Hallo, ich verstehe die Darlington Schaltung und die Transistorfunktion noch nicht so ganz. Der Transistor schaltet schon durch, wenn an der Basis auch nur geringer Strom fließt (NPN). Man macht sich die Eigenschaft für die Darlingtonschaltung zu nutzen und erreicht eine Art Verstärkung kleinster Menge Strom. Damit brauch man also immer weniger Strom an der Basis um eine Durchschaltung zu bewirken. Es geht also lediglich darum? D.h. mit einem Transistor wird nicht der Strom am Emitter stärker, als er am Kollektor ist (so hatte ich das vorher verstanden), sondern der Transistor dient einfach nur als Schalter dem kleinste Mengen Strom an der Basis zum Durchschalten genüge ist. Ist das so richtig? Und mit der Darlingtonschaltung verstärkt man diesen Effekt einfach. Wozu das eigentlich? Ist es nicht möglich einfach Widerstände vor der Basis zu verringern oder gibt es vielleicht sehr komplexe Schaltungen in denen es keine bessere Möglichkeit gibt und mit geringsten Mengen Strom geschaltet werden muss? Hoffe der Groschen fällt bald. :-? Grüße, Rhyles
Rhyles De schrieb: > Der Transistor schaltet schon durch, wenn an der Basis > auch nur geringer Strom fließt Du musst versuchen, "analog" zu denken. Kleiner Strom in Basis * Stromverstärkung = Strom Kollektor/Emitter -> dieser wiederum ist der Basisstrom für den 2. Transistor bei der Darlingtonschaltung * dessen Stromverstärkung = noch größerer Strom in dessen Ausgangskreis. Darlington wird verwendet, wo hohe Stromverstärkung notwendig ist und ein einzelner Transistor diesen Stromverstärkungsfaktor nicht hat. (Das ganze ist jetzt vereinfacht beschrieben)
>Wozu das eigentlich? Ist es nicht möglich einfach Widerstände vor der >Basis zu verringern oder gibt es vielleicht sehr komplexe Schaltungen in >denen >es keine bessere Möglichkeit gibt und mit geringsten Mengen Strom >geschaltet werden muss? FET?
Hallo Rhyles, so richtige dicke Leistungstransistoren haben nicht die grössten Stromverstärkungen.Die können schon mal bei 15-20 liegen, vor allem in Richtung Leistungsgrenze. Um diese Schwäche auszugleichen wird ein Transistor direkt vorgeschaltet. Der muss jetzt nicht die Power liefern. Wenn er jetzt einen Faktor von 100 erreicht, dies wäre ganz im üblichen Rahmen, dann kommt man schon auf (15-20)x100, also über Stromverstärkungsfaktor 1000. Damit lassen sich schon einmal 10A mit 1mA steuern. Gruss Klaus.
>... dann kommt man schon auf (15-20)x100, also über >Stromverstärkungsfaktor 1000. Damit lassen sich schon einmal 10A mit 1mA >steuern. @KlaRa - bitte nochmal nachrechnen :-)! 5-7mA müssten es in deinem Beispiel schon sein ...
Dann gibt es auch noch die Darlington-Schaltung, die aus einem PNP- und einem NPN-Transistor besteht (oder umgekehrt) und einen PNP- (NPN-)Transistor ergibt. Das ist nicht so üblich, aber ein Tipp, wenn man mal nur bestimmte Transistoren zur Verfügung hat.
Wilhelm Ferkes schrieb: > Dann gibt es auch noch die Darlington-Schaltung, die aus einem PNP- und > einem NPN-Transistor besteht (oder umgekehrt) und einen PNP- > (NPN-)Transistor ergibt. Das ist ein komplementärer Darlington und hat nur 0,7V Spannungsabfall über der B-E Stecke. Sie ist paradoxerweise aber nicht so verbreitet wie ein normaler Darligton. Ich habe vor langer Zeit einmal gelernt das der komplementär Darlington auch als LIN-Schaltung bezeichnet wird. Habe diesen Namen aber nie wieder gehört. Stimmt diese Bezeichnung?
