达林顿晶体管是1953年由美国电气工程师兼发明家西德尼·达林顿（Sidney Darlington）发明的。
达林顿晶体管使用两个连接在一起的标准BJT（双极结型晶体管）晶体管。达林顿晶体管以一种配置连接，其中一个晶体管的发射极向另一个晶体管的基极提供偏置电流。
达林顿晶体管对及其配置：
如果我们看到达林顿晶体管的符号，我们可以清楚地看到两个晶体管是如何连接的。在下图中，显示了两种类型的达林顿晶体管。左侧是NPN达灵顿，另一侧是PNP达灵顿。我们可以看到NPN Darlington由两个NPN晶体管组成，而PNP Darlington由两个PNP晶体管组成。第一个晶体管的发射极直接连接在另一个晶体管的基极两端，两个晶体管的集电极也连接在一起。此配置用于NPN和PNP达林顿晶体管。在这种配置中，该对或达林顿晶体管产生更高的增益和较大的放大能力。
普通的BJT晶体管（NPN或PNP）可以在两种状态ON和OFF之间操作。我们需要向基极提供电流，以控制集电极电流。当我们向基极提供足够的电流时，BJT进入饱和模式，电流从集电极流向发射极。该集电极电流与基极电流成正比。基极电流与集电极电流之比称为晶体管的电流增益，表示为Beta（β）。在典型的BJT晶体管中，电流增益取决于晶体管规格。但是在某些情况下，应用需要更多的电流增益，这是单个BJT晶体管无法提供的。的达林顿对非常适合 需要高电流增益的应用。
交叉配置：
但是，上图中显示的配置使用两个PNP或两个NPN，还有其他Darlington配置，也可以使用交叉配置，其中PNP与NPN一起使用，或者NPN与PNP一起使用。这种交叉配置称为Sziklai Darlington对配置或推挽配置。
上图中显示了Sziklai Darlington对。这种配置产生的热量更少，并且在响应时间方面具有优势。我们将在稍后讨论。它用于AB类放大器或需要推挽拓扑的地方。
这是我们使用达林顿晶体管的几个项目：
- 通过使用Arduino敲击手指来生成音调
- 使用晶体管的简单测谎电路
- 远距离红外发射电路
- 使用Arduino的Line Follower机器人
达林顿晶体管对电流增益计算：
在下图中，我们可以看到两个PNP或两个NPN晶体管连接在一起。
达林顿对的总电流增益为-
电流增益（hFE）=第一晶体管增益（hFE 1）*第二晶体管增益（hFE 2）
在上图中，两个NPN晶体管创建了一个NPN达林顿配置。两个NPN晶体管T1和T2按照连接T1和T2的集电极的顺序连接在一起。第一晶体管T1向第二晶体管T2的基极提供所需的基极电流（IB2）。因此，控制T1的基极电流IB1控制着T2的基极电流。
因此，当集电极电流为时，可获得总电流增益（β ）
β* IB为hFE = fFE 1 * hFE 2
当两个晶体管集电极连接在一起时，集电极总电流（IC）= IC1 + IC2
现在，如上所述，我们得到集电极电流β* IB 1
在这种情况下，当前增益等于或大于1。
让我们看看电流增益是两个晶体管电流增益的乘积。
IB2通过的发射极电流控制的T1，这是IE1。IE1直接跨T2连接。因此，IB2和IE1是相同的。
IB2 = IE1。
我们可以通过以下方式进一步改变这种关系
IC 1 + IB 1
像以前一样更改IC1，我们得到
β 1 IB 1 + IB 1 IB 1（β 1 + 1）
现在和以前一样，我们已经看到
IC =β 1 IB 1 +β 2 IB 2 如，IB2或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 }
因此，总集电极电流IC是单个晶体管增益的组合增益。
达林顿晶体管示例：
需要使用两个NPN晶体管来切换输入电压为15V的60W负载，从而形成达林顿对。第一晶体管增益将为30，第二晶体管增益将为95。我们将计算用于切换负载的基本电流。
众所周知，当负载接通时，集电极电流将为负载电流。根据功率定律，集电极电流（IC）或负载电流（IL）将为
I L = I C =电源/电压= 60/15 = 4Amps
由于第一个晶体管的基极电流增益为30，第二个晶体管的基极电流增益为95（β1= 30和β2= 95），我们可以使用以下公式计算基极电流–
