Resistencias dentro de un transistor Darlington

Esos resistores son para acelerar el apagado. La unión base-emisor tiene cierta capacitancia, que se hace aparentemente más grande en una configuración de amplificador inversor por el efecto Miller . Para apagar el transistor, esta capacitancia debe estar descargada.

Cuando se extrae la unidad de base, no hay camino para descargar esta capacitancia del transistor derecho, porque el emisor de base con polarización inversa del transistor izquierdo lo impide. Estas resistencias proporcionan una ruta para esta corriente de descarga.

Si está creando un par de Darlington discreto, incluir al menos R2 no es una mala idea. Si no necesita que el cambio sea demasiado rápido, entonces puede que el transistor se apague lo suficientemente rápido sin él, pero yo incluiría R2 a menos que estuviera tratando de afeitar cada centavo del costo.

No hay reglas estrictas y rápidas para calcular cuáles deberían ser estas resistencias, pero el ejemplo que proporcionó proporciona algunos valores típicos. Si los haces más pequeños, el apagado será más rápido. Si los hace demasiado pequeños, toda la corriente de entrada pasará por las resistencias, sin dejar ninguna para conducir los transistores.

La tensión en R2 está limitada a 0,65 V por la unión de base-emisor con polarización directa, por lo que la corriente será:

$$ I_ {R2} = \ frac {0.65V} {R_2} $$

y puede obtener una idea (solo una idea; para un modelo preciso que simularía o compilaría y mediría) de qué tan rápido se ve afectado el apagado calculando el constante de tiempo formada por R2 y la capacitancia de entrada del transistor derecho:

$$ \ tau = R_2 \ cdot C_ {eb} $$

Los cálculos para R1 son en gran medida los mismos. Sin embargo, debe ser más grande, por dos razones. En primer lugar, el transistor izquierdo no necesita tanta ayuda para apagarse, ya que su capacitancia base puede ser descargada por lo que esté impulsando el transistor; No hay diodo en el camino como en el transistor correcto.

En segundo lugar, hacer que R1 los shunts más pequeños sean más actuales lejos de la base del transistor izquierdo, donde se multiplicaría por ambos transistores. Por lo tanto, la disminución de R1 disminuye la ganancia, porque una mayor parte de la corriente de entrada se multiplica solo por \ $ \ beta \ $ en lugar de \ $ \ beta \ cdot \ beta \ $.

Hay varias razones para las resistencias. Los dos ya mencionados son para acelerar el apagado y garantizar que el dispositivo permanezca apagado cuando no se maneja.

Otra razón es para superar las fugas internas. En general, la fuga de un solo transistor es lo suficientemente baja como para ignorarla. Sin embargo, la fuga del primer transistor se multiplica por la ganancia del segundo, lo que podría hacerlo significativo en algunas aplicaciones, especialmente a altas temperaturas donde la fuga es mayor. La resistencia alrededor del segundo transistor hace que el primer transistor produzca algo de corriente mínima antes de que el segundo se encienda. Esto se puede ajustar para superar la fuga en el peor de los casos del primer transistor.

Tenga en cuenta también que para corrientes de salida bajas, el segundo transistor podría encenderse solo desde la corriente hasta la primera resistencia. En este caso, el voltaje B-E y el voltaje C-E del dispositivo en general serán más bajos que para un darlington puro.

Hay dos propósitos para esas resistencias. Como Phil ha mencionado, uno es ayudar a apagar rápidamente el transistor.

El otro es dos aseguran que el estado del pin en caso de que el pin base no esté siendo accionado. Se elimina un estado flotante. Como si un pin del microcontrolador está en modo de alta impedancia.

Para qué configuración es mejor ¿derribar la base de un transistor NPN? tiene una discusión muy larga sobre el uso de resistencias desplegables en una base de transistor.