PRÍKLAD:
Zapojenie zosilňovača s Darlingtonovým zapojením tranzistorov je na Obr. 1. Vypočítajte a vytlačte do výstupného súboru napäťový zisk, vstupný odpor a výstupný odpor. Vstupné napätie je 5V. Parametre modelu bipolárneho tranzistora sú:
BF=100, RC=1, RE=0, VJE=0.8, VA=100.
OBVOD:
Obr.1 Zosilňovač s Darlingtovým zapojením
RIEŠENIE:
Darlingtonové zapojenie sa používa všade tam, kde možno využiť najmä jeho vysoký prúdový zosilňovací činiteľ a kde nie je na závadu väčšie napätie medzi bázou a emitorom (=2x0,7V), ako aj ním spôsobený väčší drift. Sú to napríklad Darlingtonový emitorový sledovač, diferenčný zosilňovač s Darlingtonovým stupňom, koncové stupne s veľkým výstupným prúdom. Existuje viac možností ako v Darlingtonovom zapojení skombinovať dva alebo viac tranzistorov. Kombináciou viacerých tranzistorov v Darlingtonovom zapojení dostaneme "náhradný tranzistor", ktorého prúdový zosilňovací činiteľ sa približne rovná súčinu zosilňovacích činiteľov jednotlivých tranzistorov. To je najužitočnejšia vlastnosť Darlingtonovho zapojenia. Darlingtonové zapojenie má však podstatne väčší zvyškový prúd ICE0 ako samostatný tranzistor, pretože zvyškový prúd tranzistora Q1 sa zosilní tranzistorom Q2. V trojstupňovom Darlingtonovom zapojení sa zvyškový prúd zosilní ešte raz tretím tranzistorom. Preto sa Darlingtonové zapojenie s viac ako tromi tranzistormi používa veľmi zriedkavo. Strmosť zapojenia nie je väčšia ako strmosť samotného tranzistora. V Darlingtonovom zapojení sa pri napäťovom budení dosiahne menšie napäťové zosilnenie ako v zapojení so spoločným emitorom s jedným samotným tranzistorom s rovnako nastaveným pracovným bodom. Vypočítaný napäťový zisk (V4/VIN), vstupný odpor (INPUT RESISTANCE) a výstupný odpor (OUTPUT RESISTANCE) pre zosilňovač s Darlingtonovým zapojením na Obr.1 je uvedený vo výstupnom súbore (OUT).
CIR:
OUT:
Zapojenie zosilňovača s Darlingtonovým zapojením tranzistorov je na Obr. 1. Vypočítajte a vytlačte do výstupného súboru napäťový zisk, vstupný odpor a výstupný odpor. Vstupné napätie je 5V. Parametre modelu bipolárneho tranzistora sú:
BF=100, RC=1, RE=0, VJE=0.8, VA=100.
OBVOD:
Obr.1 Zosilňovač s Darlingtovým zapojením
RIEŠENIE:
Darlingtonové zapojenie sa používa všade tam, kde možno využiť najmä jeho vysoký prúdový zosilňovací činiteľ a kde nie je na závadu väčšie napätie medzi bázou a emitorom (=2x0,7V), ako aj ním spôsobený väčší drift. Sú to napríklad Darlingtonový emitorový sledovač, diferenčný zosilňovač s Darlingtonovým stupňom, koncové stupne s veľkým výstupným prúdom. Existuje viac možností ako v Darlingtonovom zapojení skombinovať dva alebo viac tranzistorov. Kombináciou viacerých tranzistorov v Darlingtonovom zapojení dostaneme "náhradný tranzistor", ktorého prúdový zosilňovací činiteľ sa približne rovná súčinu zosilňovacích činiteľov jednotlivých tranzistorov. To je najužitočnejšia vlastnosť Darlingtonovho zapojenia. Darlingtonové zapojenie má však podstatne väčší zvyškový prúd ICE0 ako samostatný tranzistor, pretože zvyškový prúd tranzistora Q1 sa zosilní tranzistorom Q2. V trojstupňovom Darlingtonovom zapojení sa zvyškový prúd zosilní ešte raz tretím tranzistorom. Preto sa Darlingtonové zapojenie s viac ako tromi tranzistormi používa veľmi zriedkavo. Strmosť zapojenia nie je väčšia ako strmosť samotného tranzistora. V Darlingtonovom zapojení sa pri napäťovom budení dosiahne menšie napäťové zosilnenie ako v zapojení so spoločným emitorom s jedným samotným tranzistorom s rovnako nastaveným pracovným bodom. Vypočítaný napäťový zisk (V4/VIN), vstupný odpor (INPUT RESISTANCE) a výstupný odpor (OUTPUT RESISTANCE) pre zosilňovač s Darlingtonovým zapojením na Obr.1 je uvedený vo výstupnom súbore (OUT).
CIR:
DARLINGTONOVE ZAPOJENIE TRANZISTOROV RB 2 1 47K RE 4 0 4.7K VCC 2 0 12 VIN 1 0 15 Q1 2 1 3 DARLINGTON Q2 2 3 4 DARLINGTON .MODEL DARLINGTON NPN BF=100 BR=1 RB=5 RC=1 RE=0 VJE=0.8 VA=100 .TF V(4) VIN .END
OUT:
******* 05/17/102 ******* Evaluation PSpice (July 1990) ******* 02:20:03 *****
DARLINGTONOVE ZAPOJENIE TRANZISTOROV
**** CIRCUIT DESCRIPTION
******************************************************************************
RB 2 1 47K
RE 4 0 4.7K
VCC 2 0 12
VIN 1 0 15
Q1 2 1 3 DARLINGTON
Q2 2 3 4 DARLINGTON
.MODEL DARLINGTON NPN BF=100 BR=1 RB=5 RC=1 RE=0 VJE=0.8 VA=100
.TF V(4) VIN
.END
******* 05/17/102 ******* Evaluation PSpice (July 1990) ******* 02:20:03 *****
DARLINGTONOVE ZAPOJENIE TRANZISTOROV
**** BJT MODEL PARAMETERS
******************************************************************************
DARLINGTON
NPN
IS 100.000000E-18
BF 100
NF 1
VAF 100
BR 1
NR 1
RB 5
RBM 5
RC 1
VJE .8
******* 05/17/102 ******* Evaluation PSpice (July 1990) ******* 02:20:03 *****
DARLINGTONOVE ZAPOJENIE TRANZISTOROV
**** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C
******************************************************************************
NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE
( 1) 15.0000 ( 2) 12.0000 ( 3) 12.3460 ( 4) 11.5490
VOLTAGE SOURCE CURRENTS
NAME CURRENT
VCC 3.434E-01
VIN -3.459E-01
TOTAL POWER DISSIPATION 1.07E+00 WATTS
**** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS
V(4)/VIN = 1.642E-01
INPUT RESISTANCE AT VIN = 6.074E+00
OUTPUT RESISTANCE AT V(4) = 1.056E+01
JOB CONCLUDED
TOTAL JOB TIME .17