Eine Darlingtonschaltung ist eine Transistorkonfiguration aus zwei hintereinandergeschalteten Bipolartransistoren, die zusammen wie ein einzelner Transistor mit extrem hoher Stromverstärkung wirken. Der Emitter des ersten Transistors speist die Basis des zweiten, während beide Kollektoren verbunden sind. Dadurch multiplizieren sich ihre Verstärkungsfaktoren.
Darlingtonschaltung
Eine Darlingtonschaltung erhöht die Stromverstärkung so stark, dass winzige Basisströme große Lastströme schalten können — ideal für Sensorverstärkung und Leistungsschalter.
🔧 Aufbau & Funktionsweise
- Zwei Transistoren in Reihe: T1 verstärkt den Eingangsstrom, dessen Emitterstrom wird zum Basisstrom von T2. → Gesamtverstärkung ≈ β₁ × β₂ (oft > 1000).
- Gemeinsame Kollektoren: Beide Kollektoren liegen zusammen am Lastkreis.
- Hohe Eingangsimpedanz: Ideal für sehr schwache Signale (z. B. Berührungssensoren).
- Erhöhte Basis-Emitter-Spannung: Ca. 1,2–1,4 V, da zwei BE-Strecken in Serie liegen.
📈 Vorteile
- Extrem hohe Stromverstärkung Typisch >1000, bei Kleinsignal-Darlingtons sogar bis 50 000.
- Sehr hoher Eingangswiderstand Ideal für hochohmige Sensoren.
- Einfache Ansteuerung großer Lasten Kleine Ströme → große Ströme.
- Temperaturstabil Arbeitspunkt relativ unkritisch.
⚠️ Nachteile
- Hohe Sättigungsspannung V_CE(sat) oft 0,8–1,2 V → mehr Verlustleistung.
- Langsames Abschalten Ladung in T2-Basis muss erst abfließen.
- Nicht für Hochfrequenz geeignet Größere Phasenverschiebung → Instabilitäten.
- Erhöhte BE-Spannung Ca. doppelt so hoch wie bei Einzeltransistor.
🧰 Typische Anwendungen
- Leistungsschalter (Relais, Motoren, Lampen)
- Sensorverstärker (Berührungssensoren, Fototransistoren)
- Treiberstufen für Mikrocontroller
- Fertige Arrays wie ULN2003/2803
