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(duì)。達(dá)林頓對(duì)具有許多優(yōu)勢(shì)。

它之所以被使用，主要是因?yàn)樗峁┝颂貏e高的電流增益，并且與單個(gè)晶體管相比，這也反映到整個(gè)達(dá)林頓電路的高輸入阻抗中。

基本達(dá)林頓對(duì)晶體管配置

然而，達(dá)林頓對(duì)確實(shí)有一些缺點(diǎn)，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(duì)能夠提供比單個(gè)晶體管電路配置許多優(yōu)勢(shì)。

達(dá)林頓對(duì)有時(shí)也可以稱為超級(jí)阿爾法對(duì)，但這個(gè)名稱現(xiàn)在使用較少。電路配置是由Sidney Darlington于1953年在貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的，當(dāng)時(shí)晶體管開(kāi)發(fā)正在進(jìn)行大量工作。

這個(gè)想法涵蓋了在單個(gè)芯片上有兩個(gè)或三個(gè)晶體管的想法，其中一個(gè)晶體管的發(fā)射極連接到下一個(gè)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(gè)集電極。

達(dá)林頓對(duì)晶體管電路可以作為單獨(dú)的電子元件（即兩個(gè)晶體管）購(gòu)買，也可以將它們作為單個(gè)電子元件獲得，并將兩個(gè)晶體管集成到一個(gè)芯片上。

許多達(dá)林頓陣列也可用，其中多個(gè)達(dá)林頓晶體管對(duì)包含在同一個(gè)封裝中。通常，它們包含在 IC 封裝中，因?yàn)樗鼈兺ǔＳ糜隍?qū)動(dòng)顯示器等。這使得達(dá)林頓晶體管對(duì)非常易于使用，并可集成到新的電子電路設(shè)計(jì)中。

達(dá)林頓對(duì)電路配置

達(dá)林頓對(duì)電路配置非常獨(dú)特。它通常由兩個(gè)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(gè)晶體管的基極。兩個(gè)集電器連接在一起。這樣，來(lái)自第一個(gè)晶體管的基極電流進(jìn)入第二個(gè)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(duì)的總電流增益是兩個(gè)獨(dú)立晶體管的乘積：

電流增益總計(jì)=Hfe1 Hfe2電流增益總計(jì)=氫氟酸1氫氟酸2

這意味著，如果使用兩個(gè)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(jì)中非常有用，特別是在需要以高電流水平驅(qū)動(dòng)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(duì)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(guò)程。如果沒(méi)有電阻器，則沒(méi)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(méi)有放電路徑。包括它可以使存儲(chǔ)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(jì)，但如果速度不是問(wèn)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(jì)中的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)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(gè)晶體管的驅(qū)動(dòng)電流中有很大一部分通過(guò)電阻器，增益會(huì)丟失。

如果電阻值很低，并且它從第二個(gè)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(diǎn)。

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(duì)屬性

達(dá)林頓對(duì)有許多積極的特征。一些主要的達(dá)林頓對(duì)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)常看到超過(guò)幾千的數(shù)字。

基極發(fā)射極電壓：達(dá)林頓對(duì)在輸入基極和輸出發(fā)射極之間的電壓高于單個(gè)晶體管。由于有兩個(gè)基極發(fā)射極結(jié)，整個(gè)達(dá)林頓對(duì)的導(dǎo)通電壓是單個(gè)晶體管的兩倍。對(duì)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(dòng)，輸入基極必須比輸出發(fā)射極高出約 1.2 至 1.4 伏。對(duì)于鍺達(dá)林頓對(duì)，電壓約為 0.5 伏。

頻率響應(yīng)：達(dá)林頓對(duì)晶體管電路通常不用于高頻應(yīng)用。達(dá)林頓對(duì)本身相對(duì)較慢，因?yàn)檩敵鼍w管的基極電流不能立即關(guān)閉。因此，達(dá)林頓對(duì)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(duì)配置的電子電路設(shè)計(jì)時(shí)，值得牢記配置的所有屬性，以確保整體電路設(shè)計(jì)能夠獲得最佳性能。

達(dá)林頓晶體管電路符號(hào)

通常達(dá)林頓晶體管對(duì)被示為兩個(gè)獨(dú)立的晶體管，特別是電路是由兩個(gè)分立晶體管制成的。但是，達(dá)林頓晶體管可作為單個(gè)器件使用。為了表明這一點(diǎn)，在單個(gè)信封中顯示達(dá)林頓對(duì)通常會(huì)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(duì)芯片的電路符號(hào)

雖然基于NPN的達(dá)林頓顯示在電路符號(hào)圖中，但也可以有基于PNP的版本。同時(shí)具有 PNP 和 NPN 達(dá)林頓，可以開(kāi)發(fā)互補(bǔ)的對(duì)稱電路。

達(dá)林頓對(duì)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

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

達(dá)林頓對(duì)的優(yōu)勢(shì)

非常高的電流增益

整個(gè)電路的輸入阻抗非常高

達(dá)林頓對(duì)廣泛采用單個(gè)封裝，也可以由兩個(gè)獨(dú)立的晶體管制成

使用方便易用的電路配置

達(dá)林頓對(duì)缺點(diǎn)

開(kāi)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(huì)引起問(wèn)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(huì)導(dǎo)致高水平的功率耗散

達(dá)林頓晶體管對(duì)在許多應(yīng)用中是一個(gè)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(duì)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(dòng)器等在內(nèi)的應(yīng)用。

審核編輯：黃飛