Darlington-Schaltung
Einleitung
Bei der Darlington-Schaltung werden 2 Bipolartransistoren hintereinander geschaltet (Wie unten stehend gezeigt).
Einsatz: Wenn die normale Verstärkung eines einzelnen Transistors nicht mehr ausreicht, findet die Darlington-Schaltung Anwendung.
Der Vorteil der Darlington-Schaltung ist es einen sehr hohen Verstärkungsfaktor zu besitzen.
Schaltung
Formel
Funktion
An der Basis des Transistors T1 liegt eine kleine Wechselspannung an.
Kommt die positive Halbwelle, öffnet sich der Durchgang des T1. Strom kann durchfließen.
Dieser Strom fließt zur Basis des T2. Dadurch wird der Durchgang des T2 geöffnet.
Somit wird das kleine Signal an der Basis von T1, durch T1 verstärkt und danach nochmal durch T2 verstärkt.
Zusammenfassung: Das Signal an der Basis von T1 wird stark verstärkt zwischen Kollektor und Emitter des T2 ausgegeben.
Warum Invertiert?
Im Obenstehenden Abschnitt wurde die Funktionsweise der Darlington-Schaltung erklärt. Dabei ist zu beobachten, dass die Spannungen durch die Transistoren invertiert werden. Diese Tatsache ist bei Transistoren immer der Fall. Wenn ein Bipolartransistor voll durchschaltet passiert folgendes:
An die Basis wird eine hohe Spannung gelegt. Dies hat ein hohen Strom in die Basis zu Folge.
Hier durch ist der CE-Übergang niederohmig, es fällt also eine geringe Spannung ab.
Zusammenfassung: Wird an die Basis eine hohe Spannung gelegt, fällt am CE-Übergang eine geringe Spannung ab. Die Spannung wird also invertiert.
Nähere Infos dazu:
⇨ Bipolartransistor
…[Artikel ist im Aufbau]
Darlington-Transistor
Der sogenannte Darlington-Transistor fasst die Schaltung in einem Bauteil zusammen. Das Schaltzeichen sieht wie hier gezeigt aus. Dieses fasst die oben erklärte Schaltung in sich zusammen.
3-Stufige-Darlington-Schaltung
Bisher wurde in diesem Artikel nur die sogenannte 2-Stufige-Darlington-Schaltung erklärt. Es gibt aber auch die sogenannte 3-Stufige-Darlington-Schaltung. Diese sieht wie unten gezeigt aus. Dabei werden entsprechend 3 Bipolartransistoren hintereinander geschaltet. Das Prinzip ist gleich wie bei der 2-Stufigen.
Berechnung
Um die Darlington-Schaltung zu berechnen, multipliziert man die Verstärkungen der einzelnen Transistoren zusammen.
Beispiel: Darligton-Schaltung mit 2 Transistoren (T1 und T2).
T1: Verstärkung von 40
T2: Verstärkung von 200
Verstärkung der Schaltung = 40⋅200 = 8000
Bei der 3-Stufige-Darlington-Schaltung multipliziert man entsprechend die 3 Verstärkungen zusammen.
T1: Verstärkung von 10
T2: Verstärkung von 200
T3: Verstärkung von 20
Verstärkung der Schaltung = 10⋅200⋅20 = 40000