Izkoriščanje moči 2N3904 tranzistorja za učinkovito oblikovanje vezja

The 2N3904 je pogosto uporabljen tranzistor, ki se pogosto uporablja v elektronskih vezjih za različne aplikacije.Da bi ga bolje izkoristili, bomo v tem članku raziskali fizično strukturo tranzistorja 2N3904, spoznali njegove nadomestne modele, funkcije, tehnične parametre in konfiguracijo PIN ter njegovo delovno načelo in aplikacije.

2N3904 je diskretni polprevodniški tranzistor, primeren za splošno namensko amplifikacijo ali stikalo z nizko močjo.Narejena je iz silicijevega materiala in prihaja v paketu do 92.Večina nosilcev naboja v takšnih tranzistorjih je elektronov, zato imajo vedno negativni naboj.Njegovo stanje se lahko spremeni iz povratne pristranskosti do pristranskosti naprej v skladu z majhno napetostjo (na primer 0,7 V) na osnovnem terminalu za izvajanje.

Ta komponenta je prilagojena za aplikacije z nizkim tokom, nizko močjo in srednje napetosti, ki ponuja zanesljive zmogljivosti z zmernimi hitrostmi.Služi kot dopolnilo tranzistorju 2N3906, oba modela pa sta bila Motorola Semiconductor uvedena sredi šestdesetih let prejšnjega stoletja.Lahko izpolni vloge tako ojačevalnika kot stikala, ki lahko upravlja do 100mA toka, kadar se uporablja kot stikalo in doseže največjo pasovno širino 100MHz, kadar se uporablja kot ojačevalnik.

• BC549

• BC639

• S8050

• 2N2222

• 2N3904rlrag

• 2N3904RL1G

• 2N4401

• 2N3055

Tranzistor 2N3904 izdeluje Diotec Semiconductor.Podjetje je bilo ustanovljeno leta 1973 in ima sedež v Nemčiji s podružnico v Šanghaju.Podjetje ima več kot štirideset let izkušenj na področju diode raziskav in razvoja in proizvodnje in se zavezuje, da bo strankam zagotovil profesionalne, kakovostne izdelke za diode in usmernike.Glavni izdelki Dioteca vključujejo televizorje cevi, triode, ultra hitre obnovitvene diode, zenerjeve cevi, diode hitrega okrevanja, diode Schottky, navadne diode usmernikov in mostove usmernikov itd.

Naslednja slika prikazuje simbol, odtis in konfiguracijo zatiča 2N3904 tranzistorja.

PIN 1 (emitter): tok odteka skozi emitter

Pin 2 (osnova): nadzoruje pristranskost tranzistorja

Pin 3 (zbiralnik): tok teče skozi zbiralnik

• Nizek hrup: primeren je za aplikacije z večjimi potrebami po hrupu, kot so radijski sprejemniki, zvočni ojačevalniki itd.

• Dober povečanje napetosti: Ta vrsta tranzistorja ima odličen dobiček.Ko je kolektor povezan z osnovo, se osnovni tok znatno poveča.Ko pa je kolektor priključen na ozemljitveni terminal, se osnovni tok znatno zmanjša.

• Nizka napetost nasičenosti: napetost nasičenja 2N3904 je običajno nižja od 0,2 V.Ta funkcija omogoča, da v preklopnih vezjih izkaže nižjo porabo energije.

• Amplifikacija visokega toka: Njegova trenutna amplifikacija je običajno med 100 in 300, kar lahko poveča vhodni signal na večji izhodni signal.

Tranzistor 2N3904 je sestavljen iz treh ravni polprevodniških materialov, in sicer na območju oddajnika, osnovnega območja in območja zbiralnika.Regija Emitter je polprevodnik tipa N, osnovno območje je polprevodnik tipa P, zbirateljska regija pa polprevodnik tipa N.Ker ni nobene zunanje napetosti, je 2N3904 v zaprtem stanju, PN stičišče med oddajnikom in osnovnim območjem pa je naprej pristransko, kar preprečuje, da bi tok tekel.Ko pa se na bazo uporabi ustrezna napetost, bo ta napetost povzročila napetost pristranskosti PN stika v osnovnem območju, da doseže uničenje napetosti, zaradi česar bo PN stičišče postalo prevodno.V tem času se bodo elektroni v osnovnem območju vbrizgali v območje emitterjev, kar tvorijo trenutni tok.Hkrati pa PN stičišče na območju zbiralnika ostane obratno pristransko, kar pomaga preprečiti, da bi tok skozi njega tekel.

