在許多情況下，一種晶體管電路配置可以產(chǎn)生非常好的效果，那就是達(dá)林頓對。達(dá)林頓對具有許多優(yōu)勢。

它之所以被使用，主要是因為它提供了特別高的電流增益，并且與單個晶體管相比，這也反映到整個達(dá)林頓電路的高輸入阻抗中。

基本達(dá)林頓對晶體管配置

然而，達(dá)林頓對確實有一些缺點，因此它并不適合所有高增益應(yīng)用。然而，在適用的情況下，達(dá)林頓對能夠提供比單個晶體管電路配置許多優(yōu)勢。

達(dá)林頓對有時也可以稱為超級阿爾法對，但這個名稱現(xiàn)在使用較少。電路配置是由Sidney Darlington于1953年在貝爾實驗室發(fā)明的，當(dāng)時晶體管開發(fā)正在進(jìn)行大量工作。

這個想法涵蓋了在單個芯片上有兩個或三個晶體管的想法，其中一個晶體管的發(fā)射極連接到下一個晶體管的基極，并且達(dá)林頓配置中的所有晶體管共享同一個集電極。

達(dá)林頓對晶體管電路可以作為單獨的電子元件（即兩個晶體管）購買，也可以將它們作為單個電子元件獲得，并將兩個晶體管集成到一個芯片上。

許多達(dá)林頓陣列也可用，其中多個達(dá)林頓晶體管對包含在同一個封裝中。通常，它們包含在 IC 封裝中，因為它們通常用于驅(qū)動顯示器等。這使得達(dá)林頓晶體管對非常易于使用，并可集成到新的電子電路設(shè)計中。

達(dá)林頓對電路配置

達(dá)林頓對電路配置非常獨特。它通常由兩個晶體管組成，盡管理論上它可以包含更多晶體管。輸入晶體管的發(fā)射極直接連接到第二個晶體管的基極。兩個集電器連接在一起。這樣，來自第一個晶體管的基極電流進(jìn)入第二個晶體管的基極。

這導(dǎo)致了非常高的電流增益水平。達(dá)林頓對的總電流增益是兩個獨立晶體管的乘積：

電流增益總計=Hfe1 Hfe2電流增益總計=氫氟酸1氫氟酸2

這意味著，如果使用兩個電流增益適中為50的晶體管，則總電流增益將為50 x 50 = 2500。

這種巨大的電流增益水平在許多電路設(shè)計中非常有用，特別是在需要以高電流水平驅(qū)動低阻抗負(fù)載的情況下。

基極發(fā)射極旁路電阻

雖然達(dá)林頓對電路通常以其基本格式使用，但它通常在最終晶體管的基極和發(fā)射極連接之間使用旁路電阻器。

帶基極-發(fā)射極電阻的達(dá)林頓晶體管

包括旁路電阻器以幫助關(guān)閉過程。如果沒有電阻器，則沒有放電路徑，由基極發(fā)射極結(jié)形成的電容器中的任何電荷都沒有放電路徑。包括它可以使存儲在該電容器中的電荷耗散，這有助于更快地關(guān)斷。

包含此電阻器是很好的設(shè)計，但如果速度不是問題，則可以省略該電阻器。然而，除非成本和元件數(shù)量是電路設(shè)計中的關(guān)鍵驅(qū)動因素，否則明智的做法是包括該電子元件，以證明任何不尋常的關(guān)斷現(xiàn)象。

確定電阻值并不是一門精確的科學(xué)。電阻器越小，關(guān)斷速度越快，但如果電阻器太小，則第二個晶體管的驅(qū)動電流中有很大一部分通過電阻器，增益會丟失。

如果電阻值很低，并且它從第二個晶體管的基極搶走了電流，則電流增益將降低，達(dá)林頓總增益的方程將需要滿足這一點。

功率達(dá)林頓晶體管的典型值可能為幾百歐姆，小型電流晶體管的典型值可能為幾千歐姆。

達(dá)林頓對屬性

達(dá)林頓對有許多積極的特征。一些主要的達(dá)林頓對特征和參數(shù)概述如下：

高電流增益：已經(jīng)看到，目前達(dá)林頓的收益非常高。經(jīng)?？吹匠^幾千的數(shù)字。

基極發(fā)射極電壓：達(dá)林頓對在輸入基極和輸出發(fā)射極之間的電壓高于單個晶體管。由于有兩個基極發(fā)射極結(jié)，整個達(dá)林頓對的導(dǎo)通電壓是單個晶體管的兩倍。對于硅晶體管，這意味著要使電流在輸出集電極發(fā)射極電路中流動，輸入基極必須比輸出發(fā)射極高出約 1.2 至 1.4 伏。對于鍺達(dá)林頓對，電壓約為 0.5 伏。

頻率響應(yīng)：達(dá)林頓對晶體管電路通常不用于高頻應(yīng)用。達(dá)林頓對本身相對較慢，因為輸出晶體管的基極電流不能立即關(guān)閉。因此，達(dá)林頓對通常用于低頻應(yīng)用，包括電源或需要非常高輸入阻抗的區(qū)域。

在進(jìn)行任何包含達(dá)林頓對配置的電子電路設(shè)計時，值得牢記配置的所有屬性，以確保整體電路設(shè)計能夠獲得最佳性能。

達(dá)林頓晶體管電路符號

通常達(dá)林頓晶體管對被示為兩個獨立的晶體管，特別是電路是由兩個分立晶體管制成的。但是，達(dá)林頓晶體管可作為單個器件使用。為了表明這一點，在單個信封中顯示達(dá)林頓對通常會有所幫助。在這種情況下，達(dá)林頓晶體管如右圖所示。

達(dá)林頓對芯片的電路符號

雖然基于NPN的達(dá)林頓顯示在電路符號圖中，但也可以有基于PNP的版本。同時具有 PNP 和 NPN 達(dá)林頓，可以開發(fā)互補的對稱電路。

達(dá)林頓對的優(yōu)點和缺點

達(dá)林頓對可以提供許多優(yōu)點，但在考慮將其設(shè)計到電子電路中時，這些優(yōu)點必須與其缺點相平衡。

達(dá)林頓對的優(yōu)勢

非常高的電流增益

整個電路的輸入阻抗非常高

達(dá)林頓對廣泛采用單個封裝，也可以由兩個獨立的晶體管制成

使用方便易用的電路配置

達(dá)林頓對缺點

開關(guān)速度慢

帶寬有限

引入相移，使用負(fù)反饋在電路中的某些頻率上會引起問題

更高的總基極-發(fā)射極電壓 = 2 x V是.

高飽和電壓（通常約為0.7 V），在某些應(yīng)用中會導(dǎo)致高水平的功率耗散

達(dá)林頓晶體管對在許多應(yīng)用中是一個非常有用的電路。它提供高水平的電流增益，可用于許多電源應(yīng)用。盡管達(dá)林頓對有一些局限性，但它仍然用于許多領(lǐng)域，特別是在不需要高頻響應(yīng)的情況下。特別是達(dá)林頓晶體管用于包括音頻輸出、電源輸出、顯示驅(qū)動器等在內(nèi)的應(yīng)用。

審核編輯：黃飛