本期分享的是达林顿管的一些相关知识及注意事项等,马年春节已经过去了,提前祝大家羊年大吉 ![]()
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达林顿管的搜索介绍如下:达林顿管是两个三极管接在一起,极性跟随前面的三极管。具体接法如下,以两个相同极性的三极管为例,前面三极管集电极跟后面三极管集电极相接,前面三极管发射极跟后面三极管基极相接,前面三极管功率一般比后面三极管小,前面三极管基极为达林顿管基极,后面三极管发射极为达林顿管发射极,用法跟三极管一样,放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。具体有以下的四种连接形式
本期分享的是达林顿管的一些相关知识及注意事项等,马年春节已经过去了,提前祝大家羊年大吉 ![]()
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达林顿管的搜索介绍如下:达林顿管是两个三极管接在一起,极性跟随前面的三极管。具体接法如下,以两个相同极性的三极管为例,前面三极管集电极跟后面三极管集电极相接,前面三极管发射极跟后面三极管基极相接,前面三极管功率一般比后面三极管小,前面三极管基极为达林顿管基极,后面三极管发射极为达林顿管发射极,用法跟三极管一样,放大倍数是两个三极管放大倍数的乘积。具体有以下的四种连接形式
然后除此之外的达林顿管作为开关管的应用之外,也有达林顿管作为放大管的使用场合,最常见的就是恒流源,其使用达林顿管作为放大管,与运算放大器配合,使负载电流恒定,下图是我之前抄的一个压力变送器上的恒流源电路,其中Q2为达林顿管 :
那么上面就算是介绍了达林顿管在开关区以及放大区的应用,那么接下来我们还是回归原理,来结合仿真加深一下理解。常规的三极管放大倍数有限,例如最常用的MMBT3904的电流放大倍数β也就大概几百都不到(随Ic变化),可以看到常规的三极管的β是很有限的。
那么我们再看一个达林顿管的电流放大倍数,就拿刚才的压力变送器上使用的MPSA28的达林顿管来说,其电流增益可以轻轻松松到1W倍,这也是两级三极管带来的好处,因为达林顿管的增益计算为β*β,两个三极管的直流增益乘积:
接下来是达林顿管放大区的电流增益仿真与普通三极管的对比,图中所示所有的三极管均为理想三极管,增益统一设置为100倍。可以看到,达林顿管的高电流增益的优势就很明显,在提供1uA的基极电流下,放大倍数β约等于100*100就是10k倍。而普通的三极管增益则是100倍。这也是达林顿管小电流控制大电流的魅力所在。
那么为什么某些4~20mA这种电路钟爱使用达林顿而不是普通的三极管呢?我拿以下一个例子作为举例,例如下图是一个Sink类型的4~20mA的恒流源电路,其中IOUT_P和IOUT_N是作为4~20mA的输出。可以看到Ic实际上就是作为4~20mA的输出电流的,而Ib则是误差电流,最终通过R2采样电阻负反馈给运放的电流Ie则是Ic环路电流和Ib误差电流之和。假如使用的是达林顿管,放大倍数β为10k倍,在4mA的时候,误差电流Ib仅有0.4uA。也就是实际环路电流Ic为3.9996mA。
那么如果使用的是普通的三极管呢?假如放大倍数β是100倍,那么由于三极管处于放大区,那么在4mA的时候,误差店里Ib为40uA,那么此时实际环路电流Ic为3.96mA。可以看到在下图这种4~20mA的电路拓扑上,是首选达林顿管或者MOS管的。
除此之外,第二个缺点也很明显,就是饱和压降很大,常规三极管深度饱和之后,饱和压降可以低至0.1~0.2V左右,然而达林顿管的饱和压降则大概为1V左右,这也是由于其独特的双管结构导致的。达林顿管的Vce等于第一个三极管的Vbe加上第二个三极管的Vce;下图是MMBT3904(普通三极管)和MPASA28(达林顿)的规格书Vce饱和压降参数对比:
好的,那么本期的分享也就到此结束了,如果有相关分享欢迎补充。感谢您的阅读分享和关注!