Vues: 222 Auteur: Leah Publish Heure: 2025-04-13 Origine: Site
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● Introduction aux amplificateurs Darlington
● Amplifiant les signaux AC avec des amplificateurs Darlington
>> Étape 1: Concevoir le circuit
>> Étape 2: Construisez le circuit
>> Exemple de diagramme de circuit
● Applications des amplificateurs Darlington
>> Techniques de réduction du bruit
>> Tableaux de transistor Darlington
>> Paies complémentaires de Darlington
● FAQ
>> 1. Quel est le principal avantage de l'utilisation d'un amplificateur Darlington?
>> 2. Comment l'amplificateur Darlington réalise-t-il un gain de courant élevé?
>> 3. Quel est le gain de tension typique d'un amplificateur Darlington?
>> 4. Pourquoi le biais de bootstrap est-il utilisé dans les amplificateurs de Darlington?
>> 5. Quelles sont les applications communes des amplificateurs Darlington?
L'amplificateur Darlington est un outil polyvalent et puissant pour amplifier les signaux AC, offrant une impédance d'entrée élevée, une faible impédance de sortie et un gain de courant significatif. Cet article se plongera dans les bases de Les amplificateurs de Darlington , leur configuration, leurs caractéristiques et leurs applications, ainsi que pour fournir des conseils étape par étape sur la façon de les utiliser pour amplifier les signaux AC.
Un amplificateur Darlington se compose de deux transistors connectés dans une configuration spécifique où l'émetteur du premier transistor est connecté à la base du deuxième transistor. Cette configuration permet au courant amplifié par le premier transistor d'être amplifié davantage par le deuxième transistor, entraînant un gain de courant global très élevé, atteignant souvent jusqu'à 10 000 fois ou plus.
La paire Darlington peut être utilisée dans diverses configurations, mais elle est couramment utilisée en tant que suiveur d'émetteur en raison de son impédance d'entrée élevée et de son faible impédance de sortie. La configuration des suiveurs d'émetteurs est particulièrement utile pour tamponner les signaux, garantissant que le signal d'entrée n'est pas significativement atténué tout en fournissant une faible sortie d'impédance adaptée aux charges de conduite.
Configuration de la paire Darlington:
- Transistors: deux transistors NPN sont généralement utilisés.
- Connexion: l'émetteur du premier transistor (TR1) est connecté à la base du deuxième transistor (TR2).
- Connexion du collecteur: les deux collectionneurs sont connectés ensemble.
- Biais: le biais de diviseur de tension est courant pour stabiliser le point de fonctionnement.
1. Impédance d'entrée élevée: l'amplificateur Darlington offre une impédance d'entrée très élevée, ce qui le rend adapté aux applications où la source du signal d'entrée a une impédance élevée.
2. Impédance de sortie faible: il fournit une faible impédance de sortie, ce qui est bénéfique pour entraîner de faibles charges d'impédance telles que les haut-parleurs.
3. Gain à courant élevé: le gain actuel d'un amplificateur Darlington est nettement plus élevé que celui d'un seul stade de transistor, atteignant souvent des gains de 10 000 ou plus.
4. Gain de tension d'unité: Le gain de tension d'un amplificateur Darlington est généralement proche de l'unité, ce qui en fait un excellent suiveur de tension.
Pour amplifier un signal AC à l'aide d'un amplificateur Darlington, suivez ces étapes:
1. Choisissez les transistors: sélectionnez deux transistors NPN adaptés à votre application. Les choix courants incluent le 2N3904 ou le BC547.
2. Réseau de polarisation: utilisez un diviseur de tension pour définir la tension de base du premier transistor. Assurez-vous que les résistances de biais sont de taille appropriée pour fournir un fonctionnement stable sans affecter de manière significative l'impédance d'entrée.
3. Condensateurs de couplage: Utilisez des condensateurs de couplage pour bloquer DC et permettre aux signaux de courant alternatif de passer. La valeur de ces condensateurs dépend de la plage de fréquence du signal que vous amplifiez.
1. Connectez les transistors: connectez l'émetteur du premier transistor à la base du deuxième transistor.
2. Connexion collector: connectez les deux collectionneurs ensemble.
3. Charge et sortie: connectez la charge (par exemple, un haut-parleur) à l'émetteur du deuxième transistor.
1. Appliquer le signal d'entrée: utilisez un générateur de signal pour appliquer un signal CA à la base du premier transistor.
2. Mesurer la sortie: utilisez un oscilloscope pour mesurer le signal de sortie à travers la charge.
Le circuit implique généralement les composants suivants:
- Générateur de signaux: fournit le signal d'entrée CA.
- Condensateur de couplage: bloque DC et passe AC.
- Darlington Paire: amplifie le signal d'entrée.
