KWALIFIKACJA ELM2 + ELM5 - CZERWIEC 2012

PYTANIE NR 37.
Zastosowanie układu Darlingtona spowoduje, że wzmacniacz będzie charakteryzował się
Ilustracja przedstawia schemat układu elektronicznego, znanego jako układ Darlingtona, który jest używany w kontekście
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Para Darlingtona działa jak "podwójny" tranzystor, w którym wzmocnienia prądowe w przybliżeniu się mnożą, więc całkowite wzmocnienie jest duże. Ponieważ do uzyskania danego prądu kolektora potrzeba mniejszego prądu bazy, układ obciąża źródło sygnału słabiej, co oznacza dużą rezystancję wejściową.

Pełne wyjaśnienie:

Układ Darlingtona (para Darlingtona) to połączenie dwóch tranzystorów bipolarnych tak, aby prąd emitera pierwszego tranzystora zasilał bazę drugiego. W praktyce taki zestaw zachowuje się jak jeden tranzystor o bardzo dużym wzmocnieniu prądowym.

Dlaczego poprawna jest odpowiedź: "duża rezystancja wejściowa i duże wzmocnienie"?

  • Duże wzmocnienie: w przybliżeniu całkowite wzmocnienie prądowe jest iloczynem wzmocnień obu tranzystorów (βcałk ≈ β1·β2). Oznacza to, że bardzo mały prąd bazy może sterować znacznie większym prądem kolektora.
  • Duża rezystancja wejściowa: skoro do sterowania potrzebny jest mniejszy prąd wejściowy (prąd bazy "widziany" od strony wejścia), to dla tego samego napięcia sterującego wejście pobiera mniej prądu. Z punktu widzenia źródła sygnału oznacza to większą rezystancję (impedancję) wejściową.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi są niepoprawne?

  • Mała rezystancja wejściowa i duże wzmocnienie: duże wzmocnienie w Darlingtonie nie wynika z większego prądu wejściowego, lecz przeciwnie – z możliwości uzyskania dużego prądu wyjściowego przy małym prądzie bazy, więc wejście nie powinno mieć "małej" rezystancji.
  • Duża rezystancja wejściowa i małe wzmocnienie: Darlington jest stosowany właśnie po to, by podnieść wzmocnienie prądowe; określenie "małe wzmocnienie" stoi w sprzeczności z typowym efektem zastosowania tej konfiguracji.
  • Mała rezystancja wejściowa i małe wzmocnienie: to opis niepasujący do idei układu Darlingtona; taka charakterystyka byłaby raczej typowa dla rozwiązań, które silnie obciążają źródło sygnału i nie zapewniają wzmocnienia prądowego.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli w odpowiedziach pojawia się Darlington, zwykle kojarz go z "bardzo dużym wzmocnieniem prądowym" oraz "małym prądem sterującym", co przekłada się na dużą rezystancję wejściową.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Układ Darlingtona to połączenie dwóch tranzystorów bipolarnych, które działa jak jeden tranzystor o bardzo dużym wzmocnieniu prądowym. Umożliwia sterowanie dużym prądem wyjściowym przy małym prądzie wejściowym (bazy).
W przybliżeniu całkowite wzmocnienie prądowe jest większe, bo zachowuje się jak iloczyn wzmocnień obu tranzystorów. Dzięki temu niewielki prąd bazy może wywołać znacznie większy prąd kolektora niż w pojedynczym tranzystorze.
Ponieważ do uzyskania danego prądu wyjściowego potrzebuje mniejszego prądu bazy "od strony wejścia". Mniejszy pobór prądu z generatora sygnału oznacza, że wejście obciąża źródło słabiej, czyli ma większą rezystancję/impedancję wejściową.
Najczęściej w schemacie widać dwa tranzystory, gdzie emiter pierwszego jest połączony z bazą drugiego, a kolektory bywają połączone razem. W pytaniach teoretycznych zwykle pada nazwa "układ Darlingtona" lub "para Darlingtona".
Tak, często się go stosuje, gdy sygnał sterujący ma małą wydajność prądową, a cewka przekaźnika wymaga większego prądu. Duże wzmocnienie prądowe pozwala sterować obciążeniem przy małym prądzie wejściowym.
W praktyce Darlington ma większy spadek napięcia w stanie przewodzenia i może gorzej pracować w nasyceniu niż pojedynczy tranzystor. Może też przełączać się wolniej w niektórych aplikacjach. Te cechy trzeba uwzględnić przy doborze elementu.
Najbardziej charakterystyczne są: wzrost wzmocnienia prądowego oraz wzrost rezystancji (impedancji) wejściowej, bo do sterowania stopniem potrzeba mniejszego prądu. W konsekwencji źródło sygnału jest mniej obciążone.
Nie zawsze. Duża rezystancja wejściowa może wynikać z różnych konfiguracji (np. wtórnik emiterowy), a wzmocnienie zależy od topologii i punktu pracy. W parze Darlingtona jednak typowo występują oba efekty naraz: duże wzmocnienie i duża rezystancja wejściowa.
Najczęstsze jest odwracanie zależności: uznanie, że skoro układ "wzmacnia", to musi pobierać większy prąd wejściowy (a więc mieć małą rezystancję wejściową). Drugi błąd to mylenie wzmocnienia prądowego z napięciowym i wybór odpowiedzi o "małym wzmocnieniu".
Ćwicz rozpoznawanie konfiguracji (np. wtórnik emiterowy, Darlington) i kojarz je z typowymi cechami: wzmocnienie prądowe, rezystancja wejściowa, zachowanie w nasyceniu. Pomaga też analiza prostych schematów i opisów słownych bez obliczeń.
info

Statystycznie 47% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

Specjaliści zwracają uwagę: "Para Darlingtona działa jak "podwójny" tranzystor, w którym wzmocnienia prądowe w przybliżeniu się mnożą, więc całkowite wzmocnienie jest duże."

Źródła:

  • Wikipedia: Darlington transistor, https://en.wikipedia.org/wiki/Darlington_transistor - accessed 2026-02-18
  • Electronics Tutorials: The Darlington Transistor, https://www.electronics-tutorials.ws/transistor/darlington-transistor.html - accessed 2026-02-18
  • All About Circuits: Darlington Pair, https://www.allaboutcircuits.com/textbook/semiconductors/chpt-4/darlington-pair/ - accessed 2026-02-18

Materiały:

  • Noty aplikacyjne i poradniki o parach Darlingtona (wzmocnienie, spadki napięcia, nasycenie)
  • Podręczniki podstaw elektroniki analogowej (BJT, modele małosygnałowe, parametry wejściowe)
  • Ćwiczenia laboratoryjne: pomiar wzmocnienia i rezystancji wejściowej stopnia tranzystorowego

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego