2N3904 — кремниевый NPN планарно-эпитаксиальный транзистор общего назначения или для переключающих схем. Конструктивное исполнение ТО-92.
Корпус и цоколевка
Характерные особенности
- Низкие токи утечки: ICEX = 50 нА, IBL = 50 нА при UCE = 30 В, UEB = 3 В.
- Высокая линейность коэффициента усиления по току.
- Низкие напряжения насыщения: UCE(sat) = 0,3 В при IC = 50 мА, IB = 5 мА.
- Низкое значение выходной емкости: Cob = 4 pF при UCB = 5 В.
- Комплементарная пара — транзистор 2N3906.
Предельные эксплуатационные характеристики
При температуре окружающей среды 25°C.
| Характеристика | Обознач. | Величина | |
|---|---|---|---|
| Напряжение коллектор – база транзистора, В | VCBO | 40 | |
| Напряжение коллектор – эмиттер транзистора, В | VCEO | 60 | |
| Напряжение эмиттер – база транзистора, В | VEBO | 6 | |
| Ток коллектора, А | IC | 0,2 | |
| Рассеиваемая мощность, Вт | При температуре окружающей среды Ta = 25°C | PC | 0,625 |
| При температуре коллекторного перехода Tc = 25°C | 1,5 | ||
| Предельная температура полупроводниковой структуры, °С | Tj | 150 | |
| Диапазон температур при хранении и эксплуатации, С° | Tstg | -55…+150 | |
Типовые термические характеристики
| Характеристика | Обознач. | Величина |
|---|---|---|
| Тепловое сопротивление коллекторный переход – внешняя среда, °С/Вт | RƟJA | 200 |
| Тепловое сопротивление коллекторный переход – корпус транзистора, °С/Вт | RƟJC | 83,3 |
Электрические характеристики
Значения в таблице действительныпри температуре внешней среды Ta = 25°C.
| Характеристика | Обознач. | Параметры при измерениях | Значения | |
|---|---|---|---|---|
| Характеристики включенного / выключенного состояния ٭ | ||||
| Ток коллектора выключения, нА | ICEX | VCE = 30 В, VEB = 3 В | ≤ 50 | |
| Ток базы выключения, нА | IBL | VCE = 30 В, VEB = 3 В | ≤ 50 | |
| Напряжение пробоя коллектор – база, В | V(BR)CBO | IC = 10мкА, IE = 0 | ≥ 60 | |
| Напряжение пробоя коллектор – эмиттер, В | V(BR)CEO | IC = 1,0мА, IB = 0 | ≥ 40 | |
| Напряжение пробоя эмиттер – база, В | V(BR)EBO | IE = 10мкА, IC = 0 | ≥ 6 | |
| Статический коэффициент усиления по току | hFE(1) | VCE = 1 В, IC = 0,1 мА | ≥ 40 | |
| hFE(2) | VCE = 1 В, IC = 1 мА | ≥ 70 | ||
| hFE(3) | VCE = 1 В, IC = 10 мА | 100…300 | ||
| hFE(4) | VCE = 1 В, IC = 50 мА | ≥ 60 | ||
| hFE(5) | VCE = 1 В, IC = 100 мА | ≥ 30 | ||
| Напряжение насыщения коллектор-эмиттер, В | VCE(sat)1 | IC = 10 мА, IB = 1 мА | ≤ 0,2 | |
| VCE(sat)2 | IC = 50 мА, IB = 5 мА | ≤ 0,3 | ||
| Напряжение насыщения база-эмиттер, В | VBE(sat)1 | IC = 10 мА, IB = 1 мА | ≤ 0,85 | |
| VBE(sat)2 | IC = 50 мА, IB = 5 мА | ≤ 0,95 | ||
| Характеристики в режиме малого сигнала | ||||
| Частота среза, МГц | fT | VCE = 20 В, IC = 10 мА, f =100 МГц | ≥ 300 | |
| Выходная емкость коллектора, pF | Cob | VCB = 5 В, IE = 0, f = 1 МГц | ≤ 4,0 | |
| Входная емкость, pF | Cib | VBE = 0,5 В, IС = 0, f = 1 МГц | ≤ 8,0 | |
| Входной импеданс, кОм | hie | VCE = 10 В, IC = 1 мА, f = 1 кГц | От 1,0 до10 | |
| Коэффициент обратной связи по напряжению, × 10-4 | hre | От 0,5 до 8 | ||
| Коэффициент усиления при малом сигнале | hfe | От 100 до 400 | ||
| Выходная проводимость, мкСм | hoe | От 1 до 40 | ||
| Коэффициент шума транзистора, dB | NF | VCE = 5В, ICE = 0,1мА, RS = 1кОм, f = 1,0 кГц | ≤ 5,0 | |
| Характеристики режима переключений | ||||
| Времена режима переключения | Время задержки, нс | td | UCC = 3,0 В, UBE = 0,5 В, IC = 10 мА, IB1 = 1,0 мА | ≤ 35 |
| Время нарастания, нс | tr | ≤ 35 | ||
| Время рассасывания, нс | tstg (ts) | UCC = 3,0 В, IC = 10 мА, IB1 = IB2 = 1,0 мА | ≤ 200 | |
| Время спада, нс | tf | ≤ 50 | ||
٭ — Характеристики сняты в импульсном режиме: ширина импульса ≤ 300 мкс, коэффициент заполнения ≤ 2 %.
