ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر جوڑی

امریکہ کے برقی انجینئر اور موجد ، سڈنی ڈارلنگٹن نے 1953 میں ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر ایجاد کیا تھا۔

ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر دو معیاری بی جے ٹی (دو قطبی جنکشن ٹرانجسٹر) ٹرانجسٹر استعمال کرتے ہیں جو ایک دوسرے کے ساتھ جڑے ہوئے ہیں۔ ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر ایک کنفیگریشن میں جڑا ہوا ہے جہاں ایک ٹرانجسٹر کا ایمیٹر دوسرے ٹرانجسٹر کے اڈے کو متعصب موجودہ فراہم کرتا ہے۔

ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر جوڑی اور اس کی تشکیل:

اگر ہم ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر کی علامت دیکھیں تو ہم واضح طور پر دیکھ سکتے ہیں کہ دو ٹرانجسٹر کیسے جڑے ہوئے ہیں۔ ذیل کی تصاویر میں ، ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر کی دو اقسام کو دکھایا گیا ہے۔ بائیں طرف یہ این پی این ڈارلنگٹن ہے اور دوسری طرف یہ پی این پی ڈارلنگٹن ہے ۔ ہم دیکھ سکتے ہیں کہ این پی این ڈارلنگٹن میں دو این پی این ٹرانجسٹرس شامل ہیں ، اور پی این پی ڈارلنگٹن میں دو پی این پی ٹرانجسٹر موجود ہیں۔ پہلے ٹرانجسٹر کا ایمٹر براہ راست دوسرے ٹرانجسٹر کے اڈے سے جڑا ہوا ہے ، دونوں ٹرانجسٹروں کے جمع کرنے والے بھی ایک ساتھ جڑے ہوئے ہیں۔ یہ تشکیل NPN اور PNP ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر دونوں کے لئے استعمال کی جاتی ہے۔ اس کنفیگریشن میں ، جوڑی یا ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر بہت زیادہ فوائد اور بڑی بڑی صلاحیتوں کی تیاری کرتے ہیں۔

بی جے ٹی کا ایک عام ٹرانجسٹر (این پی این یا پی این پی) دو ریاستوں ، آن اور آف کے درمیان کام کرسکتا ہے ۔ ہمیں اڈے کو کرنٹ فراہم کرنے کی ضرورت ہے جو کلکٹر کو کرنٹ لگاتا ہے ۔ جب ہم اڈے کو کافی حد تک موجودہ فراہم کرتے ہیں تو ، بی جے ٹی سنترپتی وضع میں داخل ہوتا ہے اور موجودہ بہاؤ جمع کرنے والے سے ایمٹر تک جاتا ہے۔ یہ جمعاکار موجودہ کے ساتھ براہ راست متناسب ہے بیس موجودہ. بیس موجودہ اور جمع کرنے والا موجودہ کے تناسب کو ٹرانجسٹر کا موجودہ فائدہ کہا جاتا ہے جسے بیٹا (β) کے نام سے تعبیر کیا جاتا ہے ۔ عام بی جے ٹی ٹرانجسٹر میں موجودہ فائدہ ٹرانجسٹر کی تصریح پر منحصر ہے۔ لیکن کچھ معاملات میں درخواست کو زیادہ حالیہ فائدہ کی ضرورت ہے جو ایک ہی بی جے ٹی ٹرانجسٹر فراہم نہیں کرسکتا ہے۔ڈارلنگٹن جوڑی اس درخواست کے لئے بہترین ہے جہاں اعلی موجودہ فائدہ کی ضرورت ہے ۔

کراس ترتیب:

تاہم ، مذکورہ تصویر میں دکھائے گئے ترتیب میں ، دو PNP یا دو NPN کا استعمال کیا گیا ہے ، دوسری دارلنگٹن ترتیب موجود ہے یا کراس کنفیگریشن بھی دستیاب ہے ، جہاں PNP NPN کے ساتھ استعمال ہوتا ہے ، یا PNP کے ساتھ NPN استعمال ہوتا ہے۔ اس قسم کی کراس کنفیگریشن کو سوزکلائی ڈارلنگٹن جوڑی کی تشکیل یا پش پل کی تشکیل کہا جاتا ہے۔

