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Die Darlingtonschaltung – Stromverstärkung hoch 2

Sonntag, Februar 7th, 2010

Die Darlingtonschaltung

Beim vorangegangenen Transistorversuch wurde der Basisstrom des Transistors durch immer größere Widerstände so weit verkleinert, bis beim 100-kOhm-Widerstand die Glühlampe kaum noch leuchtete. Zum besseren Verständnis wurden die 100 kOhm mit 1000 km Verbindungsleitung gleichgesetzt. Theoretisch könnte die Lampe jedoch auch über eine wesentlich größere Entfernung zum hellen Aufleuchten gebracht werden. Die Lösung des Problems: Wenn ein Transistor nicht ausreicht, werden zwei Transistoren verwendet.
Die Schaltung gemäß dem Aufbauplan entspricht dem vorangegangenen Versuch, lediglich dass zwei Transistoren in Verbindung mit einem 470-kOhm-Widerstand verwendet werden (wobei die 470 k-Ohm einer theoretischen Leitungslänge von
47000 km entsprechen). Bei Tastendruck leuchtet die Lampe hell.

Die etwas eigenartige Schaltung (Verdrahtung) der beiden Transistoren nennt man „Darlingtonschaltung“. Durch diese Schaltungsart wird die Stromverstärkung von zwei Transistoren multipliziert.

Wie funktioniert diese Schaltung?
Zur besseren Unterscheidung wurden im Schaltplan  die beiden Transistoren mit T1 und T2 bezeichnet. Bei geschlossenem Taster fließt über den 470-kOhm-Widerstand ein minimaler Steuerstrom über die Basis von T1. Trotz einer ca. 300fachen Stromverstärkung an der Emitter-Collector-Strecke würde dieser Laststrom bei weitem nicht ausreichen, die Lampe zum Leuchten zu bringen. Daher wird der vom Transistor T1 verstärkte Laststrom über die Basis von T2 herangeführt. Dessen Emitter-Collector-Strecke schaltet wiederum den ca. 300fach verstärkten Laststrom ein – die Lampe leuchtet. Durch die beiden hintereinander geschalteten Transistoren ergibt sich eine ca. 90000fache Verstärkung (300 X 300 = 90000) gegenüber dem geringen Basisstrom am Transistor T1.
In gleicher Weise können auch mehrere Transistoren geschaltet werden, und so wird es auch einleuchtend, dass die über den Äther ausgestrahlten Radiowellen (elektrische Signale) im Rundfunkempfänger durch entsprechende Verstärkerschaltungen hörbar gemacht werden können.

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