:Date: 08/10/2023 :Author: Carlos Félix Pardo Martín :License: Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International :tocdepth: 1 .. _electronic-bjt-darlington: El esquema Darlington ===================== El `esquema Darlington `__ es un dispositivo que combina dos transistores conectados de tal manera que la corriente de emisor del primero alimenta la corriente de base del segundo tal y como se puede ver en la siguiente imagen: .. figure:: electronic/_images/electronic-analog-darlington.png :width: 200px :align: center :alt: Esquema de dos transistores NPN en montaje Darlington. Esquema de dos transistores NPN en montaje Darlington. El esquema Darlington se comporta como un transistor ordinario, con un colector, una base y un emisor. Ventajas: * La principal ventaja de este esquema consiste en que la ganancia de los dos transistores se multiplica, consiguiendo con facilidad **ganancias muy altas**, de varios miles. Esto permite controlar corrientes elevadas con corrientes de base muy pequeñas. * Este esquema se puede implementar con dos transistores discretos conectados o también existen **pares Darlington integrados** en un único encapsulado, lo que reduce el espacio. Inconvenientes: * El esquema Darlington tiene una respuesta más lenta que un único transistor. Esto limita su funcionamiento como interruptor a dispositivos lentos. Para acelerar el apagado del segundo transistor se suele colocar una resistencia entre su base y su emisor. * La mínima tensión entre colector y emisor es mayor que con un solo transistor. Esto produce mayor calentamiento del dispositivo cuando controla el encendido y el apagado de dispositivos con mucha corriente y produce una pérdida de tensión apreciable. * La tensión entre base y emisor es mayor, típicamente superior a 1.2 voltios al sumar dos caídas de tensión de dos transistores. Simulación I ------------ A continuación podemos ver la simulación de un esquema Darlington en configuración de emisor común. Esta etapa necesita muy poca corriente de base para encender una lámpara de 50 vatios y 12 voltios. .. raw:: html
Este esquema se puede utilizar para accionar cargas elevadas con bajas corrientes que provengan de circuitos de control digital, como un microcontrolador. Simulación II ------------- A continuación podemos ver la simulación de la etapa de salida de un circuito oscilador muy popular, el **NE555**. Esta etapa de salida utiliza dos configuraciones Darlington para amplificar las señales internas del circuito y conseguir una corriente elevada que active cargas externas. En el recuadro superior podemos identificar un esquema Darlington en **colector común** (colector conectado a positivo de la alimentación). Este esquema sirve para alimentar con tensión positiva la salida. En el recuadro inferior podemos identificar un esquema Darlington en emisor común (emisor conectado a negativo de la alimentación). Este esquema sirve para alimentar con tensión negativa la salida. Este segundo recuadro inferior tiene algún cambio respecto a la configuración estándar, al añadir una resistencia de 200 ohmios entre el primer transistor Q1 y el segundo transistor Q2. Además hay instalado un diodo entre los colectores de Q1 y Q2. Estos cambios permiten obtener una tensión más baja en la salida que con el esquema estándar. Las resistencias de 200 ohmios a la derecha no pertenecen al circuito NE555, son resistencias de carga. .. raw:: html
Ejercicios ---------- #. Dibuja un esquema simplificado de dos transistores NPN trabajando en configuración Darlington. #. Dibuja un esquema realista de dos transistores NPN trabajando en configuración Darlington de emisor común. #. Dibuja un esquema realista de dos transistores NPN trabajando en configuración Darlington de colector común. #. ¿Cuál es el objetivo principal de unir dos transistores en una configuración Darlington? #. ¿Qué ventajas tiene un esquema Darlington frente a un transistor individual? #. ¿Qué inconvenientes tiene un esquema Darlington frente a un transistor individual? ¿Cómo se puede reducir el efecto de alguno de estos inconvenientes? #. En la etapa de salida del circuito NE555: ¿Cuántos esquemas Darlington puedes identificar? ¿En que configuración está cada uno y por qué?