Knut schrieb: >Wilhelm Ferkes schrieb: >>Dann gibt es auch noch die Darlington-Schaltung, die aus einem PNP- und >>einem NPN-Transistor besteht (oder umgekehrt) und einen PNP- >>(NPN-)Transistor ergibt. >Das ist ein komplementärer Darlington und hat nur 0,7V >Spannungsabfall über der B-E Stecke. Sie ist paradoxerweise >aber nicht so verbreitet wie ein normaler Darligton. >Ich habe vor langer Zeit einmal gelernt das der komplementär >Darlington auch als LIN-Schaltung bezeichnet wird. Habe diesen >Namen aber nie wieder gehört. >Stimmt diese Bezeichnung? Mit der Bezeichnung kann ich leider nicht dienen. Diese Schaltungen habe ich aus einem Vorlesungs-Script in Elektronik an der FH. Hab sie niemals woanders wieder gesehen. OK, du nennst schon die Vorteile, UBE von nur einer BE-Strecke. Ich schaue mir nochmals genau an, ob sie nicht noch andere Vorteile hat... Vielleicht aber auch Nachteile, z.B. Transferfrequenzen, muß aber nicht sein, soweit bin ich aber noch nicht...
Wilhelm Ferkes schrieb: > Dann gibt es auch noch die Darlington-Schaltung, die aus einem PNP- und > einem NPN-Transistor besteht (oder umgekehrt) und einen PNP- > (NPN-)Transistor ergibt. Die tauchten in NF-Verstärkern auf, als es noch keine so leistungsfähigen PNP-Leistungstransistoren gab. Nannte sich Quasikomplementärendstufe.
Angehängte Dateien:
-
Darlington-komplement_r.jpg
350 KB -
Darlington-komplementaer.jpg
350 KB
Ich lade die Darlington-Komplementärstufe mal als Dateianhang hoch. Sorry, Handzeichnung, hab gerade keinen Bock auf den Schaltplan-Editor.
Sorry, 2 mal, ist beim Upload was schief gegangen. Edit: Falls Speicherplatz auf dem Server kritisch, bitte einen der 2 Anhänge löschen.
@ Wilhelm Ferkes (ferkes-willem): George C. Sziklai hats erfunden bzw patentiert: http://www.google.de/#hl=de&source=hp&q=sziklai&meta=&aq=0&oq=Szikla&fp=548235e3c47095d1 Arno
Die tauchen auch... als Thyristoren auf, wenn man solche nicht hat.
Anatomiker schrieb:
> Die tauchen auch... als Thyristoren auf, wenn man solche nicht hat.
Wie meinst du das? Doch nicht, dass man einen komplementären Darlington
durch einen Thyristor ersetzen kann?
Arno H. schrieb: >@ Wilhelm Ferkes (ferkes-willem): >George C. Sziklai hats erfunden bzw patentiert: Im Jahr 1957. OK, mein Vorlesungsscript war auch schon etwas älter, aber da ist noch nicht mal dieser Hinweis drin. Danke! Allerdings waren die damaligen Germanium-PNP-Transistoren bei gleichen Dimensionen mit besseren Parametern herstellbar als NPN. Umgekehrt als später bei Silizium. Das findet man heute noch z.B. bei MOSFET BUZ71 (N-Kanal), der Komplementärtyp BUZ171 (P-Kanal) hat kleinere Drainströme. Bei Kleintransistoren wie BC547/BC557, sind solche Effekte aber weitgehend eliminiert. yalu schrieb: >Anatomiker schrieb: >>Die tauchen auch... als Thyristoren auf, wenn man solche nicht hat. >Wie meinst du das? Doch nicht, dass man einen komplementären >Darlington durch einen Thyristor ersetzen kann? Hoffentlich nicht der Trick, wie man einen Transistor durch 2 Dioden ersetzen möchte??? :-) OK, es gibt da Erklärungsmodelle aus 2 Transistoren, die die Schichtenfolge eines Thyristors haben (ich mußte den Thyristor mal im Fach Halbleitertechnik erklären). Das reicht mal für ein erstes grobes Verständnis. In der Praxis gibt es ansonsten in ICs parasitäre Thyristoren (Latch-Up).
