Estructura interna, configuración de patillas, ganancia de corriente
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)
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El transistor común con la
identificación de las
patillas
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Transistor Darlington con la
identificación
de las
patillas
y su estructura interna
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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. ( la 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).
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