達(dá)林頓配置(通常稱(chēng)為達(dá)林頓對(duì))的多晶體管是由兩個(gè)雙極晶體管組成的電路，其中一個(gè)晶體管的發(fā)射極連接到另一個(gè)晶體管的基極，這樣電流被第一個(gè)晶體管放大被第二個(gè)進(jìn)一步放大。兩個(gè)晶體管的集電極連接在一起，這種配置比單獨(dú)采用的每個(gè)晶體管具有更高的電流增益。它是由西德尼·達(dá)林頓(SidneyDarlington)于1953年發(fā)明的。
1.什么是達(dá)林頓管
達(dá)林頓管就是兩個(gè)三極管接在一起，極性只認(rèn)前面的三極管。具體接法如下，以?xún)蓚€(gè)相同極性的三極管為例，前面三極管集電極跟后面三極管集電極相接，前面三極管發(fā)射極跟后面三極管基極相接，前面三極管功率一般比后面三極管小，前面三極管基極為達(dá)林頓管基極，后面三極管發(fā)射極為達(dá)林頓管發(fā)射極，用法跟三極管一樣，放大倍數(shù)是兩個(gè)三極管放大倍數(shù)的乘積。
圖1 達(dá)林頓管
2.達(dá)林頓管的優(yōu)點(diǎn)
典型的達(dá)林頓晶體管具有1000或更高的電流增益，因此只需要很小的基極電流就可以使該晶體管對(duì)接通更高的開(kāi)關(guān)電流。
電路提供非常高的輸入阻抗。
它可以簡(jiǎn)單地由兩個(gè)獨(dú)立的NPN晶體管制成，也可以采用多種單一封裝。
3.達(dá)林頓管應(yīng)用電路圖
圖2 達(dá)林頓管電路圖
4.達(dá)林頓管的工作原理
達(dá)林頓管又稱(chēng)復(fù)合管。他將兩個(gè)三極管串聯(lián)，以組成一只等效的新的三極管。這只等效三極管的放大倍數(shù)是原二者之積，因此它的特點(diǎn)是放大倍數(shù)非常高。達(dá)林頓管的作用一般是在高靈敏的放大電路中放大非常微小的信號(hào)，如大功率開(kāi)關(guān)電路。在電子學(xué)電路設(shè)計(jì)中，達(dá)林頓接法常用于功率放大器和穩(wěn)壓電源中。
圖3 達(dá)林頓管工作原理圖
5.達(dá)林頓管的應(yīng)用
系統(tǒng)中的行驅(qū)動(dòng)器和列驅(qū)動(dòng)器均可采用高β、高速低壓降的達(dá)林頓管。用BD683(或BD677)型中功率NPN達(dá)林頓管作為列驅(qū)動(dòng)器，而用BD682(或BD678)型PNP達(dá)林頓管作行驅(qū)動(dòng)器，控制8×8LED矩陣板上相應(yīng)的行(或列)的像素發(fā)光。應(yīng)注意的是，達(dá)林頓管由于內(nèi)部由多只管子及電阻組成，用萬(wàn)用表測(cè)試時(shí)，be結(jié)的正反向阻值與普通三極管不同。對(duì)于高速達(dá)林頓管，有些管子的前級(jí)be結(jié)還反并聯(lián)一只輸入二極管，這時(shí)測(cè)出be結(jié)正反向電阻阻值很接近，容易誤判斷為壞管，請(qǐng)注意。
用于大功率開(kāi)關(guān)電路、電機(jī)調(diào)速、逆變電路。
驅(qū)動(dòng)小型繼電器：利用CMOS電路經(jīng)過(guò)達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)高靈敏度繼電器的電路。虛線框內(nèi)是小功率NPN達(dá)林頓管FN020。
驅(qū)動(dòng)LED智能顯示屏：LED智能顯示屏是由微型計(jì)算機(jī)控制，以LED矩陣板作顯示的系統(tǒng)，可用來(lái)顯示各種文字及圖案。
6.關(guān)于達(dá)林頓管的常見(jiàn)問(wèn)題
6.1達(dá)林頓晶體管的主要功能是什么?
