W strefie aktywnej tranzystora bipolarnego zachodzi zależność Ic=β·Ib. W konfiguracji Darlington tranzystory są połączone tak, że prąd "wzmocniony" przez pierwszy tranzystor steruje drugi: emiter Q1 jest połączony z bazą Q2, więc prąd bazy Q2 jest w praktyce dostarczany przez Q1.
Krok 1: policz prąd kolektora Q1
Ib1=1 mA, β1=100, więc:
Ic1=β1·Ib1=100·1 mA=100 mA.
Krok 2: wyznacz prąd bazy Q2
W przybliżeniu (zgodnie z założeniem zadania o pracy w strefie aktywnej) przyjmujemy, że prąd sterujący Q2 pochodzi z prądu Q1, więc Ib2≈Ic1≈100 mA. To jest kluczowa cecha połączenia Darlingtona: drugi tranzystor nie jest sterowany bezpośrednio prądem 1 mA z wejścia, tylko prądem "podniesionym" przez Q1.
Krok 3: policz prąd kolektora Q2
Dla Q2: β2=50, więc:
Ic2=β2·Ib2≈50·100 mA=5000 mA=5 A.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 100 mA – to wynik odpowiadający jedynie Ic1 (pierwszego tranzystora) i pomija wzmocnienie Q2.
- 50 mA – odpowiada sytuacji, jakby Ib2=1 mA (czyli jak w połączeniu równoległym lub przy bezpośrednim zasilaniu bazy Q2), co nie jest Darlingtonem.
- Nie można określić… – w tej wersji zadania topologia jest podana, a zależności wynikają wprost z modelu Ic=β·Ib, więc da się policzyć wartość przybliżoną.
W praktyce pamiętaj, że rzeczywisty prąd może być ograniczony przez obciążenie i warunki napięciowe (nasycenie), ale zadanie wprost zakłada pracę w strefie aktywnej, więc stosujemy model wzmocnienia prądowego.
