36. Составные транзисторы по схеме Дарлингтона: достоинства, недостатки и применение.

Составной транзистор. В качестве усилительного элемента может быть применён не только один транзистор, но и комбинация из двух или больше транзисторов. Такая комбинация называется составной транзистор. Поскольку составной транзистор рассматривается как единый УЭ, он имеет три электрода, эквивалентные базе, эмиттеру и коллектору обычного транзистора. Составной транзистор обладает свойствами, которые получить в обычных транзисторах либо трудно, либо практически невозможно. Наиболее часто составной транзистор представляет со­бой комбинацию из двух транзисторов с непосредственной связью меж­ду ними. Иногда это не только каскадно-соединенные транзисторы, но и комбинации из транзисторов и резисторов, включенных в цепь базы и эмиттера.

Рисунок 1.35 Схемы составных транзисторов

В настоящее время составные транзисторы широко исполь­зуются в усилительной технике: в аналоговых интегральных схемах, в современных усилителях с бестрансформаторным двухтактным вы­ходом, в эмиттерных повторителях с большими выходными токами и т. д. Составные транзисторы целесообразно использовать и в том случае, когда для конкретного усилителя не удается подобрать тран­зисторы с нужными параметрами, выпускаемые промышленностью.

Пара Дарлингтона. Схемы наиболее часто применяемых составных транзисторов показаны па рис, 1.35. Наибольшее распространение по­лучила схема рис. 3.6, а, известная в литературе под названием схемы (или пары) Дарлингтона.

Пару Дарлингтона можно включать по схеме с ОЭ, (ОК или ОБ, ис­пользуя при этом транзисторы р-п-р пли п-р-п типа. Наибольший эф­фект дает включение составного транзистора по схеме с ОЭ и ОК; в схеме с ОБ усиление пары Дарлингтона мало отличается от усиле­ния обычного транзистора. Действительно, из рис.1.35а следует

, 3.1)

где — коэффициент усиления по току схемы с ОЭ первого и второго транзисторов соответственно. Тогда эквивалентный коэффициент усиления по току пары Дарлингтона

. (3.2)

Из (3.2) следует, что эквивалентный коэффициент усиления по ток у (Дарлингтона при включении ее по схеме с ОЭ практически равен произведению коэффициентов усиления транзисторов и . Но если и имеют значения 50—100, то =(0,25—1) .

Аналогично можно показать, что при включении пары Дарлингтона по схемесОБ, результирующий коэффициент усиления по току

. (3.3)

Если транзисторы в паре Дарлингтона одинаковы, то из (3.3) следует что . Транзисторы в паре Дарлингтона работают в разных режимах; ток превышает ток примерно в . Поскольку коэффициент усиления сильно зависит от режима работы транзистора, а транзистор V2 (рис.3.6а) обычно работает при нормальном эмиттерном токе, то коэффициент усиления может быть существенно ниже .Это приведет тому, что эквивалентный коэффициент усиления пары Дарлингтона будет меньше по сравнению со значением, определяемым (3.2). Для выравнивания токов и параллельно эмиттерному переходу транзистора в пары Дарлингтона включают резистор, однако это несколько снижает эквивалентное усиление.