مذکورہ تصویر میں سوزکلائی ڈارلنگٹن کے جوڑے دکھائے گئے ہیں۔ اس تشکیل سے حرارت کم پیدا ہوتی ہے اور اس کے جوابی وقت کے فوائد ہیں ۔ ہم اس کے بارے میں بعد میں تبادلہ خیال کریں گے۔ یہ کلاس اے بی یمپلیفائر یا جہاں پش پل ٹاپولوجس کی ضرورت ہوتی ہے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

یہاں کچھ پروجیکٹس موجود ہیں جہاں ہم نے ڈارلنگٹن ٹرانجسٹرس کا استعمال کیا:

• ارڈینو کے استعمال سے انگلیوں کو تھپتھپا کر ٹن پیدا کرنا
• ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے سادہ جھوٹ پکڑنے والا سرکٹ
• لانگ رینج IR ٹرانسمیٹر سرکٹ
• لائن پیروکار روبوٹ اردوینو کا استعمال کرتے ہوئے

ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر جوڑی موجودہ گین حساب:

نیچے دی گئی تصویر میں ہم دیکھ سکتے ہیں کہ دو PNP یا دو NPN ٹرانجسٹر ایک ساتھ جڑے ہوئے ہیں۔

ڈارلنگٹن جوڑی کا مجموعی موجودہ فائدہ یہ ہوگا-

موجودہ فائدہ (hFE) = پہلا ٹرانجسٹر فائدہ (hFE ₁) * دوسرا ٹرانجسٹر فائدہ (HFE ₂)

مذکورہ شبیہہ میں ، دو NPN ٹرانجسٹروں نے ایک NPN ڈارلنگٹن تشکیل تشکیل دی۔ دو این پی این ٹرانجسٹرز ٹی 1 اور ٹی 2 ایک ساتھ مل کر منسلک ہیں جہاں ، ٹی 1 اور ٹی 2 کے جمع کرنے والے جڑے ہوئے ہیں۔ پہلا ٹرانجسٹر T1 دوسرے ٹرانجسٹر T2 کے اڈے کو مطلوبہ بیس موجودہ (IB2) فراہم کرتا ہے ۔ لہذا ، بیس موجودہ IB1 ، جو T1 کو کنٹرول کر رہا ہے ، T2 کے اڈے پر موجودہ بہاؤ کو کنٹرول کر رہا ہے ۔

لہذا ، جب کلیکٹر موجودہ ہوتا ہے تو ، موجودہ موجودہ فائدہ (β) حاصل ہوتا ہے

I * IB بطور HFE = fFE ₁ * HFE ₂

چونکہ دو ٹرانجسٹر جمع کرنے والے ایک ساتھ جڑے ہوئے ہیں ، کل کلکٹر موجودہ (IC) = IC1 + IC2

اب جیسا کہ اوپر بحث ہوا ، ہمیں کلیکٹر موجودہ Collector * IB ₁ ملتا ہے

اس صورتحال میں ، موجودہ فائدہ اتحاد یا ایک سے زیادہ ہے ۔

آئیے دیکھتے ہیں کہ موجودہ فائدہ کس طرح دو ٹرانجسٹر کے موجودہ فائدہ کی ضرب ہے ۔

IB2 T1 کے emitter کرنٹ کے ذریعہ کنٹرول کیا جاتا ہے ، جو IE1 ہے ۔ IE1 T2 میں براہ راست جڑا ہوا ہے ۔ تو ، IB2 اور IE1 ایک جیسے ہیں۔

IB2 = IE1 ۔

ہم اس تعلقات کو مزید تبدیل کرسکتے ہیں

آئی سی ₁ + آئی بی ₁

ہم پہلے کی طرح ، آئی سی 1 کو تبدیل کرنا ، ہمیں ملتا ہے

I ₁ IB ₁ + IB ₁ IB ₁ (β ₁ + 1)

