达林顿晶体管

两个双极晶体管的达林顿晶体管配置可针对给定基极电流提供更大的电流切换。

1、概述

达林顿晶体管以其发明者 Sidney Darlington 的名字命名，是两个连接在一起的标准 NPN 或 PNP 双极结型晶体管 (BJT) 的特殊排列。 一个晶体管的发射极连接到另一个晶体管的基极，以产生更灵敏的晶体管，具有更大的电流增益，在需要电流放大或开关的应用中非常有用。

达林顿晶体管对可以由两个单独连接的双极晶体管或在单个封装中商业化制造的单个器件制成，并具有以下标准：基极、发射极和集电极连接引线，并且有多种外壳样式和电压（和电流）可供选择 NPN 和 PNP 版本的额定值。

正如我们在晶体管作为开关教程中看到的，以及用作放大器，双极结型晶体管 (BJT) 可以用作开关开关，如图所示。

双极晶体管作为开关

当 NPN 晶体管的基极端接地（0 伏）时，零电流流入基极，因此 $I_b=0$。由于基极端接地，没有电流从集电极流到发射极端，因此 NPN 晶体管不导通 被切换为“OFF”（截止）。 如果我们现在使用大于 0.7 伏的电压源相对于发射极正向偏置基极端子，则会发生晶体管动作，导致更大的电流流过晶体管的集电极和发射极端子之间。 晶体管现在被称为“ON”（导通）。 如果我们在截止和导通这两种模式之间操作晶体管，则可以使晶体管充当电子开关。

然而，晶体管基极端子需要在零和远大于 0.7 伏的某个正值之间切换，以使晶体管完全导通。 较高的电压会导致流入器件的基极电流 Ib 增加，导致集电极电流 $I_c$ 变大，而集电极和发射极端子之间的电压降 $V_{ce}$ 变小。 然后我们可以看到，流入基极端子的较小电流会导致集电极和发射极之间流过更大的电流。

集电极电流与基极电流之比 ($\beta$) 称为晶体管的电流增益。 标准双极晶体管的$\beta$典型值可能在 50 到 200 的范围内，甚至在相同部件号的晶体管之间也会有所不同。 在某些情况下，单个晶体管的电流增益太低而无法直接驱动负载，增加增益的一种方法是使用达林顿对。

达林顿晶体管配置，也称为“达林顿对”或“超阿尔法电路”，由连接在一起的两个 NPN 或 PNP 晶体管组成，以便第一晶体管 $T_{R1}$ 的发射极电流成为第二晶体管