Iskorištavanje snage 2N3904 tranzistora za učinkovit dizajn kruga

A 2N3904 je najčešće korišteni tranzistor koji se široko koristi u elektroničkim krugovima za različite primjene.Da bismo ga bolje iskoristili, u ovom ćemo članku istražiti fizičku strukturu tranzistora 2N3904, saznati o njegovim zamjenskim modelima, značajkama, tehničkim parametrima i konfiguraciji PIN -a, kao i njegovom principu rada i aplikacijama.

2N3904 je diskretni poluvodički tranzistor pogodan za pojačavanje ili prebacivanje opće namjene.Izrađen je od silicijskog materijala i dolazi u paketu T to-92.Većina nosača naboja u takvim tranzistorima su elektroni, tako da uvijek imaju negativan naboj.Njegovo se stanje može promijeniti iz obrnute pristranosti u naprijed pristranost prema malom naponu (poput 0,7 V) na osnovnom terminalu.

Ova je komponenta prilagođena aplikacijama male struje, male snage i srednjeg napona, nudeći pouzdane performanse pri umjerenim brzinama.Služi kao dodatak tranzistoru 2N3906, a oba su modela uvela Motorola Semiconductor sredinom 1960-ih.Može ispuniti uloge i pojačala i prekidača, što može upravljati do 100mA struje kada se koristi kao prekidač i postigne maksimalnu širinu pojasa od 100MHz kada se koristi kao pojačalo.

• BC549

• BC639

• S8050

• 2N2222

• 2N3904rlrag

• 2N3904rl1g

• 2N4401

• 2N3055

Tranzistor 2N3904 proizvodi Diotec Semiconductor.Tvrtka je osnovana 1973. godine, a sjedište je u Njemačkoj s podružnicom u Šangaju.Tvrtka ima više od četrdeset godina iskustva u istraživanju i razvoju diodi i proizvodnji i posvećena je pružanju kupaca profesionalnim, visokokvalitetnim diodama i ispravljačima.Glavni proizvodi dioteca uključuju TVS cijevi, triode, ultra brzine diode za oporavak, zener cijevi, brze diode za oporavak, diode Schottkyja, obične mostove ispravljača i mostove za ispravljanje, itd.

Sljedeća slika prikazuje simbol, otisak i konfiguraciju PIN -a 2N3904 tranzistora.

PIN 1 (emiter): struja se provodi kroz emiter

PIN 2 (baza): kontrolira pristranost tranzistora

PIN 3 (kolektor): struja prolazi kroz kolektor

• Niska buka: pogodna je za aplikacije s višim potrebama za bukom, poput radija, audio pojačala, itd.

• Dobar porast napona: Ova vrsta tranzistora ima izvrstan dobitak.Kad je kolektor povezan s bazom, bazna struja se značajno povećava.Ali kada je kolektor spojen na prizemni terminal, osnovna struja se značajno smanjuje.

• Niski napon zasićenja: napon zasićenja 2N3904 obično je niži od 0,2 V.Ova značajka omogućuje mu da pokaže manju potrošnju energije u sklopnim krugovima.

• Visoka pojačanja struje: njegovo trenutno pojačanje obično je između 100 i 300, što može pojačati ulazni signal na veći izlazni signal.

Tranzistor 2N3904 sastoji se od tri razine poluvodičkih materijala, naime područja emitera, osnovnog područja i područja kolektora.Područje emitera je poluvodič N-tipa, osnovno područje je poluvodič p-tipa, a regija kolektora je poluvodič N-tipa.U nedostatku bilo kojeg vanjskog napona, 2N3904 je u zatvorenom stanju, a PN spoj između regije emitera i osnovne regije je pristrano naprijed, sprječavajući struju da teče.Međutim, kada se na bazu primijeni odgovarajući napon, ovaj napon će uzrokovati da napon pristranosti PN -a u osnovnoj regiji dosegne napon uništenja, zbog čega je PN spoj postao vodljiv.U ovom trenutku, elektroni u osnovnoj regiji bit će ubrizgani u regiju emitera, formirajući strujni protok.Istodobno, PN spoj u području sakupljača ostaje obrnuto pristrano, što pomaže u sprječavanju struje da teče kroz nju.