اب جیسا کہ پہلے دیکھا گیا ہے ، ہم نے اسے دیکھا ہے

IC = β ₁ IB ₁ + β ₂ IB ₂ As، IB2 یا IE2 = IB1 (β1 + 1) IC = β ₁ IB ₁ + β ₂ IB ₁ (β1 + 1) IC = β ₁ IB ₁ + β ₂ IB ₁ β ₁ + β ₂ IB ₁ IC = { β ₁ + (β ₁ + β ₂) + β ₂ }

لہذا ، کلیکٹر موجودہ موجودہ آایسی انفرادی ٹرانجسٹروں کے حصول کا مشترکہ فائدہ ہے۔

ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر مثال:

ایک 60W کے ساتھ بوجھ 15V ان پٹ وولٹیج کی ضرورت ایک ڈارلنگٹن جوڑا پیدا کرنے کے دو NPN ٹرانجسٹروں کا استعمال کرتے ہوئے تبدیل کیا جا کرنے کے لئے. پہلا ٹرانجسٹر فائدہ 30 اور دوسرا ٹرانجسٹر فائدہ 95 ہوگا۔ ہم بوجھ سوئچ کرنے کے لئے بیس کرنٹ کا حساب لگائیں گے۔

جیسا کہ ہم جانتے ہیں ، جب بوجھ آن ہوجائے گا ، جمع کرنے والا موجودہ لوڈ کا موجودہ ہوگا۔ بجلی کے قانون کے مطابق ، کلکٹر کرنٹ (IC) یا لوڈ کرنٹ (IL) ہوگا

I _L = I _C = پاور / ولٹیج = 60/15 = 4 امپس

چونکہ پہلے ٹرانجسٹر کے لئے موجودہ موجودہ فائدہ 30 اور دوسرے ٹرانجسٹر کے لئے 95 (β1 = 30 اور =2 = 95) ہوگا ہم مندرجہ ذیل مساوات سے بیس موجودہ کا حساب لگاسکتے ہیں۔

لہذا، ہم درخواست دے اگر 1.3mA پہلے ٹرانجسٹر بیس بھر میں موجودہ کے، لوڈ "سوئچ گے ON " اور ہم درخواست دے تو 0 ایم اے کے موجودہ یا گراؤنڈ بیس بوجھ "میں تبدیل کر دیا جائے گا OFF ".

ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر درخواست:

ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر کی اطلاق عام بی جے ٹی ٹرانجسٹر کی طرح ہے۔

مذکورہ تصویر میں NPN ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر بوجھ سوئچ کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ بوجھ اندراج یا مزاحمتی بوجھ سے کچھ بھی ہوسکتا ہے۔ بیس رزسٹر آر 1 این پی این ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر کو بیس کرنٹ فراہم کررہا ہے۔ R2 ریزٹر موجودہ کو بوجھ تک محدود کرنا ہے۔ اس کا اطلاق مخصوص بوجھ کے لئے ہوتا ہے جنھیں مستحکم آپریشن میں موجودہ حد کی ضرورت ہوتی ہے۔ جیسا کہ مثال سے پتہ چلتا ہے کہ بیس موجودہ کی بہت کم ضرورت ہے ، اس کو مائکروکونٹرولر یا ڈیجیٹل لاجکس یونٹوں سے آسانی سے تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ لیکن جب ڈارلنگٹن جوڑی سنترپت خطے میں ہے یا مکمل طور پر شرط پر ، وہاں بیس اور ایمیٹر میں وولٹیج ڈراپ ہوتا ہے۔ ڈارلنگٹن کی جوڑی کا یہ سب سے بڑا نقصان ہے. وولٹیج کے قطرے.3V سے لے کر 1.2v تک ہوتے ہیں۔ اس وولٹیج ڈراپ کی وجہ سے ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر گرم ہوجاتا ہے جب موڈ میں ہوتا ہے اور بوجھ کو موجودہ سپلائی ہوتا ہے۔ نیز ، کنفیگریشن کی وجہ سے دوسرے ریزسٹر کو پہلے ریزسٹر کے ذریعہ آن کیا جاتا ہے ، ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر آہستہ ردعمل کا وقت تیار کرتا ہے ۔ اس طرح کے معاملے میں سوزکلا configurationی ترتیب جوابی وقت اور تھرمل کارکردگی سے فائدہ اٹھاتی ہے۔

