실험 3 : Darlington Amp.

【 이론 】

2개의 npn TR을 그림 6-6(a)와 같이 연결한 것을 Darlington-Pair(D-P)라 부르며

$$ B, ~ C, ~ E~

3개의 단자를 갖는 하나의 TR로 생각할 수 있다. 이는 매우 큰

$$ beta ~

가 필요할때 흔히 쓰인다

$$ ( beta CONG beta _1 beta _2 )

. 첨자 1,2를 붙쳐서 두 TR

$$ Q_1

,

$$ Q_2

에 관한 양을 구별하면.

그러므로

또

(

이상으로 D-P의 근사적 소신호모델은 그림 6-6(b)와 같이 된다.

그림 6-6(c), (d)는 각각 D-P를 이용한 CE, CC증폭기이며 그 해석은 위의 두식을 관련된 제식에 대입하면 된다.

$$ Q_1

의 베이스전류는 매우 작으므로

$$ ( CONG I_C ~/~ beta _1 beta _2 )

$$ R_1 , ~R_2

를 크게 할 수 있고 따라서 그림 6-6(c)에서는

$$ R_1 / /R_2

의 shunt효과를 무시할 수 있다. 그림 6-6(d)에서 전원에서 본 입력 임피던스

$$ R_i~

는 매우 크게 된다.

$$ R_i~

를 더욱 크게 하려면 여기에다 bootstrap 바이어스를 이용하면 된다.

그림 6-6(a)의 D-P에서는

$$ Q_2

의 베이스가 떠 있기 때문에 ON시

$$ Q_2

의 베이스영역에 축적된 전하가 OFF될 때 빨리 밖으로(베이스단자를 통하여) 빠져 나갈 수 없어 고속동작을 하지 못한다. 이 문제를 해결하기 위하여 그림 6-7과 같이 저항

$$ R~

을 연결한다. 이

$$ R~

은 또

$$ Q_1

의 에미터전류에 포함되는 역포화전류성분

$$ I_CBO (1 + beta _1 )

이

$$ Q_2

의 베이스에 유입하는 것을 방지하는 역할도 한다.

$$ R~

의 값은 소신호용 D-P에서는 수

$$ rm k OMEGA~

, 전력용에서는 수

$$ 100 OMEGA ~

(너무 적으면 필요한

$$ I_B2

를 얻을 수 없다)이다. 또한 pnp의 D-P도 있으며 포토트랜지스터보다 훨씬 더 민감한 (

$$ beta~

배 만큼) 포토-Darlington도 있다(그림 6-8). 이것들은 하나의 칩(chip) 위에 만들어져 있다.

상보적 Darlington-Pair(complementary D-P)

이것은 그림 6-9와 같이 pnp TR과 npn TR의 연결로 된 것으로서 전체의

$$ beta ~

가 역시

$$ beta _1 beta _2

인 하나의 npn TR로서 동작한다.

$$ B - E~

간의 전압이 먼저와 달리 0.7V이고,

$$ Q_2

의 포화전압은 먼저와 마찬가지로(0.7+0.2)V 이하로 떨어질 수 없다.

$$ Q_2

의

$$ B -E~

간에 저항

$$ R~

을 연결한 칩도 있다.