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      从原理到应用，800字搞定达林顿晶体管电路

      硬件那点事儿 • 来源：硬件那点事儿 • 作者：硬件那点事儿 • 2024-06-11 15:05 • 次阅读

      Part 01

      什么是达林顿晶体管电路？

      达林顿晶体管是一种由两个晶体管（BJT）组成的复合器件，它们以一种特殊的方式连接，以实现更高的电流增益。达林顿晶体管通常用于需要高电流增益和高输入阻抗的场合，例如开关电路和放大器。

      第一个晶体管的集电极连接到第二个晶体管的集电极。第一个晶体管的发射极连接到第二个晶体管的基极。整体结构的基极作为输入端，第一个晶体管的基极是整个达林顿对的基极。整体结构的发射极作为输出端，第二个晶体管的发射极是整个达林顿对的发射极。

      a55caaee-2530-11ef-9e8e-92fbcf53809c.png

      Part 02

      为什么使用达林顿晶体管？

      三极管属于流控型器件，什么叫流控型器件呢？对于特定的三极管而言，简单点说就是负载电流越大，控制电流也就越大，有时候我们的控制端电流能力有限，比如我们用MCU直接驱动普通三极管时，单个MCU的IO电流驱动能力只有几个mA，这意味着普通三极管基极电流也只有几个mA，如果三极管的放大倍数比较小的话，那么能允许通过的集电极电流也大不大到哪去，负载电流=电流增益（β）×基极电流，要想驱动更大的负载电流，如果无法增大基极电流，那就只能增大电流增益（β）。 达林顿管的优势在于其电流增益（β）很大，所以能驱动更大的负载电流。

      Part 03

      达林顿晶体管的增益有多大？

      a5834136-2530-11ef-9e8e-92fbcf53809c.png

      第一个三极管：β1= IC1/IB1，IC1 = β1*IB1

      第二个三极管：β2= IC2/IB2，IC2 = β2*IB2

      总集电极电流：IC= IC1+IC2

      第二个三极管：

      IB2 = IB + IC1

      IB2 = β1 IB + IB IB2 = IB (1 + β1) 从而可得： IC = β1*IB + β2*IB (1 + β1)

      IC = IB (β1 + β2 + β1*β2)

      β1 + β2和β1*β2可以忽略： 所以达林顿管等效增益：β = (β1*β2)

      VBE = VBE1 + VBE2

      Part 04

      达林顿晶体管的注意事项

      1.所需的基极-发射极VBE开启电压很高，是单个标准晶体管的两倍。

      2.饱和电压VCE比单个晶体管大，因此功耗也会比较大，注意计算其温升。

      3.总漏电流很高，因为第一个晶体管的漏电流被下一个晶体管放大。这就是为什么没出现更多级达林顿晶体管。

      4.它的开关速度较慢，需要高频开关的应用要注意。

      5.达林顿晶体管在负反馈电路中在一定频率处引入相移，可能导致电路不稳定

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