ایک مشہور این پی این ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر BC517 ہے ۔

BC517 کے ڈیٹا شیٹ کے مطابق ، مذکورہ گراف DC5 موجودہ BC کو حاصل کرتا ہے ۔ بالترتیب کم سے اوپر تک تین منحنی خطوط کے حامل درجہ حرارت کے بارے میں معلومات فراہم کررہے ہیں ۔ اگر ہم 25 ڈگری محیط درجہ حرارت کا وکر دیکھتے ہیں تو ، کلیکٹر موجودہ 150mA کے قریب ہونے پر DC موجودہ فائدہ زیادہ سے زیادہ ہوتا ہے ۔

ایک شناختی ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر کیا ہے؟

آئیڈینٹیکل ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر میں دو جیسی جوڑی ہے جو ہر ایک کے لئے ایک ہی موجودہ فائدہ کے ساتھ بالکل ایک ہی تصریح کے ساتھ ہے ۔ مطلب یہ ہے کہ موجودہ نفع پہلی ٹرانجسٹر کے β1 طور پر ایک ہی ہے دوسری ٹرانجسٹروں موجودہ نفع β2.

کلیکٹر موجودہ فارمولے کا استعمال کرتے ہوئے شناختی ٹرانجسٹر کا موجودہ فائدہ یہ ہوگا-

آئی سی = {{ β 1 + (* 2 * β1) + β 2} * IB} IC = {{ β 1 + (β2 * β1) + β 1} * IB} β ² = IB / IC

موجودہ فائدہ بہت زیادہ ہوگا۔ این پی این ڈارلنگٹن کی جوڑی کی مثال TIP120 ، TIP121 ، TIP122 ، BC517 اور PNP ڈارلنگٹن جوڑی کی مثالیں BC516 ، BC878 ، اور TIP125 ہیں۔

ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر آایسی:

ڈارلنگٹن جوڑی صارفین کو مائکرو کنٹرولر یا کم موجودہ ذرائع سے موجودہ ذرائع کے چند ملیمپ کے ذریعہ زیادہ سے زیادہ ایپلی کیشنز چلانے کی اجازت دیتی ہے۔

ULN2003 الیکٹرانکس میں وسیع پیمانے پر استعمال ہونے والی ایک چپ ہے جو سات کھلی کلیکٹر آؤٹ پٹ کے ساتھ اعلی موجودہ ڈارلنگٹن ارے فراہم کرتی ہے۔ یو ایل این فیملی میں ULN2002A ، ULN2003A ، ULN2004A ، ایک سے زیادہ پیکیج کے اختیارات میں تین مختلف مختلف حالتیں شامل ہیں۔ ULN2003 وسیع پیمانے ULN سیریز میں مختلف استعمال کیا جاتا ہے. اس آلہ میں مربوط سرکٹ کے اندر دبانے والے ڈایڈس شامل ہیں جو اس کا استعمال کرتے ہوئے دلکش بوجھ کو چلانے کی ایک اضافی خصوصیت ہے ۔

یہ ULN2003 IC کی داخلی ڈھانچہ ہے۔ یہ 16pin ڈپ پیکیج ہے۔ جیسا کہ ہم دیکھ سکتے ہیں کہ ان پٹ اور آؤٹ پٹ پن بالکل مخالف ہیں ، اس کی وجہ سے آایسی کو مربوط کرنے اور پی سی بی کے ڈیزائن کو زیادہ آسان بنانے کے ل making آسان ہے۔

