TRANSISTOR - ACCOPPIAMENTI DIRETTI - 3


CONFIGURAZIONE DARLINGTON

Un sistema di accoppiamento diretto di due transistor, molto usato nella pratica di ogni giorno, è quello pubblicato nella figura 2. 

Fig. 2 - Accoppiamento di due transistor nella configurazione Darlington, la cui funzione consiste nel comandare un transistor di potenza tramite una corrente di pilotaggio alquanto ridotta.

Componenti circuito fig. 2

Resistenze

Varie

R1 = 18.000 ohm - 1/4 W
R2 = 180 ohm - 1 W
R3 = 8,6 ohm - 15 W

TR1 = 2N1711 (beta = 100)
TR2 = TIP 3055 (beta = 20)
P1= pulsante (normal. aperto)
ALIM. = 13,5 Vcc

In questo circuito i due semiconduttori appaiono collegati in una configurazione che assume il nome di Darlington. Il primo transistor TR1 e gli elementi ad esso collegati rimangono gli stessi utilizzati nello schema di figura 1, mentre TR2 è rappresentato da un elemento di potenza, modello TIP 3055, il cui carico di collettore, di tipo resistivo, è di soli 8,6 ohm (R3).
Lo scopo del montaggio Darlington è quello di comandare un transistor di potenza con corrente di pilotaggio molto ridotta. Ma vediamo subito, anche in questo caso, quali valori assumono le grandezze in gioco, sia attraverso le formule matematiche, sia con la misura diretta strumentale.
Si è detto che nel circuito di figura 1 la corrente di collettore le assume il valore di 70 mA. Questa corrente, quindi, entra pure nella base del transistor TR2 dello schema di figura 2, per essere sottoposta al conseguente processo di amplificazione. Ora, consultando un prontuario, si rileva che il beta del TIP 3055 vale 20. Pertanto, la corrente di collettore le di TR2 è:.

lc = Ib x beta = 70 mA x 20 = 1,4 A

Ma per quanto prima affermato, questa grandezza potrà essere di gran lunga superiore a 1,4 A, se il coefficiente di amplificazione, che caratterizza il modello di semiconduttore utilizzato, è maggiore di 20, che invece si identifica con il limite minimo dei beta di TR2. Ad ogni modo, prendendo per buono il coefficiente di 20, si può immediatamente valutare l'ordine di grandezza dell'amplificazione totale, raggiunta con la configurazione Darlington presentata in figura 2, che è stabilita da:

lc (TR2) : Ib (TR1)

ossia:

1.400 mA : 0,7 mA = 2.000

E questo numero rimane pure confermato dal prodotto dei coefficienti di amplificazione dei transistor TR1 - TR2, segnalato in precedenza nei termini di 100 e 20, rispettivamente. Quindi:

Amplif. totale = 100x20 = 2.000

II pulsante P1, che nello schema di figura 2 funge da interruttore, assume importanza tecnica nei successivi circuiti.