因此，如果我们在第一个晶体管基极上施加1.3mA的电流，则负载将切换为“ ON ”，如果我们将0mA电流或接地的基极接地，则负载将切换为“ OFF ”。
达灵顿晶体管应用：
达林顿晶体管的应用与普通的BJT晶体管相同。
在上图中，NPN达林顿晶体管用于切换负载。负载可以是感性负载或电阻性负载中的任何一种。基极电阻器R1向NPN达林顿晶体管提供基极电流。 R2电阻用于限制流向负载的电流。适用于在稳定运行中需要限流的特定负载。如示例所示，基本电流要求非常低，可以轻松地从微控制器或数字逻辑单元切换它。但是，当达林顿对处于饱和区域或处于完全工作状态时，基极和发射极之间会存在电压降。这是达林顿对的主要缺点。压降范围为0.3V至1.2v。由于此电压降，达林顿晶体管在完全导通模式下向负载供电时会变热。同样，由于该配置，第二电阻器被第一电阻器接通，达林顿晶体管产生较慢的响应时间。在这种情况下，Sziklai配置在响应时间和热性能方面具有优势。
流行的NPN达林顿晶体管是BC517。
根据BC517的数据表，以上图表提供了BC517的直流电流增益。从低到高的三个曲线分别提供了有关环境温度的信息。如果我们看到25度的环境温度曲线，则当集电极电流约为150mA时，直流电流增益最大。
什么是相同的达林顿晶体管？
相同的达林顿晶体管有两个完全相同的对，具有完全相同的规格，并且每个晶体管都具有相同的电流增益。这意味着第一晶体管β1的电流增益与第二晶体管电流增益β2相同。
使用集电极电流公式，相同晶体管的电流增益将为-
IC = {{ β 1 +（β2* β1 ）+ β 2} * IB} IC = {{ β 1 +（β2* β1 ）+ β 1} * IB} β 2 = IB / IC
当前的增益将更高。NPN达林顿对示例是TIP120，TIP121，TIP122，BC517和PNP达林顿对示例是BC516，BC878和TIP125。
达林顿晶体管IC：
达灵顿对允许用户通过几微安来自微控制器或低电流源的电流源来驱动更多的电源应用。
ULN2003是一种广泛用于电子产品的芯片，可提供具有七个集电极开路输出的大电流达林顿阵列。ULN系列由ULN2002A，ULN2003A，ULN2004A组成，在多个封装选项中提供了三种不同的变体。该ULN2003在ULN系列被广泛使用的变体。该器件在集成电路内部包括抑制二极管，这是使用该二极管驱动感性负载的附加功能。
这是ULN2003 IC的内部结构。它是16pin DIP封装。如我们所见，输入和输出引脚完全相反，因为它更易于连接IC，并使PCB设计更加简化。
有七个集电极开路引脚可用。另外还有一个引脚，可用于感应负载相关应用，可以是电动机，螺线管，继电器，需要续流二极管，我们可以使用该引脚进行连接。
输入引脚可与TTL或CMOS兼容，另一方面，输出引脚可吸收大电流。根据数据表，达林顿对能够吸收500mA的电流，并能够承受600mA的峰值电流。
上图显示了每个驱动程序的实际达林顿阵列连接。它用于七个驱动器，每个驱动器都由该电路组成。
当ULN2003的输入引脚（从引脚1到引脚7）具有高电平时，输出将为低电平，并且将吸收通过它的电流。当我们在输入引脚中提供低电平时，输出将处于高阻抗状态，并且不会吸收电流。该销9被用于续流二极管; 使用ULN系列切换任何感性负载时，应始终将其连接到VCC。我们还可以通过并联两对输入和输出来驱动更多电流应用，例如我们可以将引脚1与引脚2连接起来，另一方面可以将引脚16和15连接在一起 并并联两个达林顿对驱动更高的电流负载。
ULN2003还用于驱动带有微控制器的步进电机。
使用ULN2003 IC切换电机：
在此视频中，电动机通过集电极开路输出引脚连接，另一方面，输入连接至输入，我们提供约500nA（.5mA）的电流，并控制电动机上的380mA电流。这就是少量的基极电流可以控制达林顿晶体管中更高的集电极电流的原因。
另外，作为电动机 使用时，该销9被跨接VCC提供续流保护。
电阻提供低上拉电阻，当没有电流从电源流进时，输入变为低电平，这使输出高阻抗停止电动机。当在输入引脚上施加额外的电流时，将发生相反的情况。