डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर गणना

डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर जंक्शन ट्रांजिस्टर (BJT) की एक जोड़ी का उपयोग करके एक प्रसिद्ध और लोकप्रिय कनेक्शन है, जिसे एक एकीकृत की तरह संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है 'उत्तम' ट्रांजिस्टर। निम्नलिखित आरेख कनेक्शन का विवरण दिखाता है।

परिभाषा

डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर को दो BJT के बीच एक कनेक्शन के रूप में परिभाषित किया जा सकता है जो उन्हें वर्तमान लाभ की एक पर्याप्त राशि प्राप्त करने के लिए एक एकल संयुक्त BJT बनाने की अनुमति देता है, जो आमतौर पर हजार से परे हो सकता है।

इस विन्यास का मुख्य लाभ यह है कि समग्र ट्रांजिस्टर एक एकल डिवाइस की तरह व्यवहार करता है जो एक बढ़ाया है वर्तमान लाभ प्रत्येक ट्रांजिस्टर के वर्तमान लाभ के उत्पाद के बराबर।

यदि डार्लिंगटन कनेक्शन में वर्तमान लाभ gains के साथ दो व्यक्तिगत BJTs शामिल हैं₁और β_दोसंयुक्त वर्तमान लाभ की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

ख_घ= β₁ख_दो-------- (12.7)

जब मिलान ट्रांजिस्टर का उपयोग डार्लिंगटन कनेक्शन में किया जाता है जैसे कि ors₁= β_दो= =, वर्तमान लाभ के लिए उपरोक्त सूत्र सरल हो जाता है:

ख_घ= β^दो-------- (12.8)

पैक डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर

इसकी अपार लोकप्रियता के कारण, डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर भी निर्मित और उपलब्ध हैं जो एक ही पैकेज में तैयार किए गए हैं, जिसमें दो BJTs आंतरिक रूप से एक इकाई के रूप में वायर्ड हैं।

निम्न तालिका एकल पैकेज के भीतर एक उदाहरण डार्लिंगटन जोड़ी की डेटशीट प्रदान करती है।

संकेत दिया वर्तमान लाभ, दो BJTs से शुद्ध लाभ है। इकाई 3 मानक टर्मिनलों के साथ आती है बाहरी रूप से, अर्थात् आधार, एमिटर, कलेक्टर।

इस तरह के पैक किए गए डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर में सामान्य ट्रांजिस्टर के समान बाहरी विशेषताएं होती हैं, लेकिन सामान्य एकल ट्रांजिस्टर की तुलना में इसमें बहुत अधिक और वर्धित करंट आउटपुट होता है।

कैसे डीसी बायस एक डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर सर्किट

निम्न आंकड़ा एक बहुत ही उच्च वर्तमान लाभ के साथ ट्रांजिस्टर का उपयोग करके एक सामान्य डार्लिंगटन सर्किट दिखाता है common_घ।

यहाँ आधार धारा की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

मैं_ख= वी_डीसी- वी_होना/ आर_ख+ β_घआर_है-------------- (12.9)

हालाँकि यह देखने में समान हो सकता है समीकरण जो सामान्य रूप से किसी भी नियमित BJT के लिए लागू किया जाता है , मान β_घउपरोक्त समीकरण में काफी अधिक होगा, और वी_होनातुलनात्मक रूप से बड़ा होगा। यह पिछले पैराग्राफ में प्रस्तुत नमूना डेटाशीट में भी साबित हुआ है।

इसलिए, एमिटर करंट की गणना इस प्रकार की जा सकती है:

मैं_है= (β_घ+ 1) मैं_ख≈ ≈_घमैं_ख-------------- (12.10)

डीसी वोल्टेज होगा:

वी_है= मैं_हैआर_है-------------- (12.11)

वी_ख= वी_है+ वी_होना-------------- (12.12)

हल किया हुआ उदाहरण 1

निम्नलिखित आंकड़े में दिए गए आंकड़ों से, डार्लिंगटन सर्किट के पूर्वाग्रह धाराओं और वोल्टेज की गणना करें।

उपाय : Eq.12.9 को लागू करना वर्तमान का आधार इस प्रकार निर्धारित होता है:

मैं_ख= 18 वी - 1.6 वी / 3.3 एमΩ + 8000 (390≈) A 2.56 μA

Eq.12.10 को लागू करते हुए, एमिटर करंट का मूल्यांकन इस प्रकार किया जा सकता है:

मैं_है6 8000 (2.56 μA) ≈ 20.28 mA 6 I_सी

एमिटर डीसी वोल्टेज की गणना समीकरण 12.11 का उपयोग करके की जा सकती है, जैसे:

वी_है= 20.48 mA (390Ω), 8 V,

अंत में कलेक्टर वोल्टेज का मूल्यांकन ईक को लागू करके किया जा सकता है। 12.12 जैसा कि नीचे दिया गया है:

