Реальное значение коэффициента усиления по току (h21э) определяется типом и технологией изготовления транзистора и обычно не превышает нескольких сотен. Увеличение h21эвыше этого значения в ряде случаев позволяет существенно упростить схемотехнику проектируемых устройств.
Решить проблему увеличения h21эможно чисто схематическим путём за счёт каскадного включения нескольких транзисторов. Применительно к транзисторам одного типа проводимости такие схемы впервые предложены Дарлингтоном и поэтому часто называются схемами Дарлингтона или составными транзисторами.
Составной транзистор — это комбинация из двух отдельных транзисторов VT' и VT". Эмиттерный ток одного транзистора является базовым током другого, коллекторный ток — суммой коллекторных токов отдельных транзисторов (рис. 3.38). Коэффициент усиления по току составного транзистора:
Учитывая, что
будем иметь:
Таким образом, в составном транзисторе суммарный коэффициент передачи тока равен произведению коэффициентов передачи тока отдельных транзисторов.
Рассмотренная схема (рис. 3.38) не единственно возможная. Составные транзисторы строятся и на приборах различного типа проводимости. Такие структуры называют составными транзисторами с дополнительной симметрией. Пример составления такой схемы приведён на рис. 3.39. В этом случае в качестве входного используется транзистор структуры p-n-p, а выходного – структуры n-p-n.
В принципе структура составного транзистора может быть построена с использованием как полевых, так и биполярных транзисторов. Пример такой схемы, выполненной на полевом транзисторе с каналом типа n и биполярном транзисторе структуры n-p-n, приведён на рис. 3.40. Данная схема удачно совмещает свойства полевого и биполярного транзисторов — большое входное сопротивление, теоретически бесконечный статический коэффициент усиления по току (мощности) — обеспечивают возможность управления мощной нагрузкой непосредственно от маломощного источника сигнала. В данной схеме в качестве транзистора VT' могут использоваться и МДП-транзисторы.