CONEXIÓN DARLINGTON

CONEXIÓN
DARLINGTON
Prof.: Marvin Hernández C.
INTRODUCCION

Conexión de 2 transistores BJT para
operar como un solo transistor con una
“superbeta”.
Q1
QD
Q2
INTRODUCCION

La conexión Darlington actúa como un
transistor compuesto, con una ganancia
de corriente (β) que es producto de los
β`s de los transistores individuales:
βD = β1 β2
βD : β de la conexión Darlington.
INTRODUCCION

Si β1 = β2 = β, la conexión Darlington
daría una ganancia de corriente de:
βD = β2

Por lo general la ganancia de corriente
en este tipo de configuración es de unos
miles.
TRANSISTOR DARLINGTON
ENCAPSULADO




Contiene 2 BJTs conectados internamente
como un transistor Darlington.
El dispositivo tiene 3 terminales (base,
emisor y colector).
Cuenta con una muy alta ganancia de
corriente en comparación a otros
transistores simples comunes.
Es comercial.
TRANSISTOR DARLINGTON
ENCAPSULADO


Valor comercial: transistor 2N999. Este
es un transistor N-P-N de silicio
conectado en Darlington.
Hoja de Datos:
Parámetro
Condiciones de
Prueba
Min.
Máx.
VBE
IC = 100 mA
-
1.8 V
hfe(βD)
IC = 10 mA
IC = 100 mA
4000
7000
70000
POLARIZACION EN DC DE UN
CIRCUITO DARLINGTON
IC
IB
IE
POLARIZACION EN DC DE UN
CIRCUITO DARLINGTON

Haciendo LVK a la malla Colector-Base, obtengo el valor de IB

Puesto que el valor βD y VBE es bastante grande como se indicó en la
hoja de datos, se obtiene el valor de IE como sigue:

Los voltajes en DC serían:
CIRCUITO EQUIVALENTE DE
AC
Circuito emisor-seguidor
Darlington. La señal de
ac de entrada se aplica a
la base del transistor
Darlington mediante el
capacitor C1, mientras
que la salida de ac, Vo,
se obtiene del emisor a
través del capacitor C2.
El transistor Darlington
se sustituye por un
circuito
equivalente
compuesto
por
una
resistencia de entrada, ri,
y por una fuente de
corriente de salida, βDIb
IMPEDANCIA DE ENTRADA DE
AC
Sustituyendo Vo en la ecuación de Ib se obtiene que:
GANANCIA DE CORRIENTE
DE AC
IMPEDANCIA DE SALIDA DE
AC

Se puede determinar la impedancia de salida para el circuito de
ac que se muestra en la siguiente figura:

La impedancia de salida vista por la carga RL se determina al
aplicar un voltaje Vo y al medir la corriente Io (con la entrada Vs
en cero).
IMPEDANCIA DE SALIDA DE
AC

Al poner Vs en 0V se tiene el siguiente circuito:
IMPEDANCIA DE SALIDA DE
AC
GANANCIA DE VOLTAJE DE
AC

La ganancia de voltaje ac del circuito, se puede determinar
mediante el siguiente circuito equivalente de ac.
GANANCIA DE VOLTAJE DE
AC
Ejemplos

Calcular los voltajes de polarización de
dc del siguiente circuito, así como su
impedancia de entrada, salida, ganancia
de voltaje y de corriente.
Ejemplo 12.9 Boylestad-Nashelsky
Bd=6000
Vbe=1.6V
Para ver esta p el ícul a , d eb e
d isp on er de Qui ckT i me™ y de
u n de sco mpre sor TIFF (sin com pri mi r).
Cálculo de los voltajes de
polarización
Utilizando las ecuaciones encontradas anteriormente,
I b  (Vcc Vbe ) /(Rb  Bd Re )
Ib = (16 – 1.6) / (2.4M + 6000 (510 ) = 2.6373 μA
I e  (Bd 1)I b

I e  (6001)(2.6373 A)  15.82mA
Ve  I e Re  8.07V



Vb  Ve  Vbe
Vb  9.6716 V
Análisis en AC
Primero se encuentra la resistencia dinamica Ri,
Re  26mV / Ie
Bre  ri
ri  9.860k
Y se substituyen los valores en el modelo hibrido,
Donde,

Rb=2.4Mohm
Re=510ohm
Bd=6000
Par a ver est a pelí cula, debe
disponer de Q uickTim e™ y de
un descom pr esor TI FF ( sin com pr im ir ) .
Análisis en AC
Luego, haciendo uso de las fórmulas encontradas en las diapositivas pasadas,
Z i  Rb || (ri  BdRe )
Z i  2.4M || (9.86k  6000 (510))
Z i  1.3470 M
Ri
Bd
9.860 k
Z0 
 1.6433
6000
BdRb
6000 (2.4M)
AI 

 2637
Rb  BdRe 2.4M  6000 (510)
Z o  Re || ri ||
Av 

Re  BdRe
510  6000 (510)

 0.9967
Ri  (Re  BdRe ) 9.86k  (510  6000 (510))
Ejemplo #2.
Tenemos los siguientes datos:
RL= 100 Ω
Vcc= 20 V
Re= 10 Ω
RB1= 68k Ω
Para T2:
hfe2= 100
rb2= 12 Ω
RB2= 1k Ω
VRB2= 1.5V
Para T2:
hfe1= 120
rb1= 100 Ω
Amplificador tipo Darlington
Ejemplo #2.
Amplificador tipo Darlington
Valor maximo de Ic ~ 20V/(RL+Re)= 180mA, entonces Ic2 debe ser al
menos de 90mA.
Entonces hie2 = rb2 + (hfe2+1)Re, pero (hfe2+1)Re = hfe2/gm2 = 100/3.6 = 28 Ω.
Y asi, hie2 = 40 Ω.
La resistencia de entrada de T2: hie2+ (hfe2+1)Re=40+(101)10=1050 Ω.
Req = 1.05k ×1k/2.05k = 512 Ω.
Corriente promedio de la base de T2: Ic2/β2= 90mA/100= 0.9mA.
Asumiendo Vbe= 0.6V, y VRe= Ie2 ×Re= 0.09A(10 Ω)= 0.9V, el voltaje en
RB2= 1.5V e IRB2= 1.5V/1k= 1.5 mA.
La corriente en el emisor T1: IRB2+IB2= 1.5+0.9= 2.4mA y la corriente en
la base de T1: IE1/hfe1= 2.4mA/120= 20μA.