Ograničeni parametri su ključni elementi koji opisuju približne uvjete korištenja proizvoda.Prilikom dizajniranja proizvoda obično postavljamo normalne radne uvjete i pokušavamo se držati podalje od tih ekstremnih parametara jer čak i približavanje ovih parametara može smanjiti vijek trajanja uređaja.Moramo osigurati da se tranzistori koriste u određenim granicama kako bi se spriječilo pregrijavanje ili oštećenje.

• Generator impulsa: To je uobičajeni tranzistor koji se može koristiti za stvaranje impulsnih signala.Kod vremena i generatora frekvencija često se koristi u kombinaciji s drugim komponentama za generiranje različitih potrebnih valnih oblika impulsa.

• Prekidač: 2N3904 također se može koristiti kao prekidač za kontrolu velike struje ili visokonaponskog opterećenja.U digitalnim krugovima može se koristiti u konstrukciji logičkih vrata, kao i upravljačkih sklopova.

• krugovi regulatora napona: 2N3904 se može koristiti u krugovima regulatora napona za regulaciju napona izlaza napajanja.Također se može koristiti u sklopima prebacivanja regulatora za učinkovito pretvaranje razine napona.

• Pojačalo: Može se koristiti za dizajniranje različitih vrsta pojačanih krugova, uključujući pojačala uobičajenog emitera, pojačala uobičajenog kolektora i pojačala uobičajene baze, kako bi se pojačale slabe signale koje generiraju senzori za naknadnu obradu ili mjerenje.

• Sljedbenik kolektora: 2N3904 može se koristiti kao sljedbenik kolektora kroz koji se može postići niska izlazna impedancija kako bi se omogućila vožnja opterećenja poput motora ili drugih uređaja visoke struje.

Prvo odaberemo odgovarajuće parametre tranzistora na temelju stvarnih zahtjeva za primjenu, poput pojačanja struje, napona zasićenja, maksimalne struje sakupljača i maksimalnog napona kolektora-emiter.U dizajnu kruga postavljamo tranzistor 2N3904 u odgovarajući položaj i racionalno izgled ostalih komponenti kako bismo optimizirali put prijenosa signala i smanjili gubitak i smetnje signala.

Krug pristranosti jedan je od preduvjeta za rad tranzistora.Dobro dizajnirani krug pristranosti može poboljšati performanse i učinkovitost tranzistora.Možemo optimizirati krug pristranosti podešavanjem veličine otpornika pristranosti i pomoću izvora konstantne struje.

Zatim povezujemo ulazni signal na osnovni pin tranzistora 2N3904 i osiguravamo da amplituda i frekvencijski raspon ulaza i frekvencijski raspon zadovoljavaju specifikacije tranzistora.

Zatim povezujemo kolekcionarnu pinu tranzistora 2N3904 na opterećenje koje izlazi signal, pazeći da impedancija opterećenja odgovara izlaznoj impedanciji tranzistora.

Opet pružamo prikladno napajanje DC -a za tranzistor 2N3904 kako bismo osigurali da njegov rad i struja ispunjavaju specifikacije.

Nakon dovršetka dizajna i spojeva kruga, obavljamo testiranje i uklanjanje pogrešaka kako bismo osigurali da tranzistor 2N3904 može pravilno raditi u krugu i postići očekivane pokazatelje uspješnosti.

2N3904 je izuzetno popularan NPN tranzistor koji se koristi kao jednostavan elektronički prekidač ili pojačalo koje može podnijeti 200 mA (apsolutno maksimum) i frekvencije čak 100 MHz kada se koristi kao pojačalo.

Središnji poluvodič 2N3903 i 2N3904 su NPN silicijski tranzistori dizajnirani za pojačalo opće namjene i prebacivanje.

2N3904 ima vrijednost dobitka od 300;Ova vrijednost određuje sposobnost pojačanja tranzistora.Maksimalna količina struje koja bi mogla teći kroz kolekcionarnu pinu je 200mA, stoga ne možemo povezati opterećenja koja konzumiraju više od 200mA pomoću ovog tranzistora.

2N3904 ima vrijednost dobitka od 300;Ova vrijednost određuje sposobnost pojačanja tranzistora.Maksimalna količina struje koja bi mogla teći kroz kolekcionarnu pinu je 200mA, stoga ne možemo povezati opterećenja koja konzumiraju više od 200mA pomoću ovog tranzistora.

Tranzistor 2N3904 je silikonski epitaksijalni ravnin NPN opće namjene pojačalo i prekidač.Korisni dinamički raspon proteže se na 100 mA kao prekidač i na 100 MHz kao pojačalo.