Составной транзистор (схема Дарлингтона)

Составной транзистор (транзистор Дарлингтона) — два биполярных транзистора, соединённых так, что эмиттерный ток первого служит током базы второго, а коллекторы объединены. Снаружи пара ведёт себя как один транзистор с очень большим коэффициентом усиления по току — примерно произведением усилений двух транзисторов.

Пример — каналы сборки ULN2003A: по даташиту onsemi усиление по току в каждом канале не меньше 1000 при токе коллектора 350 мА, а на входе стоит резистор 2,7 кОм, поэтому каналом можно управлять прямо от вывода микроконтроллера. Входное напряжение тоже выше, чем у одиночного транзистора: эмиттерные переходы двух транзисторов включены последовательно.

Обратная сторона — напряжение насыщения. Выходной транзистор не может насытиться полностью, поэтому на открытом ключе остаётся около вольта: у ULN2003A 0,85–1,1 В при 100 мА и 1,1–1,6 В при 350 мА. Ключ рассеивает P = U_CE · I, и при больших токах это заметный нагрев — подробнее в карточке ULN2003. Для сравнения: одиночный транзистор в насыщении теряет десятые доли вольта; как устроен и рассчитывается обычный ключ, рассказано в статьях «Биполярный транзистор» и «Ключ на биполярном транзисторе». При коммутации реле и двигателей ключ Дарлингтона, как и любой другой, защищают обратным диодом — в ULN2003 диоды встроены.