یہاں سات کھلی کلکٹر پن دستیاب ہیں۔ ایک اضافی پن بھی دستیاب ہے جو آگمک بوجھ سے متعلق ایپلی کیشن کے لئے مفید ہے ، یہ موٹرز ، سولینائڈز ، ریلے ہوسکتی ہے ، جس کو فری ویلنگ ڈائیڈس کی ضرورت ہوتی ہے ، ہم اس پن کا استعمال کرکے کنکشن بنا سکتے ہیں۔

ان پٹ پن TTL یا CMOS کے ساتھ استعمال کرنے کے لئے مطابقت رکھتا ہے ، دوسری طرف آؤٹ پٹ پن اعلی دھارے ڈوبنے کے قابل ہے۔ ڈیٹا شیٹ کے مطابق ، ڈارلنگٹن جوڑے 500mA موجودہ ڈوبنے کے قابل ہیں اور 600mA چوٹی کے موجودہ کو برداشت کرسکتے ہیں ۔

اوپری امیج میں ہر ڈرائیور کے لئے اصل ڈارلنگٹن سرنی کنکشن دکھایا گیا ہے۔ یہ سات ڈرائیوروں میں استعمال ہوتا ہے ، ہر ڈرائیور اس سرکٹ پر مشتمل ہوتا ہے۔

جب ULN2003 کے ان پٹ پنوں ، پن 1 سے پن 7 تک ، اعلی کی فراہمی کی جائے تو ، پیداوار کم ہوگی اور اس کے ذریعہ موجودہ ڈوب جائے گی۔ اور ہم کرتے ہیں جب کم ان پٹ پن میں پیداوار میں ہو گا اعلی مائبادا ریاست ، اور یہ موجودہ ڈوب نہیں کرے گا. پن 9 کے لئے استعمال کیا جاتا ہے آزاد پہیہ ڈایڈڈ ؛ ULN سیریز کا استعمال کرتے ہوئے کسی بھی متعصبانہ بوجھ کو سوئچ کرتے وقت ، اسے ہمیشہ VCC سے منسلک کیا جانا چاہئے ۔ ہم دو جوڑی کے آدانوں اور آؤٹ پٹ کو متوازی بنا کر مزید حالیہ ایپلی کیشنز بھی چلا سکتے ہیں ، جیسے ہم پن 1 کو پن 2 سے جوڑ سکتے ہیں اور دوسری طرف پن 16 اور 15 کو جوڑ سکتے ہیں اور زیادہ موجودہ بوجھ ڈرائیو کرنے کے لئے متوازی دو ڈارلنگٹن جوڑے۔

ULN2003 مائیکروکنٹرولرز کے ساتھ اسٹپر موٹریں چلانے کے لئے بھی استعمال کیا جاتا ہے۔

ULN2003 IC کا استعمال کرتے ہوئے موٹر سوئچ کرنا:

اس ویڈیو میں موٹر ایک کھلی کلکٹر آؤٹ پٹ پن کے ساتھ جڑا ہوا ہے ، دوسری طرف ان پٹ ، ہم موٹر میں لگ بھگ 500nA (.5mA) موجودہ اور 380mA موجودہ کو کنٹرول کررہے ہیں۔ اس طرح ڈارلنگٹن ٹرانجسٹر میں بیس موجودہ کی چھوٹی سی مقدار زیادہ جمع کرنے والے موجودہ کو کنٹرول کر سکتی ہے ۔

اس کے علاوہ، کے طور پر موٹر استعمال کیا جاتا ہے، پن 9 بھر سے منسلک ہے VCC فراہم کرنے میں Freewheeling تحفظ.

ریزسٹر کم پل اپ مہیا کررہا ہے ، جب ان پٹ کو LOW بناتا ہے جب کوئی موجودہ بہاؤ ذریعہ سے نہیں آرہا ہوتا ہے ، جس سے موٹر کو روکنے والے آؤٹ پٹ کو ہائی رکاوٹ مل جاتی ہے ۔ الٹ اس وقت ہوگا جب ان پٹ پن میں اضافی موجودہ لاگو ہوتا ہے۔