Wilhelm Ferkes schrieb: > OK, es gibt da Erklärungsmodelle aus 2 Transistoren, die die > Schichtenfolge eines Thyristors haben Hat auch funktioniert, allerdings strommäßig begrenzt auf den maximalen Basisstrom. Wurde auch als Diacersatz verwendet, als diese noch (schweine)teuer waren.
Thyristornachbildung mit Komplementärtransistoren:
|----------------o Vcc
|
|Arbeitswiderstand|
|
o--------|
| |
|-<---| ---
T1 |---| | |
| |------ | | R2
| PNP | ---
| | |
| | o |
| | |--| Taster
| | o |
|---| NPN | |
T2 |-----o--------|
|-<-| |
| ---
| | |
| | | R1
| ---
| |
|---------o------------------o Gnd
Angehängte Dateien:
-
kdarl1_1.gif
7,1 KB
>Die tauchen auch... als Thyristoren auf, wenn man solche nicht hat.
Natürlich kann man einen Thyristor durch zwei Transistoren nachbilden,
mit einer komplementären Darlingtonstufe hat das aber nichts zu tun.
Angehängte Dateien:
mhh schrieb: > Du musst versuchen, "analog" zu denken. > Kleiner Strom in Basis * Stromverstärkung = Strom Kollektor/Emitter -> > dieser wiederum ist der Basisstrom für den 2. Transistor bei der > Darlingtonschaltung * dessen Stromverstärkung = noch größerer Strom in > dessen Ausgangskreis. Ja mhh. Aber beide Transistoren werden doch von dem selben Ausgangsstrom gespeist. Wenn man also den Strom vorher halbiert und später wieder addiert, hat man doch im Prinzip den selben Stromgehalt. Z.B. bei der Schaltung in meinem Datei-Anhang. (Quelle www.dieelektronikerseite.de) Der Transistor hinter dem 47kOhm Widerstand enthält einen geringen Basisstrom und schaltet durch. Aber der durchgeschaltete Strom kommt ja vom Kollektor, welcher sich den Strom mit dem zweiten Transistor teilt! Also nach der Diode teilt sich der Strom (90,6) zu 300µA (T1) und 90,3 mA (T2). Der 301µA Strom von T1 addiert sich in T2 mit 90,3mA wieder zu 90,60001mA. Wo genau wurde da verstärkt? Ich kapier das noch nicht.:-/ Die 1µA kommen von der Basis T1. Und das wiederum wurde ja auch geteilt (geteilt zwischen 47kOhm und 470Ohm Widerstand. Entsteht durch die bipolaren Transistoren vielleicht eine erhöhte Spannung, die für die größere Leistung verantwortlich ist? Viele Dank für die bisherigen Antworten! Grüße, Rhyles
Knut schrieb: > Wilhelm Ferkes schrieb: >> Dann gibt es auch noch die Darlington-Schaltung, die aus einem PNP- und >> einem NPN-Transistor besteht (oder umgekehrt) und einen PNP- >> (NPN-)Transistor ergibt. > > Das ist ein komplementärer Darlington und hat nur 0,7V Spannungsabfall > über der B-E Stecke. Sie ist paradoxerweise aber nicht so verbreitet wie > ein normaler Darligton. > > Ich habe vor langer Zeit einmal gelernt das der komplementär Darlington > auch als LIN-Schaltung bezeichnet wird. Habe diesen Namen aber nie > wieder gehört. > > Stimmt diese Bezeichnung? Die Bezeichnung LIN-Schaltung war in den 80ern durchaus üblich. Da dieser Ausdruck heute aber eher selten so auftaucht, wirst Du mit "komplementäte Darlingtonschaltung" sicher schneller Konsens erreichen, was gemeint ist.
