Darlington Transistörünün Temel Yapılandırması
Sidney Darlington tarafından 1953’te keşfedilen transistör devresi, iki bipolar transistörden oluşur; bir transistörün emitör bacağı diğer transistörün baz bacağına bağlanır, böylece birinci transistörün kazancı ikinci transistör tarafından daha da yükseltilir. Darlington transistörünün temel konfigürasyonu şekil 1 de görülebilir:
Darlington transistörün şu üç büyük özelliği vardır:
• Akım kazancı çok yüksektir.
Bir transistörün akım kazancı β ise, Darlington transistörün akım kazancı β2 ‘dir.
• Giriş direnci çok yüksektir.
• Isınma riski yok denecek kadar azdır.
Akım Kazancının Hesaplanması:
Şekil 1 ‘den takip edilirse:
Darlington transistörün akım kazancı βD, her bir transistörünki de β olsun.
βD = İ0 / İB4 ‘tür. İ0 yerine, İ0 = İC1 + İC4 konulursa;
βD = (İC1 + İC4) / İB4 = İC1 / İC4 + İC4 / İB4 olur. İC1 = β.İB1 , İC4 = β.İB4 olup,
βD = β.İB1 / İB4 + β.İB4 / İB4 = (β.İB1 / İB4)+β = β[(İB1 / İB4)+1] olur…
Şekil 1 – Darlington transistör
IB1≈ = βIB4 olup, yukarıda yerine yazılırsa
βD = β [(β.İB4/İB4)+1 = β.(β+1) olur.
β yanında 1 ihmal edilebileceğinden,
βD = β2 olarak bulunur.
Bu kadar büyük kazançta ikinci transistör doymaya (satürasyon) gireceğinden, uygulamada birinci transistörün akım kazancı çok düşük tutulur.
Darlington Transistör Hesaplama Örneği
12V 75W’lık bir halojen lambayı yakmak için iki transistör Darlington çifti şeklinde birbirine bağlanmıştır. Birinci transistörün ileri akım kazancı 25, ikinci transistörün ise 80 ise, lambayı tamamen yakmak için transistörün tabanından geçmesi gereken maksimum akım nedir?
Öncelikle halojen lambanın ihtiyaç duyduğu akımı hesaplamamız gerekiyor. Halojen lambanın ihtiyaç duyduğu akımın, ikinci transistörün kollektör bacağındaki akımla aynı olduğunu belirtmekte fayda var.
IC = I LAMBA
I LAMBA = P / V = 75/12 = 6,25 A
Ardından, yukarıdaki denklemi kullanarak gerekli taban akımını hesaplayın.
Şunlar bilinmektedir:
β 1 = 25
β 2 = 80
IC = (β 1 + (β 2 x β 1 ) + β 2 ) x I B I
B = IC / (β 1 + (β 2 x β 1 ) + β 2 ) I B
= 6,25 / (25 + (80 x 25 ) + 80 ) B = 3,0 mA
Dolayısıyla transistör tabanı için gereken akım 3,0 mA’dir.
