Apa itu Transistor Darlington?

Transistor Darlington adalah sepasang transistor bipolar yang terhubung untuk memberikan penguatan arus yang sangat tinggi dari arus basis rendah. Emitor dari transistor input selalu dihubungkan ke basis transistor output; kolektor mereka diikat bersama. Akibatnya, arus yang diperkuat oleh transistor input selanjutnya diperkuat oleh transistor output. Darlington sering digunakan di mana gain tinggi diperlukan pada frekuensi rendah. Aplikasi umum termasuk tahap keluaran penguat audio, pengatur daya, pengontrol motor, dan driver tampilan.

Juga dikenal sebagai pasangan Darlington, transistor Darlington ditemukan pada tahun 1953 oleh Sidney Darlington di Bell Laboratories. Selama tahun 1950-an dan 1960-an, itu juga disebut pasangan super-alfa. Darlington mengakui banyak keuntungan dari desain ini untuk sirkuit pengikut emitor dan mematenkan konsepnya.

Transistor Darlington yang biasanya berdaya rendah dan memiliki gain tinggi dapat membuatnya sangat sensitif terhadap perubahan kecil pada arus input. Darlingtons sering digunakan dalam sensor sentuh dan cahaya untuk alasan ini. Photodarlingtons dirancang khusus untuk sirkuit peka cahaya.

Sisi keluaran seringkali berdaya tinggi, gain lebih rendah. Dengan transistor daya yang sangat tinggi, ia dapat mengontrol motor, inverter daya, dan perangkat arus tinggi lainnya. Desain daya menengah sering digunakan dengan logika sirkuit terpadu (IC) untuk menggerakkan solenoida, tampilan dioda pemancar cahaya (LED) dan beban kecil lainnya.

Desain transistor Darlington memberikan beberapa keunggulan dibandingkan penggunaan transistor tunggal standar. Gain dari masing-masing transistor dalam pasangan dikalikan bersama, memberikan gain arus total yang cukup tinggi. Arus kolektor maksimum dari transistor keluaran menentukan pasangan—bisa 100 amp atau lebih. Lebih sedikit ruang fisik yang diperlukan, karena transistor sering dikemas bersama dalam satu perangkat. Keuntungan lain adalah bahwa rangkaian keseluruhan dapat memiliki impedansi input yang sangat tinggi.

Transistor umumnya mengikuti aturan desain yang sama dengan transistor tunggal, dengan beberapa batasan. Ini membutuhkan tegangan basis-emitor yang lebih tinggi untuk menyala, biasanya dua kali lipat dari satu transistor. Waktu matinya lebih lama karena arus basis transistor keluaran tidak dapat dimatikan secara aktif. Penundaan ini dapat dikurangi dengan memasang resistor pelepasan antara basis dan emitor dari transistor keluaran. Namun, Darlingtons tidak cocok untuk aplikasi frekuensi tinggi karena jeda waktu ini.
Tegangan saturasi transistor Darlington juga lebih tinggi, seringkali 0.7v DC untuk silikon, bukan sekitar 0.2v DC. Ini terkadang menyebabkan disipasi daya yang lebih tinggi, karena transistor keluaran tidak dapat jenuh. Pada frekuensi yang lebih tinggi, pergeseran fasa yang lebih besar juga dimungkinkan, yang dapat menyebabkan ketidakstabilan di bawah umpan balik negatif.

Skema transistor Darlington sering menggambarkan pasangan elemen transistor yang dihubungkan bersama di dalam satu lingkaran besar. Transistor Darlington atau Sziklai Pelengkap menggunakan jenis transistor yang berlawanan secara bersamaan. Ketika banyak pasangan daya rendah diperlukan dalam suatu rangkaian, IC array transistor Darlington dapat digunakan. Driver sering menggunakan ini karena mereka biasanya menyertakan dioda untuk mencegah lonjakan saat beban dimatikan. Banyak sirkuit Darlington juga dibangun dengan pasangan transistor diskrit individu yang dihubungkan bersama.