Configuración Darlington

OBJETIVOS:

• Determinar las características
  de operación de un amplificador de corriente
  transitorizado

Introducción

Transistor Darlington

Estructura interna, configuración de
patillas, ganancia de corriente

El transistor Darlington es un tipo
especial de transistor que tiene una alta ganancia de
corriente.

Está compuesto internamente por dos
transistores bipolares que se conectan es cascada. Ver la
figura.

El transistor T1 entrega la
corriente que sale por su emisor a la base del transistor
T2.

La ecuación de ganancia de un
transistor típico es: IE= ß x IB
(Corriente de colector es igual a beta por la corriente de
base).

Entonces analizando el
gráfico:

Reemplazando en la ecuación anterior
el valor de IE1 (ver ecuación (1)) se obtiene la
ecuación final de ganancia del transistor
Darlington.

Como se puede deducir, este amplificador
tiene una ganancia mucho mayor que la de un transistor corriente,
pues aprovecha la ganancia de los dos transistores. (la
ganancias se multiplican).

Si se tuvieran dos transistores con
ganancia 100 (ß = 100) conectados como un transistor
Darlington y se utilizara la fórmula anterior, la ganancia
sería, en teoría: ß2 x ß1 = 100 x 100 =
10000. Como se ve es una ganancia muy grande. En la realidad la
ganancia es menor.

Se utilizan ampliamente en circuitos en
donde es necesario controlar cargas grandes con corrientes muy
pequeñas.

Muy importante:La caída de
tensión entre la base y el emisor del transistor
Darlington es 1.4 voltios que resulta de la suma de las
caídas de tensión de base a emisor del primer
transistor B1 a E1 (0.7 voltios) y base a emisor del segundo
transistor B2 y E2 (0.7 voltios).

Informe
previo

• 1. Mencione aplicaciones de la
  Configuración Darlington y algunos códigos de
  su versión de Circuito Integrado.

• En la interfase para conectar la EVM
  con cualquier equipo de radio, la interfase consta de dos
  integrados Darlington ULN2803 que sirven para incrementar la
  intensidad de las señales TTL que les llegan, y otros
  elementos más.

• Cuando se quiere controlar un motor o
  un relé, necesitas emplear un dispositivo que sea
  capaz de suministrar esta corriente. Este dispositivo puede
  ser un circuito Darlington

• Para alimentar una carga como un
  pequeño motor de corriente continua.

• Son ampliamente utilizados para
  accionar las aletas solenoide impulsada y luces intermitentes
  en las máquinas de pinball electromecánico. Una
  señal de la lógica de unos pocos miliamperios
  de un microprocesador, amplificada por un transistor de
  Darlington, fácilmente cambia un amperio o más
  a 50 V en una escala de tiempo medido en milisegundos,
  según sea necesario para el accionamiento de un
  solenoide o una lámpara de tungsteno

• En resumen se utilizan ampliamente en
  circuitos en donde es necesario controlar cargas grandes con
  corrientes muy pequeñas.

Algunos códigos de circuitos
integrados con configuración Darlington son: NTE2077,
NTE2078, NTE2084, NTE2079, NTE2082, NTE2083, NTE2087 y
NTE2088.

El TIP120 es un ejemplo de par Darlington,
tiene un encapsulado del tipo TO220 como el de la
figura.

    La ganancia de
corriente según las especificaciones del fabricante es de
1000, y la máxima corriente que puede circular por el
colector es de 5 A.

    Además de
los dos transistores propios del par Darlington, este
dispositivo, lleva un diodo adicional y un par de resistencias
con fines de protección.