作。下图显示了连接的详细信息

达林顿晶体管接线图

定义

达林顿晶体管可以定义为两个BJT之间的连接,允许它们形成单个复合BJT,获得大量的电流增益,通常范围可能超过千。

这种配置的主要优点是复合晶体管的行为类似于单个器件,其增强的电流增益相当于每个晶体管的电流增益的乘积。

如果达林顿连接由两个单独的BJT组成,电流增益β1和β2组合电流增益可以使用以下公式计算:

βD= β1β2-------- (12.7)

当在达林顿连接中使用匹配的晶体管时,β1= β2= β ,上述电流增益公式简化为:

βD= β2-------- (12.8)

封装达林顿晶体管

由于其巨大的受欢迎程度,达林顿晶体管也以单个封装制造和现成,其中两个BJT内部连接为一个单元。

下表提供了单个封装中示例达林顿对的数据表。

达林顿晶体管规格

所示的电流增益是两个BJT的净增益。该装置外部配有 3 个标准端子,即基极、发射极、集电极。

这种封装的达林顿晶体管具有类似于普通晶体管的外部特征,但与普通单晶体管相比,具有非常高和增强的电流增益输出。

如何直流偏置达林顿晶体管电路

下图显示了使用具有非常高电流增益β晶体管的常见达林顿电路D.

达林顿晶体管直流偏置电路

这里可以使用以下公式计算基极电流:

我B= V抄送, w是, 1B7 .DRE-------------- (12.9)

虽然这看起来类似于通常应用于任何常规 BJT 的方程,但该值βD在上式中将大大高于V。是会比较大。上一段中介绍的示例数据表中也证明了这一点。

因此,发射极电流可以计算为:

我E= (βD+ 1)IB≈ βD我B-------------- (12.10)

直流电压将为:

VE= IERE-------------- (12.11)

VB= VE+ V是-------------- (12.12)

已解决的示例 1

根据下图给出的数据,计算达林顿电路的偏置电流和电压。

实用解决达林顿电路

解决方案:应用公式12.9,基极电流确定为:

我B= 18 V - 1.6 V / 3.3 MΩ + 8000(390Ω) ≈ 2.56 μA

应用方程12.10,发射极电流的评估公式为:

我E≈ 8000(2.56 μA) ≈ 20.28 mA ≈ IC

发射极直流电压可以使用公式12.11计算,公式为:

VE= 20.48 mA(390Ω) ≈ 8 V,

最后,可以通过应用公式12.12来评估集电极电压,如下所示:

VB= 8 V + 1.6 V = 9.6 V

在本例中,达林顿集电极的电源电压为:

VC= 18 V

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