El transistor Darlington es un tipo especial de transistor que tiene una alta ganancia de corriente.
Está compuesto internamente por dos transistores bipolares que se conectan es cascada. Ver la figura.
El transistor T1 entrega la corriente que sale por su emisor a la base del transistor T2.
La ecuación de ganancia de un transistor típico es: IE= β x IB (Corriente de colector es igual a beta por la corriente de base).
Entonces analizando el gráfico:
- Ecuación del primer transistor es: IE1 = β1 x IB1 (1),
- Ecuación del segundo transistor es: IE2 = β2 x IB2 (2)
Observando el gráfico, la corriente de emisor del transistor (T1) es la misma que la corriente de base del transistor T2. Entonces IE1 = IB2 (3)
Entonces utilizando la ecuación (2) y la ecuación (3) se obtiene: IE2 = β2 x IB2 = β2 x IE1
Reemplazando en la ecuación anterior el valor de IE1 (ver ecuación (1) ) se obtiene la ecuación final de ganancia del transistor Darlington.
IE2 = β2 x β1 x IB1
Como se puede deducir, este amplificador tiene una ganancia mucho mayor que la de un transistor corriente, pues aprovecha la ganancia de los dos transistores. (las ganancias se multiplican).
Si se tuvieran dos transistores con ganancia 100 (β = 100) conectados como un transistor Darlington y se utilizara la fórmula anterior, la ganancia sería, en teoría: β2 x β1 = 100 x 100 = 10000. Como se ve es una ganancia muy grande. En la realidad la ganancia es menor.
Se utilizan ampliamente en circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy pequeñas.
Muy importante: La caída de tensión entre la base y el emisor del transistor Darlington es 1.4 voltios que resulta de la suma de las caídas de tensión de base a emisor del primer transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo transistor B2 y E2 (0.7 voltios).
Patrocinadores
