Kompozit tranzisztor (Darlington áramkör és shiklai)
Composite tranzisztor (Darlington) - társulás két vagy több bipoláris tranzisztorok, hogy növelje az erősítés. Egy ilyen tranzisztor használják dolgozó áramkörök nagy áramok (például, a reakcióvázlatokban feszültség szabályozók, a kimeneti szakaszai erősítők), és a bemeneti szakaszban az erősítő, ha szükséges, hogy egy nagy bemeneti impedancia.
Symbol vegyületet tranzisztor
Egy kompozit tranzisztor három terminálok (bázis, emitter és kollektor), amelyek egyenértékűek a terminálok hagyományos egyetlen tranzisztor. A nyereség jelenlegi egy tipikus összetett tranzisztor (néha nevezik hibásan „superbeta”) teljesítmény tranzisztorok ≈ 1000 alacsony fogyasztású tranzisztorok ≈ 50000. Ez azt jelenti, hogy elegendően kis bázis aktuális tranzisztort kompozit nyitott.
Ellentétben bipoláris, térvezérlésű tranzisztorok nem használt kompozit felvétele. Keverjük össze FET nem szükséges, mivel már rendkívül alacsony bemeneti áram. Azonban vannak olyan rendszerek (például, szigetelt-gate bipoláris tranzisztor), amelyek együtt használják a területen, és a bipoláris tranzisztorok. Bizonyos értelemben ezek a rendszerek is feltehetjük összetett tranzisztorok. Szintén a kompozit tranzisztor eléréséhez növekvő nyereség értéke is, ami csökkenti a vastagsága az alap, de ez bizonyos technikai nehézségeket.
Példák superbeta (szuper-β) tranzisztorok szolgálhat sorozat KT3102, KT3107. Azonban, ezek is kombinálhatók Darlington. Ebben az esetben a bázis előfeszítő áram egyenlő lehet, hogy csak a 50 PCD (példák az ilyen rendszerek opamp típusú LM111 és LM316).
Fotó egy tipikus összetett erősítő tranzisztorok
Az egyik ilyen típusú tranzisztor által kitalált villamosmérnök Sidney Darlington (Sidney Darlington).
Sematikus ábrája a kompozit tranzisztor
A kompozit tranzisztor kaszkád kapcsolásban több tranzisztorok tartalmazza úgy, hogy az emitter terhelés az előző szakasz egy bázis-emitter csomópontjának a tranzisztor a következő szakasz, vagyis a tranzisztorok vannak csatlakoztatva a gyűjtők és emittere a bemeneti tranzisztort van csatlakoztatva, hogy az alap a kimeneti. Továbbá, a készítményben, hogy gyorsítsa a záró áramkört lehet használni ohmos terhelés az első tranzisztor. Az ilyen vegyületek általában úgy tekintik, tranzisztor, a jelenlegi erősítési tényező, amelynél a tranzisztorok az aktív üzemmódban közelítőleg egyenlő a termék a nyereséget, az első és a második tranzisztorok:
Megmutatjuk, hogy a kompozit tranzisztor nem együttható β. lényegesen nagyobb, mint a két komponens. Kérés növekmény DLB = dlb1. kapjuk:
Elosztjuk dlk a DLB. találunk egy kapott eltérés átviteli tényező:
Mint mindig p> 1. Meg lehet tekinteni:
Hangsúlyozni kell, hogy az együtthatókat p1 és β1 változhat még akkor is, ha az azonos típusú tranzisztorok, mint az emitter aktuális Ie2 1 + β2 alkalommal az emitter aktuális IE1 (ez következik a nyilvánvaló egyenlet Ib2 = IE1).
Darlington tranzisztor pár hasonló kapcsolat rendszer Shiklai elnevezett feltaláló George Shiklai is nevezik kiegészítő Darlington tranzisztor. Ellentétben Darlington áramkör, amely két tranzisztor egy vezetési típusú, Shiklai áramkör tartalmaz tranzisztorok különböző polaritású (p - n - p és n - p - n). Pair viselkedik Shiklai n - p - n c -tranzistor nagy erősítés. Bemeneti feszültség - feszültség között az alap és tranzisztor emittere a Q1, és a telítési feszültség, legalább a feszültségesés a dióda. Között az alap és a tranzisztor emittere a Q2 ajánlott közé egy ellenállást egy kis ellenállás. Egy ilyen rendszer használatos nagy teljesítményű kétütemű kimeneti szakaszok segítségével a kimeneti tranzisztorok az azonos polaritású.
