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2010年9月30日 (木)

ダーリントントランジスターのはなし

ダーリントントランジスターとは
[darlington Transistor ]で2つのトランジスタを1パッケージに構成し、高い電流増幅率(hfe)を持つようにしたトランジスター。2つのトランジスタを使って同様な回路を構成するものをダーリントン回路と呼ばれている。
ハード的には
Darlinton
 図の例では比較的大電流を流す必要のある、プランジャ・モーターなどの駆動には数A必要で、例えば 2A 必要な場合にパワートランジスタで hfe=50 とすると、ベース駆動には 40mA必要になります。この値ではCMOSロジック等ではかなりきつい仕様となりますので、大電流バッファ等が別途必要になります。このような場合にダーリントントランジスターを使うと hfe は 50 x 50 = 2500 程度になりますので、少なく見積もって 2000 としても 1mA あればドライブできることになります。これならば CMOSかCPUポート直接でドライブできます。
 例として通常のトランジスタ 2SC2335は、hfe = 20〜80 コレクタ飽和電圧 Vce = 1V ベース飽和電圧Vbe = 1.2V に対し、ダーリントントランジスター 2SC4531は hfe =2000〜20000 Vce =1.5V ベース飽和電圧 Vbe =2.0V と2つのトランジスターがつながっているので hfe が多くなっているが Vce が高くなっているのので、消費電力などに対して注意が必要です。
ソフト的には
 ダーリントントランジスターにはベース抵抗や保護ダイオードなどが入っている場合が多いのでベース抵抗などを計算する際は、確認することが大事です。 電流増幅率を上げるこのダーリントン接続はシリーズレギュレターや広帯域ビデオアンプなどICの内部回路も含めて様々な用途に使用されています。


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