- Charge: le périphérique entraîné par le signal amplifié (par exemple, un haut-parleur).
- Oscilloscope: utilisé pour mesurer le signal de sortie.
Les amplificateurs Darlington sont largement utilisés dans diverses applications en raison de leur gain de courant et de leur impédance d'entrée élevés:
1. Amplificateurs audio: ils sont utilisés dans les circuits audio pour conduire des haut-parleurs ou des écouteurs, fournissant un tampon entre l'étage pré-amplificateur et la charge.
2. Alimentation électrique: Les paires de Darlington peuvent être utilisées dans les circuits d'alimentation pour contrôler les sorties de courant élevé.
3. Circuits de commutation: ils sont utilisés dans les applications de commutation où le lecteur de courant élevé est requis.
4. Contrôle du moteur: Les amplificateurs Darlington sont utilisés dans les circuits de commande du moteur pour conduire les moteurs avec des exigences de courant élevé.
5. Conducteurs LED à courant élevé: ils sont utilisés pour conduire des LED à courant élevé dans les applications d'éclairage.
Lors de l'utilisation de couplage AC dans des amplificateurs Darlington, des problèmes tels que la distorsion du signal et la réduction d'amplitude peuvent se produire, en particulier avec de faibles charges d'impédance. Cela est souvent dû au condensateur agissant comme un diviseur de tension avec l'impédance de charge. Pour atténuer cela, assurez-vous que l'impédance du condensateur à la fréquence d'intérêt est bien inférieure à l'impédance de charge.
Pour augmenter davantage l'impédance d'entrée d'un amplificateur Darlington, le biais de bootstrap peut être utilisé. Cela implique d'ajouter un condensateur entre le collecteur du premier transistor et l'émetteur du deuxième transistor pour découpler les résistances de biais du circuit d'entrée, les empêchant ainsi de réduire l'impédance d'entrée.
Les amplificateurs de Darlington peuvent dissiper une puissance importante, en particulier lors de la conduite de charges de courant élevées. Il est crucial d'assurer un bon couloir de chaleur pour empêcher la surchauffe et les dommages potentiels aux transistors.
Le bruit dans les amplificateurs de Darlington peut être minimisé en utilisant des câbles blindés, à la mise à la terre correctement le circuit et en réduisant l'interférence électromagnétique (EMI) par le biais de techniques de blindage et de disposition appropriées.
Certains circuits intégrés, comme l'ULN2003, fournissent plusieurs paires Darlington dans un seul package. Ces tableaux sont pratiques pour les applications nécessitant plusieurs sorties à courant élevé, telles que la conduite de plusieurs LED ou relais.
L'utilisation de paires de darlington complémentaires (NPN et PNP) peut fournir une étape de sortie push-pull, qui est utile dans les applications nécessitant des oscillations de sortie positives et négatives, comme dans les amplificateurs de puissance audio.
Les amplificateurs Darlington sont des outils puissants pour amplifier les signaux AC, offrant une impédance d'entrée élevée, une faible impédance de sortie et un gain de courant significatif. En comprenant leur configuration et leurs caractéristiques, vous pouvez les utiliser efficacement dans une variété d'applications. Que vous construisiez un amplificateur audio ou une alimentation électrique, la paire Darlington fournit une solution fiable et efficace.
Le principal avantage d'un amplificateur Darlington est son gain de courant et son impédance d'entrée très élevé, ce qui le rend adapté aux applications nécessitant un tampon avec une atténuation de signal minimale.
L'amplificateur Darlington atteint un gain de courant élevé en cascade deux transistors, où le courant d'émetteur du premier transistor devient le courant de base du deuxième transistor, amplifiant ainsi de manière significative le courant.
Le gain de tension typique d'un amplificateur Darlington est proche de l'unité, ce qui en fait un excellent suiveur de tension.
Le biais de bootstrap est utilisé pour augmenter l'impédance d'entrée d'un amplificateur Darlington en découplant les résistances de biais du circuit d'entrée, les empêchant ainsi de réduire l'impédance d'entrée.
Les amplificateurs Darlington sont couramment utilisés dans les circuits audio, les alimentations et les applications de commutation où un lecteur de courant élevé est requis.
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[34] https://www.reddit.com/r/askelectronics/comments/siqard/darlington_amplificer_help_choosing_r1_r2_values/
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[36] https://electronics.stackexchange.com/questions/733968/darlington-pair-amplifer
[37] http://mycollegevcampus.com/sjcet/notes/06_darlington_amplificer.pdf
[38] https://www.youtube.com/watch?v=jlmznkcfvx0
[39] https://www.avaq.com/technology/introduction-to-darlington-transistors-tip122-example
[40] https://www.youtube.com/watch?v=gxpipxbfic4
[41] https://www.diyaudio.com/community/threads/question-egarding-darlington-pair.197402/
