ULN2803: tutto sulla coppia di transistor Darlington

ULN2803

Se stai lavorando con i transistor, è probabile che una combinazione di questi dispositivi a semiconduttore ti interessi. È la coppia di transistor nota come Darlington. Questa configurazione è piuttosto interessante per molti progetti di elettronica fai-da-te e può essere trovata a buon mercato nell'IC ULN2803.

Sarai in grado di trovare il file ULN2803 prodotto da diverse aziende, come la mitica Texas Instruments, o la STMicroelectronics europea, ecc. E in questo articolo della guida, cercherò di risolvere tutti i dubbi su questo prodotto, dirti dove puoi acquistarlo e come lavorarci ...

Cos'è l'ULN2803?

El ULN2803 è un chip, un circuito integrato con una confezione DIP tradizionale, come tante altre. Cioè, con due pile di spilli sui lati. Ebbene, fino a qui possono sembrare tanti altri, ma al suo interno non ha porte logiche convenzionali, multiplexer, filtros, moduli sensori di corrente, registro a scorrimento, né a microcontrollore...

All'interno dell'ULN2803 troverai driver, con una serie di transistor, alcuni dispositivi di cui ho già parlato in altre occasioni con diverse tipologie come: MOSFET, BC547, 2N3055, 2N222, ecc.

Cos'è il transistor o la coppia Darlington?

El Transistor Darlington Non è un transistor in quanto tale, ma un paio di essi collegati in un modo molto specifico. Due transistor bipolari collegati formeranno la coppia Darlington, che consente alla corrente amplificata dal primo transistor di entrare nella base del secondo transistor e di essere nuovamente amplificata.

Questo tipo di amplificazione è stato utilizzato con due transistor separati, ma un ingegnere del I Bell Labs hanno chiamato Sidney Darlington Ha brevettato la combinazione nel 1952. L'idea era di mettere due o tre transistor sullo stesso chip monolitico. Un'idea simile a quella di creare un chip o un circuito integrato, anche se questo risultato non gli viene riconosciuto, come ben sai ...

La coppia Darlington si comporta come un singolo transistor convenzionale, cioè dopo aver combinato i due transistor che ha ancora un'unica base, un collettore e un emettitore. Solo che il guadagno di corrente sarà quello combinato, e quindi maggiore rispetto all'utilizzo di un solo transistor. In particolare, si considera che il guadagno nel Darlington sia approssimativamente il risultato del prodotto tra entrambi i guadagni dei transistor usati separatamente.

Le Vantaggi per usare questa coppia Darlington è chiaro, ottenere un grande guadagno di corrente. Ciò consente di controllare correnti di grandezza maggiore con una piccola corrente di base. Ma ha anche i suoi svantaggi, come un maggiore sfasamento alle alte frequenze rispetto a quando si utilizza un singolo transistor, il che rende il loro utilizzo in circuiti a feedback negativo alquanto instabile.

E non è l'unico problema associato alla coppia Darlington, poiché la caduta di tensione tra la base e l'emettitore è maggiore a causa della doppia giunzione esistente (equivalente alla somma di entrambe le cadute di entrambe le giunzioni).

La tensione di saturazione che hanno è anche un'altra limitazione. A livello pratico, ciò implica una maggiore potenza dissipata, cioè più calore. E continuando con gli svantaggi, la riduzione della velocità di commutazione è un altro fattore limitante e non può essere utilizzata su circuiti dove è necessaria una maggiore agilità. Il primo transistor non può inibire attivamente la corrente di base del secondo, rallentando l'arresto ...

Questi transistor Darlington possono essere trovati entrambi incapsulato separatamente, cioè solo una coppia, o in circuiti integrati con più transistor Darlington come nel caso dell'ULN2803.