Omejitveni parametri so ključni elementi, ki opisujejo približne pogoje uporabe izdelka.Pri oblikovanju izdelkov običajno postavljamo normalne delovne pogoje in se poskušamo izogniti tem skrajnim parametrom, ker lahko celo približevanje tem parametrom zmanjša življenjsko dobo naprave.Zagotoviti moramo, da se tranzistorji uporabljajo v določenih mejah za preprečevanje pregrevanja ali poškodbe.

• Generator impulzov: To je skupni tranzistor, ki ga lahko uporabimo za ustvarjanje impulznih signalov.V časovnikih in frekvenčnih generatorjih se pogosto uporablja v povezavi z drugimi komponentami za ustvarjanje različnih potrebnih impulznih valovnih oblik.

• Stikalo: 2N3904 se lahko uporablja tudi kot stikalo za nadzor velikih tokovnih ali visokih napetosti.V digitalnih vezjih se lahko uporabi pri gradnji logičnih vrat, pa tudi na krmilnih tokokrogih.

• Regulator napetosti: 2N3904 se lahko uporabi v vezjih regulatorja napetosti za uravnavanje napetostnega izhoda napajanja.Uporablja se lahko tudi pri preklopu regulacijskih vezij za učinkovito pretvorbo ravni napetosti.

• Ojačevalnik: Uporablja se lahko za oblikovanje različnih vrst amplifikacijskih vezij, vključno z ojačevalniki skupnih emitterjev, ojačevalniki skupnih zbiralnikov in ojačevalniki skupne baze, za ojačanje šibkih signalov, ustvarjenih s senzorji za nadaljnjo obdelavo ali merjenje.

• Slednik zbiralnika: 2N3904 se lahko uporabi kot privrženec zbiratelja, skozi katerega je mogoče doseči nizko izhodno impedanco, da se omogoči vozne obremenitve, kot so mototorji ali druge naprave z visokim trenutnim tokom.

Najprej izberemo ustrezne parametre tranzistorjev na podlagi dejanskih zahtev uporabe, kot so ojačanje toka, napetost nasičenja, največji kolektor tok in največja napetost zbiralnika.V zasnovo vezja postavimo tranzistor 2N3904 v ustrezen položaj in racionalno postavimo druge komponente, da optimiziramo pot prenosa signala in zmanjšamo izgubo in motnje signala.

Vezje pristranskosti je eden od predpogojev za delovanje tranzistorja.Dobro zasnovan vezje pristranskosti lahko izboljša zmogljivost in učinkovitost tranzistorja.Tokokrog pristranskosti lahko optimiziramo tako, da prilagodimo velikost uporov pristranskosti in z virom konstantnega toka.

Nato vhodni signal priključimo na osnovni zatič 2N3904 tranzistorja in zagotovimo, da amplituda in frekvenčni razpon vhodnega signala ustrezata specifikacijam tranzistorja.

Nato kolektorski zatič 2N3904 tranzistorja povežemo z obremenitvijo, ki oddaja signal, pri čemer poskrbimo, da se impedanca obremenitve ujema z izhodno impedanco tranzistorja.

Ponovno nudimo primeren DC napajalnik za tranzistor 2N3904, da zagotovimo, da njegova delovna napetost in tok ustrezata specifikacijam.

Po zaključku zasnove in povezav vezja izvajamo testiranje in odpravljanje napak, da zagotovimo, da lahko tranzistor 2N3904 pravilno deluje v vezju in doseže pričakovane kazalnike zmogljivosti.

2N3904 je izjemno priljubljen NPN tranzistor, ki se uporablja kot preprosto elektronsko stikalo ali ojačevalnik, ki lahko upravlja 200 mA (absolutni največji) in frekvence do 100 MHz, kadar se uporablja kot ojačevalnik.

Osrednja vrsta polprevodnikov 2N3903 in 2N3904 sta silikonski tranzistorji NPN, zasnovani za ojačevalnik splošnega namena in preklopne aplikacije.

2N3904 ima vrednost dobička 300;Ta vrednost določa zmogljivost amplifikacije tranzistorja.Največja količina toka, ki bi lahko tekel skozi kolektorski zatič, je 200mA, zato s tem tranzistorjem ne moremo povezati obremenitev, ki porabijo več kot 200mA.

2N3904 ima vrednost dobička 300;Ta vrednost določa zmogljivost amplifikacije tranzistorja.Največja količina toka, ki bi lahko tekel skozi kolektorski zatič, je 200mA, zato s tem tranzistorjem ne moremo povezati obremenitev, ki porabijo več kot 200mA.

Tranzistor 2N3904 je silicijev epitaksialni ravninski ojačevalnik in stikalo splošnega namena NPN.Uporabni dinamični razpon se razprostira na 100 mA kot stikalo in na 100 MHz kot ojačevalnik.