El transistor Darlington es un dispositivo que combina dos transistores bipolares en una configuración peculiar, en donde ambos colectores se conectan entre sí; y el emisor se conecta a la base de otro transistor. En la figura 1 te muestro dicha conexión.

Para iniciar el análisis inducimos en el transistor Q1 una corriente en la base, la cual designamos como IB1.

Al incidir dicha corriente decimos que la corriente de colector IC es igual a IB1 por la ganancia BETA del transistor.

Tal vez te preguntas y ¿de que sirve esa configuración?

La respuesta es muy sencilla. A diferencia de un transistor convencional en el que su ganancia ronda los 30 y los 500, la configuración Darlington te puede servir para incrementar la ganancia miles de veces mas que la de cualquier transistor disponible en el mercado.

Puedes imaginar la siguiente analogía: La union hace la fuerza.

Para demostrar lo anterior, aprenderás a diseñar un sistema Darlington a travez de un ejemplo. Para ello, debemos partir de una corriente inicial que necesitemos amplificar, para nuestro caso será de 10 micro Amperes, a dicha corriente la nombraremos como IB1. (Ver figura 3)

Aunque la corriente que nos interesa realmente es la IC2 ya que es la amplificada, debemos tomar en cuenta la ganancia de ambos transistores para calcularla, para nuestro caso será de 80 por cada uno.

Para calcular la corriente solicitada, iniciaremos de izquierda a derecha. Como es bien sabido, la corriente IC1 es igual al producto de IB1 por la ganancia B1.

Figura 3. Modelo Darlington Ejemplo.

Al pasar la corriente IC1 por el emisor de Q1 decimos que IC1 es igual a IE1, por lo tanto, cuando IE1 se dirige a la base de Q2 decimos que se transforma en IB2, ya que esta ultima se refiere a la corriente de base que entra al transistor Q2.

Matematicamente sería:

Por lo que la corriente de IC2 es la siguiente:

Cabe decir que, IC2 es la corriente que necesitamos o, la corriente amplificada que obtendremos y de la cual sacaremos provecho.

Ahora vamos a sustituir los valores numéricos en las ecuaciones.

Calculando IC1:

Igualación:

Calculando IC2.

Como conclusión puedes notar que, la corriente inicial que incidiste en la base del transistor Q1 se ha incrementado 800 veces.

Características generales de la configuración Darlington.

La configuración Darlington no se emplea en dispositivos de radiofrecuencia, ya que la unión de los dos transistores influye en la lentitud de su conmutación, por lo que esta configuración solo opera a bajas frecuencias. Una de las aplicaciones más comunes de este tipo de transistores es su uso como amplificador de corriente.

La configuración Darlington es de tipo comercial por lo que lo puedes adquirir en un solo encapsulado. No es necesario que armes la estructura que te he presentado, aunque si requieres de un dispositivo personalizado que amplifique la corriente a medida de tus requerimientos, es necesario que armes dicha configuración.

Dime si te interesa que aborde el tema de un Darlington personalizado.

Por ultimo tenemos que, a diferencia de los transistores convencionales donde su voltaje base – emisor es de 0.7 V, la configuración Darlington dispone de un voltaje de 1.4V.