Scheda tecnica e pinout ULN2803

Il funzionamento dell'ULN2803 è molto semplice e anche il suo assemblaggio è molto semplice. Questo circuito integrato ha una serie di 8 cancelli di inversione al suo interno implementato mediante un transistor Darlington, in questo caso utilizzando transistor NPN. Ciò consente di collegare ai loro pin altri dispositivi che hanno una forte richiesta di corrente, come ad esempio motori passo-passo a titolo di autista, relè, ecc.

Pertanto, l'ULN2803 è un ccircuito molto versatile che può essere visto in una moltitudine di progetti di produttori come l'uscita di circuiti digitali per azionare attuatori, motori di vario tipo e altri componenti. Tutti possono essere gestiti con una corrente bassa, ammettendo correnti ad alta richiesta come 500 mA o 0.5 A, che per l'elettronica è un valore molto alto.

Supporta tensioni di alimentazione e di uscita digitale di fino a 50v, per trasformare i segnali digitali 5v TTL in qualsiasi tensione fino a 50 volt. Questa pratica funzione è quella che viene definita driver, ovvero agisce come una tipologia di elemento che isola come se fosse una barriera elettronica, proteggendo i circuiti logici digitali da altri che richiedono tensioni e intensità più elevate.

Puoi vedere tutte le funzionalità complete e pinout nella scheda tecnica produttore. Ad esempio, ecco due dei più comuni:

Prezzo e dove acquistare

Non è troppo difficile da trovare se sai dove cercare. Il suo prezzo è economico e puoi anche farlo acquistare in chipgroup ULN2803 se ne hai bisogno di più file. Ad esempio, uno dei più economici è il Nessun prodotto trovato. che puoi acquistare qui per circa 1 €.

Primo progetto con ULN2803

Nel video hanno usato solo 3 dei driver ULN2803, ma puoi usarli tutti e 8 per ottenere più livelli o una maggiore precisione dal tuo misuratore di livello fatto in casa. Anche se meno potrebbe essere sufficiente per il tuo progetto ...

Uno dei principali circuiti semplici che di solito vengono realizzati con l'ULN2803 per mostrare il suo comportamento è un misuratore di livello dell'acqua domestico. È molto semplice, grazie alle sue 8 porte invertenti composte da Darlington e utilizzando circa 8 resistenze da 10k e altri 560 ohm, e anche altri 8 LED, puoi avere il misuratore pronto. Puoi aggiungere un cicalino o una scheda Arduino in modo che quando raggiunge un certo livello, programmare il microcontrollore per eseguire alcune azioni, come tagliare una valvola, eccetera. Le combinazioni sono molto alte.

El l'assemblaggio come puoi vedere è molto semplice anche. La bassa richiesta di corrente al suo ingresso (alta impedenza) dell'ULN2803 per attivare la conduzione dei transistor consente di immergere i conduttori collegati al chip in una vasca d'acqua e che la conducibilità dell'acqua stessa è sufficiente per utilizzare il segnale elettrico per attivarli.

Questo non funzionerebbe con l'acqua distillata, cioè pura, ha bisogno di minerali disciolti come l'acqua del rubinetto perché abbia una certa conduttività. Contrariamente a quanto molti pensano, l'acqua è un cattivo conduttore di elettricità, sono i suoi minerali disciolti che conducono. Pertanto, più l'acqua è impura, più conduce ...

In questo modo, man mano che l'acqua arriva i diversi livelli di ciascuno dei suoi 8 driver, attiverà i LED alla sua uscita e il buzzer che emetterà un beep quando il serbatoio dell'acqua sarà pieno.

Como idea aggiuntiva, puoi collegare ciascuna delle uscite ai pin di ingresso di Arduino, in modo che quando raggiunge il primo livello programmi uno schizzo per eseguire l'azione X, quando raggiunge l'azione Y di secondo livello, e così via. Un'altra opzione è quella di utilizzare relè al posto dei LED in uscita, che permetterebbero di attivare o controllare circuiti o dispositivi con maggiore potenza a seconda del livello raggiunto un livello o un altro, come elettrovalvole o valvole a comando elettrico.


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