Модификации транзистора 2N3904
Практически все изделия с кодом 2N3904 многочисленных производителей обладают завидной повторяемостью электрических и временных параметров. Некоторые отличия наблюдаются в параметрах, характеризующих динамические свойства транзистора (fT, Сobo), и которые вполне могут быть отнесены к расхождениям в методиках контроля этих параметров у производителя.
Заметная разница возникает лишь в случаях, когда производитель применяет другие конструкции корпусов, отличные от ТО-92. Изменение теплового сопротивления на участках контакта п/п структуры с корпусом и корпуса с внешней средой приводит к заметным изменениям предельной допустимой мощности рассеивания при сохранении допустимой температуры нагрева. Данные, полученные по материалам сайта alltransistors.com приведены в таблице модификаций транзисторов 2N3904.
| Модель | Тип корпуса | PC | Другие параметры | Производитель |
|---|---|---|---|---|
| 2N3904 | TO-92 | 0,625 | Tj = от -55°C до +150°C | Motorola |
| 2N3904 S | SOT-23 | 0,35 | Tj = от -55°C до +150°C | KEC (Korea Electronics) |
| 2N3904 E | ESM | 0,1 | ||
| 2N3904 U | USM | |||
| 2N3904 V | VSM | |||
| 2N3904 S | SOT-23 | 0,225 | FS (First Silicon) | |
| 2N3904 U | SOT-323 | 0,15 | ||
| 2N3904 N | TO-92N | 0,4 | AUK Semiconductor | |
| MMBT 3904 | SOT-23 | 0,35 | Fairchild Semiconductor | |
| PZT 3904 | SOT-223 | 1 | ||
| 2N3904 – T18 | TO-18 | 0,31 | Tj = от -63°C до +200°C | SEME LAB |
Аналоги
Для замены подойдут транзисторы кремниевые, со структурой NPN, общего назначения и для переключающих схем.
Российское производство.
| Модель | PC | fT | UCBO | UEBO | IC | hFE | Корпус |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2N3904 | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | От 30 до 300 | ТО-92 |
| КТ375 А/Б | 0,2 | ≥ 250 | 60/30 | 5 | 0,1 | 100/280 | То-92 |
| КТ3117 А/Б | 0,5 | ≥ 200 | 60/75 | 4 | 0,4 | 300 | То-92 и КТ1-7 |
| КТ6137 А | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | 300 | ТО-92 |
| КТ3102 А/Б | 0,25 | ≥ 150 | 50 | 5 | 0,1 | 200/500 | |
| КТ660 А/Б | 0,5 | ≥ 200 | 50/30 | 5 | 0,8 | 450 |
Зарубежное производство.
