Darlington-Schaltung / Darlington-Transistor

Der Darlington-Transistor ist eine Schaltung aus zwei Transistoren, die hintereinander geschaltet sind. Die Schaltung wird Darlington-Schaltung genannt. Die Transistoren können getrennt, als Darlington-Schaltung, oder in einem Gehäuse zusammengeschaltet sein. Den Darlington-Transistor gibt es als fertiges Bauelement in NPN-NPN- und PNP-PNP-Form.

Darlington-Schaltung (Prinzip-Schaltung)

Die Darlington-Schaltung ist eine Schaltung aus zwei einzelnen Transistoren. Im Laststromkreis des ersten Transistors T₁ und im Arbeitsstromkreis des zweiten Transistors T₂ ist ein Widerstand R, der Einfluss auf die Stromverstärkung und das Schaltverhalten hat.

Der Darlington-Transistor ist eine Darlington-Schaltung, die aus zwei Transistoren zusammengesetzt ist.
Ein Darlington-Transistor ist im Prinzip ein Einzel-Transistor mit einer sehr hohen Stromverstärkung, die aus dem Produkt der einzelnen Stromverstärkungen berechnet wird.
Der Darlington-Transistor wird dort eingesetzt, wo eine Spannung, die nicht belastet werden darf, eine große Last steuern/schalten soll.

Darlington-Transistor (Schaltzeichen)

Formel zur Berechnung der Stromverstärkung

Durch die Darlington-Schaltung kann eine wesentlich höhere Stromverstärkung erreicht werden, als bei einem einzelnen Transistor. Die gesamte Verstärkung ist das Produkt der einzelnen Verstärkungen der beiden Transistoren.

Elektronenfluss durch die Darlington-Schaltung

In dieser Schaltung ist nicht der Stromfluss der technischen Stromrichtung dargestellt, sondern der Elektronenfluss der physikalischen Stromrichtung.

I_C = Arbeitsstrom
I_B = Steuerstrom

I_C1 = 12210 Elektronen
I_C2 = 110 Elektronen
I_B1 = 111 Elektronen
I_B2 = 1 Elektron

Schaltverhalten

Der Darlington-Transistor kann auch als Schalter eingesetzt werden. Durch die große Stromverstärkung lassen sich große Lastströme mit kleinen Strömen schalten. Beim Abschalten der Last muss man gewisse Eigenheiten berücksichtigen. Der Transistor T₁ schaltet sehr schnell ab. Der Transistor T₂ schaltet jedoch erst dann ab, wenn die Ladung der Basis über den Widerstand abgeflossen ist. Eine kurze Abschaltdauer wird nur durch einen kleinen Widerstand erreicht. Doch dadurch verringert sich auch die Stromverstärkung.
Bei Schaltanwendungen werden in der Regel Darlingtons mit kleinen Widerständen verwendet.
Um die Abschaltdauer zu verkürzen begrenzen die Dioden D₁ und D₂ die Sperrspannungen an den Basis-Emitter-Übergängen. Die Diode D₃ dient als Freilaufdiode für induktive Lasten.