達(dá)林頓晶體管充當(dāng)具有高電流增益的單個(gè)晶體管，這意味著使用來(lái)自微控制器或傳感器的少量電流來(lái)運(yùn)行更大的負(fù)載。
6.2達(dá)林頓管有哪些缺點(diǎn)?
帶寬有限
此配置在負(fù)反饋電路中的某些頻率處引入了相移
由于高飽和電壓，它提供高功耗
第一個(gè)晶體管的漏電流被下一個(gè)晶體管放大
6.3達(dá)林頓晶體管有什么用?
達(dá)林頓晶體管對(duì)的應(yīng)用涉及在低頻下需要高增益的地方，如電源調(diào)節(jié)器、音頻放大器輸出級(jí)、顯示驅(qū)動(dòng)器、電機(jī)控制器、觸摸和光傳感器以及螺線管控制。
6.4達(dá)林頓放大器的電壓增益是多少?
典型的達(dá)林頓對(duì)的增益為10000，有些增益高達(dá)50000。達(dá)林頓對(duì)可以由兩個(gè)單獨(dú)的晶體管組裝而成，但使用達(dá)林頓晶體管更方便。
6.5如何測(cè)試達(dá)林頓晶體管的好壞
(1)識(shí)別達(dá)林頓晶體管上的基極、集電極和發(fā)射極引線。基極引線連接到晶體管對(duì)中第一個(gè)晶體管的基極，集電極共同連接到這對(duì)晶體管的兩個(gè)元件，發(fā)射極引線連接到第二個(gè)晶體管的發(fā)射極。如果您不確定設(shè)備是 NPN 還是 PNP 類(lèi)型，請(qǐng)參閱制造商的規(guī)格表。以下步驟針對(duì)的是 NPN 型晶體管。反轉(zhuǎn) PNP 型設(shè)備的測(cè)試引線的極性。
(2)將萬(wàn)用表?yè)鼙P(pán)轉(zhuǎn)到二極管設(shè)置。如果工具沒(méi)有此選項(xiàng)，請(qǐng)將其調(diào)至最低歐姆設(shè)置。
(3)將正極儀表引線夾或壓在底座引線上。如果測(cè)試導(dǎo)線時(shí)沒(méi)有內(nèi)置夾子，請(qǐng)使用鱷魚(yú)夾跳線連接晶體管導(dǎo)線和儀表探頭。夾住探頭可以更輕松地使用微型設(shè)備。
(4)將負(fù)極測(cè)試探針接觸到集電極，然后是發(fā)射器。正常工作的晶體管將顯示低 hFE(晶體管電流增益)讀數(shù)。
(5)將負(fù)表引線夾在晶體管的基極引線上。
(6)將正極引線壓到發(fā)射極和集電極引線上。由于測(cè)試設(shè)備的反向偏置，每個(gè)讀數(shù)都應(yīng)顯示開(kāi)路(無(wú)限電阻)。
結(jié)語(yǔ)
以上就是達(dá)林頓管典型應(yīng)用電路圖與工作原理的介紹了，即使在安全區(qū)電壓下，達(dá)林頓對(duì)也可以足夠敏感以響應(yīng)皮膚接觸通過(guò)的電流。因此它可以形成一個(gè)新的觸敏開(kāi)關(guān)輸入級(jí)。達(dá)林頓晶體管可用于大電流電路，例如LM1084穩(wěn)壓器。其他高電流應(yīng)用可能包括那些涉及電機(jī)或繼電器的計(jì)算機(jī)控制的應(yīng)用，其中電流從計(jì)算機(jī)輸出線的安全低電平放大到連接設(shè)備所需的量。
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