Rhyles De schrieb: >Wo genau wurde da verstärkt? Ich kapier das noch nicht.:-/ >Die 1µA kommen von der Basis T1. Und das wiederum wurde ja auch >geteilt (geteilt zwischen 47kOhm und 470Ohm Widerstand. Bild rechts: Ist klar, oder? 1µA wird zu 90,3mA verstärkt. Stromverstärkung. >Entsteht durch die bipolaren Transistoren vielleicht eine erhöhte >Spannung, die für die größere Leistung verantwortlich ist? Vorsicht mit Spannung und Leistung, der Transistor ist zunächst erst mal nur ein Stromverstärker. Spannungs- und Leistungsverstärkung erhält man erst in einer Schaltung mit weiteren Bauteilen, wie im Bild links, wo mit einem winzigen Strom an der Basis von T1 die LED am Kollektor von T2 zum leuchten gebracht wird. Der Transistor wirkt dabei wie ein Schalter.
Wilhelm Ferkes schrieb: > wo mit einem winzigen Strom > an der Basis von T1 die LED am Kollektor von T2 zum leuchten gebracht > wird. Der Transistor wirkt dabei wie ein Schalter. Ja, wenn ich das nun richtig verstehe, meinte ich dass auch was ich zu Anfang geschrieben habe. Rhyles De schrieb: > sondern der > Transistor dient einfach nur als Schalter dem kleinste Mengen Strom an > der Basis zum Durchschalten genüge ist. Man kann also mit sehr wenig Strom steuern. "Stromverstärken". Aber der Strom der mit diesem wenigem Strom von der Basis gesteuert wird, der kommt auch unserer Energiequelle (bsp.weise der Batterie). D.h. der Transistor ermöglicht nur das Steuern mit sehr wenig Strom. D.h. es ist auch möglich: Rhyles De schrieb: > einfach Widerstände vor der Basis zu verringern wenn man mit größerem Strom bei wenigern Transistoren steuern möchte. Aber mit geringerm Strom zu steuern ist wohl praktikabler, besonders in der Digitaltechnik. Ich wollte nur sicher gehen, dass der Transistor nicht irgendwie anders Strom bezieht außer von der Energiequelle. Das heisst der Verbrauch ist gleich.
Rhyles De schrieb: > Ich wollte nur sicher gehen, dass der Transistor nicht irgendwie anders > Strom bezieht außer von der Energiequelle. Das heisst der Verbrauch ist > gleich. Falls Du das meinst, es wird bei der Darlingtonschaltung nichts "vergeudet". Der erforderliche Ansteuerstrom ist vorteilhafterweise wesentlich geringer als bei einem Einzeltransistor.
> Falls Du das meinst, es wird bei der Darlingtonschaltung nichts > "vergeudet". Doch, Spannung, der Spannungsabfall am eingeschalteten Darlingtontransistor ist 0.7V höher als bei normalen Transistoren, dadurch entsteht im Darlingtontransistor im Schaltbetrieb eine wesentlich höhere Verlustleistung.
So kleinlich wollte ich jetzt nicht sein, MaWin. Strom geht nicht verloren, nur Spannung. Was bei einer LED Ansteuerung durch den Vorwiderstand (der dann kleiner ist) keine Rolle spielt. :)
Doch, kleinlich gehört dazu, weil es bei fertigen Darlingtons nicht mehr wegzureden ist, bei denen geht Strom dran vorbei.
Ja, die Elektronik ist immer ein Verlustgeschäft, es geht mehr rein als rauskommt. :)
MaWin schrieb: >>Falls Du das meinst, es wird bei der Darlingtonschaltung nichts >>"vergeudet". >Doch, Spannung, der Spannungsabfall am eingeschalteten >Darlingtontransistor ist 0.7V höher als bei normalen >Transistoren, dadurch entsteht im Darlingtontransistor >im Schaltbetrieb eine wesentlich höhere Verlustleistung. Das muß nicht generell Darlington-Konfigurationen schlecht reden: Integrierte Darlingtons gibt es natürlich nur in NPN oder PNP. Die so genannte LIN-Schaltung mit einem Darlington aus NPN und PNP ist aber für die geringere UCE bekannt, siehe weiter oben.
Aufpasser schrieb: >U_be ist geringer. >U_ce ist gleich. Einspruch, euer anonymer Ehren.