Cascade Shiklai hasonló tranzisztor n - p - n átmenet
Kompozit tranzisztor által alkotott úgynevezett kaszkád áramkört, azzal jellemezve, hogy a tranzisztor VT1 engedélyezve van a közös-emitter tranzisztor VT2 és - a közös alap. Az ilyen összetett tranzisztor felel meg egyetlen tranzisztor szerepel a kör közös emitteres, de van egy sokkal jobb frekvencia tulajdonságaitól és nagyobb torzítatlan erő a terhelés, és lehetővé teszi, hogy jelentősen csökkenti a Miller hatás (növekedés egyenértékű kapacitása invertáló erősítő elem okozta visszacsatolás a kimenő az input elem, ha ki van kapcsolva).
Előnyök és hátrányok a kompozit tranzisztorok
Magas értékek nyereség kompozit tranzisztor valósul csak egy statikus üzemmódban, azonban az alkotó tranzisztorok széles körben használják a bemeneti szakaszában műveleti erősítők. A áramköröket nagyfrekvenciás komponenst tranzisztorok már nincs ilyen előnyök - levágási frekvencia aktuális erősítés és alkatrész tranzisztorok kisebb, mint az ugyanazon a paramétereket minden egyes a VT1 és a VT2 tranzisztor.
a) A jelenlegi magas nyereség.
b) reakcióvázlat Darlington gyártani, integrált áramkörök ugyanazon a jelenlegi és a munkafelület szilícium kisebb, mint a bipoláris tranzisztorok. Ezek a rendszerek a nagy érdeklődés a magas feszültséggel.
a) Gyenge teljesítmény, különösen az átmenet a megnyitáshoz. Emiatt az alkatrész tranzisztorok főleg az alacsony frekvenciájú kulcs és erősítő áramkörök nagyfrekvenciákon paramétereik rosszabb, mint az egyetlen tranzisztor.
b) A határidős feszültségesés a bázis-emitter Darlington csaknem kétszer magasabb, mint a hagyományos tranzisztor és a szilícium tranzisztorok körülbelül 1,2-1,4 V (nem lehet kevesebb, mint kétszerese a feszültségesés a pn átmenet).
c) A nagy telítési kollektor-emitter feszültség egy szilícium tranzisztor mintegy 0,9 V (szemben a 0,2 rendes tranzisztorok) az alacsony teljesítmény tranzisztorok, és a mintegy 2 a nagy teljesítmény tranzisztorok (nem lehet kevesebb, mint a feszültségesés a pn átmenet, valamint a feszültségesés a telített tranzisztor bemeneti).
Alkalmazás R1 felhúzó ellenállás javíthatja néhány jellemzője a kompozit tranzisztor. Az ellenállás értéke választjuk azzal az elvárással, hogy a jelenlegi kollektor-tranzisztor emittere VT1 zárt létre az ellenálláson feszültségesést, elegendő ahhoz, hogy nyissa a tranzisztor VT2. Így, VT1 tranzisztor szivárgási áram amplifikáljuk tranzisztor VT2, ezáltal csökkentve a teljes áram a kollektor-emittere a kompozit tranzisztor zárt állapotban. Továbbá, a használata a R1 ellenállás növeli kompozit tranzisztor teljesítménye miatt kényszerítve a záró VT2 tranzisztor. Jellemzően R1 jelentése az ellenállás a több száz ohm Darlington teljesítményű tranzisztor és egy pár ohm a kis-jelet tranzisztor Darlington. Egy példa a áramkör emitter degeneráció ellenállás egy nagy teljesítményű n-p-n - típusú kt825 Darlington-tranzisztor, a jelenlegi erősítési tényező egyenlő 10000 (tipikus érték) a kollektor árama 10 A.