वी_ख= 8 वी + 1.6 वी = 9.6 वी

इस उदाहरण में डार्लिंगटन के कलेक्टर में आपूर्ति वोल्टेज होगा:
वी_सी= 18 वी

एसी समकक्ष डार्लिंगटन सर्किट

नीचे दिखाए गए चित्र में, हम एक देख सकते हैं BJT एमिटर-फॉलोअर सर्किट डार्लिंगटन मोड में जुड़ा हुआ है। जोड़ी का आधार टर्मिनल कैपेसिटर C1 के माध्यम से एसी इनपुट सिग्नल से जुड़ा है।

कैपेसिटर सी 2 के माध्यम से प्राप्त आउटपुट एसी सिग्नल डिवाइस के एमिटर टर्मिनल से जुड़ा हुआ है।

उपरोक्त विन्यास का सिमुलेशन परिणाम निम्नलिखित आकृति में प्रस्तुत किया गया है। यहाँ डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर को एक एसी समतुल्य सर्किट के साथ इनपुट प्रतिरोध के साथ देखा जा सकता है आर _मैं और वर्तमान के एक आउटपुट स्रोत के रूप में प्रतिनिधित्व किया ख _घ मैं _ख

एसी इनपुट प्रतिबाधा की गणना नीचे बताई गई है:

एसी बेस करंट से गुजर रहा है आर _मैं है:

मैं_ख= वी_मैं- वी_या/ आर_मैं---------- (12.13)

जबसे
वी_या= (मैं_ख+ β_घमैं_ख) आर_है---------- (12.14)

अगर हम Eq में E.1 12.13 लागू करते हैं। 12.14 हमें मिलता है:

मैं_खआर_मैं= वी_मैं- वी_या= वी_मैं- मैं_ख(1 + β_घ) आर_है

के लिए ऊपर हल वी _मैं:

वी_मैं= मैं_ख[आर_मैं+ (1 + β_घ) आर_है]

वी_मैं/ मैं_ख= आर_मैं+ β_घआर_है

अब, ट्रांजिस्टर बेस की जांच करके, इसके एसी इनपुट प्रतिबाधा का मूल्यांकन किया जा सकता है:

साथ से_मैं= आर_ख। आर_मैं+ β_घआर_है---------- (12.15)

हल किया हुआ उदाहरण २

अब उपरोक्त एसी समकक्ष एमिटर फॉलोअर डिजाइन के लिए एक व्यावहारिक उदाहरण हल करते हैं:

सर्किट के इनपुट प्रतिबाधा को निर्धारित करें, आर _मैं = 5 kΩ

Eq.12.15 को लागू करते हुए हम नीचे दिए गए समीकरण को हल करते हैं:

साथ से_मैं= 3.3 MΩ Ω [5 k] + (8000) 390 ()] = 1.6 M (

व्यावहारिक डिजाइन

यहाँ एक कनेक्ट करके व्यावहारिक डार्लिंगटन डिज़ाइन है 2N3055 पावर ट्रांजिस्टर एक छोटे से संकेत के साथ BC547 ट्रांजिस्टर।

100K रोकनेवाला का उपयोग सिग्नल इनपुट पक्ष पर किया जाता है ताकि करंट को कुछ मिलों तक कम किया जा सके।

आम तौर पर बेस में इस तरह के कम करंट के साथ, 2N3055 कभी भी एक उच्च करंट लोड को रोशन नहीं कर सकता है जैसे कि 12V 2 amp बल्ब। ऐसा इसलिए है क्योंकि उच्च बेस करंट में कम बेस करंट को संसाधित करने के लिए 2N3055 का वर्तमान लाभ बहुत कम है।

हालांकि जैसे ही एक अन्य BJT जो कि BC547 यहां है, डार्लिंगटन जोड़ी में 2N3055 से जुड़ा हुआ है, एकीकृत वर्तमान लाभ बहुत अधिक मूल्य में कूदता है, और दीपक को पूरी चमक पर चमकने की अनुमति देता है।

2N3055 का औसत औसत लाभ (hFE) 40 के आसपास है, जबकि BC547 के लिए यह 400 है। जब दोनों को डार्लिंगटन की जोड़ी के रूप में जोड़ा जाता है, तो लाभ 40 x 400 = 16000 तक काफी हद तक बढ़ जाता है, यह बहुत अच्छा नहीं है। इस तरह की शक्ति हम डार्लिंगटन ट्रांजिस्टर कॉन्फ़िगरेशन से प्राप्त करने में सक्षम हैं, और एक साधारण दिखने वाले ट्रांजिस्टर को एक साधारण संशोधन के साथ बेहद रेटेड डिवाइस में बदल दिया जा सकता है।