Nein, ich Einspruch, doppeltes Bild oben: ist bestimmt nicht korrekt in der rechten Hälfte(pnp). Was gibt es zu beanstanden? > Einspruch, euer anonymer Ehren. Ich sehe links(npn) nur einen CE-Übergang, genau so wie bei komplementär, also kein Vorteil. Jedoch links 2 mal einen BE-Übergang, Komplement: eine Sperrschicht. Muß also heißen:... bekannt für geringere Ube.
Aufpasser schrieb: >Bitte noch etwas Bedenkzeit. Nein, hier frißt keiner niemanden. Auch ich bin fehlbar, aber dafür kann man ja diskutieren. OK? >Nein, ich Einspruch, >doppeltes Bild oben: ist bestimmt nicht korrekt in der rechten >Hälfte(pnp). >Was gibt es zu beanstanden? >> Einspruch, euer anonymer Ehren. >Ich sehe links(npn) nur einen CE-Übergang, genau so wie bei >komplementär, >also kein Vorteil. >Jedoch links 2 mal einen BE-Übergang, Komplement: eine Sperrschicht. >Muß also heißen:... bekannt für geringere Ube. Ich sprach von der LIN-Schaltung. Siehe oben. Habe sie gerade in PSPICE simuliert, und da wird nach meiner reichlichen Erfahrung nicht das falscheste Ergebnis heraus gekommen sein. Notfalls habe ich reichlich Transistoren, um die Schaltung auch real nachzubauen.
Dein Thread vom 24.01.2010 19:10 > OK, du nennst schon die Vorteile, UBE von nur einer BE-Strecke. > Ich schaue mir nochmals genau an, ob sie... Meine Post heute, 04.02.2010 17:52 U_be ist geringer. --> als bei gleichgepolten Darlington U_ce ist gleich. --> genau so wie bei " " Was gefällt dir daran nicht? Es steht aber fest, daß deine LIN nicht die Thyristornachbildung ist.
Ich muß noch etwas über die Dateiformate lernen, und über Größen und Auflösungen. Ich hoffe, das PDF passt etwas.
Weiterer Versuch mit geringerer jpg-Komprimierung: Ist der Dateianhang jetzt besser lesbar?
Guten Morgen Willem, willst du mich veräpplern? Deine Messschaltung hat nichts mit deiner rechten Handzeichnungshälfte vom 24.01.2010 19:57 zu tun. Jetzt sind die 2 Komplementären ganz anders verschaltet.
Angehängte Dateien:
Aufpasser schrieb: >Guten Morgen Willem, >willst du mich veräpplern? Guten Tag, Aufpasser, nein, hab ich doch geschrieben, daß man auch vernünftig diskutieren kann. >Deine Messschaltung hat nichts mit deiner rechten >Handzeichnungshälfte vom 24.01.2010 19:57 zu tun. An der rechten Handzeichnungshälfte steht aber auch eindeutig PNP dran. >Jetzt sind die 2 Komplementären ganz anders verschaltet. Wenn es einen PNP aus komplementären Transistoren gibt, so muß es auch einen komplementären NPN geben, in dem man die Transistorpolaritäten einfach tauscht. Genau das hab ich gemacht, nichts weiter. Es hatte einfach nur den Grund, daß der NPN besser in eine Grundschaltung mit positiver Betriebsspannung gegen Masse passt. Da sieht man in der Simulation die Spannungsverhältnisse eindeutiger, denn beim PNP mit VCC-Bezug wären alle Werte von VCC subtrahiert. Und, ist dir sonst noch was aufgefallen? Na gut, dann werde ich es lösen. Es ist tatsächlich so, daß Transistor 2 die Sättigung nie erreichen kann. In dieser Sache steht es somit 1:0 für dich. Verblüffend war es für mich dennnoch, zu sehen, daß man immerhin auf UCE=0,8V herunter kommt, auch weil der erste Transistor schon sehr früh in die Sättigung geht. Der einzige Vorteil dieser Schaltung ist somit die geringe UBE an Transistor 1. So, und weil ich mich endlich mal mit meinem Bildbearbeitungsprogramm beschäftigte, lade ich nochmals eine einfache DC-Simulation mit beiden Komplementärschaltungen und guter Auflösung hoch. Schönes WE!
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschalten
Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.