Все представленные транзисторы выполненны в корпусе ТО-92.
| Модель | PC | fT | UCBO | UEBO | IC | Tj | hFE |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 2N3904 | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | 150 | 300 |
| 2SC2474 | 0,6 | ٭ | 60 | 6 | 0,2 | 150 | 150 |
| 2SC2475 | 0,6 | 60 | 6 | 0,6 | 200 | ||
| 2SC2477 | 0,6 | 60 | 6 | 0,6 | 150 | ||
| 2SC6136 | 0,5 | 600 | 8 | 0,7 | 100 | ||
| 2SD1388 | 0,7 | 200 | 60 | 6 | 1 | 250 | |
| 2SD1490 | 0,75 | 80 | 70 | 6 | 1 | 4000 | |
| 2SD1642 | 0,7 | 100 | 6 | 2 | 40 | ||
| 2SD1698 | 0,75 | 100 | 8 | 0,8 | 10000 | ||
| 2SD1701 | 0,75 | 1700 | 8 | 0,8 | 10000 | ||
| 2SD1853 | 0,7 | 80 | 6 | 1,5 | 2000 | ||
| 3DG3904 | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | 100 | |
| BTN3904A3 | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | 100 | |
| C266 | 0,825 | 60 | 10 | 2 | 175 | 45 | |
| ECG123AP | 0,5 | 300 | 75 | 6 | 0,8 | 200 | |
| ECG2341 | 0,8 | 300 | 80 | 1 | 150 | 2000 | |
| H2N3904 | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | 100 | |
| HEPS0015 | 0,31 | 300 | 60 | 0,6 | 135 | 200 | |
| HEPS0025 | 0,35 | 300 | 60 | 0,6 | 150 | 100 | |
| HSE424 | 0,31 | 400 | 60 | 80 | |||
| KN3903 | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | 50 | |
| KN3904 | 0,625 | 300 | 60 | 6 | 0,2 | 100 | |
| KN4401 | 0,35 | 250 | 60 | 6 | 0,6 | 100 | |
| KSC1072 | 0,8 | 60 | 8 | 0,7 | 40 | ||
| KSP8097 | 0,625 | 60 | 6 | 0,2 | 250 | ||
| KTC3245 | 0,625 | 400 | 6 | 0,3 | 50 | ||
| NTE46 | 0,625 | 100 | 12 | 0,5 | 10000 | ||
| P2N2222A | 0,625 | 300 | 75 | 6 | 0,6 | 100 |
٭ — пустые ячейки таблицы – информация отсутствует.
Примечание: параметры аналогов взяты из даташип производителя.
Графические иллюстрации характеристик
Рис. 1. Нормализованная зависимость статического коэффициента усиления по току hFE от коллекторной нагрузки IC при различных значениях температуры коллекторного p-n перехода Tj.
Рис. 2. Области насыщения транзистора. Зависимость изменения напряжения коллектор-эмиттер UCE от управляющего тока базы IB [мА] при различных коллекторных нагрузках IC.
Рис. 3. Изменение напряжений насыщения база-эмиттер UBE(sat) и коллектор-эмиттер UCE(sat) в зависимости от коллекторной нагрузки IC.
Рис. 4. Зависимость коэффициентов температурных изменений напряжений насыщения UBE(sat) и UCE(sat) от коллекторной нагрузки IC.
Рис. 5. h-параметр «Коэффициент усиления по току» в зависимости от коллекторной нагрузки IC.
Рис. 6. h-параметр «Входной импеданс» в зависимости от коллекторной нагрузки IC.
Рис. 7. h-параметр «Обратная связь по напряжению коллектора» в зависимости от коллекторной нагрузки IC.
Рис. 8. h-параметр «Выходная проводимость» в зависимости от коллекторной нагрузки IC.
Рис. 9. Зависимость входной емкости Cibo и выходной емкости Cobo от величин обратного смещения p-n переходов транзистора UR.
Рис. 10. Зависимости коэффициента шума NF транзистора от частоты работы f при различных значениях коллекторного тока IC. Кривые сняты для значений сопротивления источника сигнала (source resistance) 200 Ом, 500 Ом и 1,0 кОм.
Рис. 11. Зависимость коэффициента шума NF транзистора от сопротивления источника сигнала RS при различных значениях коллекторной нагрузки IC.
Рис. 12. Зависимости времени задержки td и времени нарастания tr от коллекторной нагрузки IC при различных напряжениях питания UCC и соотношении токов коллектора и базы как 10:1.
Рис. 13. Зависимость времени нарастания импульса tr от коллекторной нагрузки IC при разных температурах:
сплошная линия – Tj = 25°C;
прерывистая линия — Tj = 125°C.
Рис. 14. Зависимость времени рассасывания ts неосновных носителей зарядов в p-n структуре от величины коллекторного тока IC.
Сплошные линии — Tj = 25°C.
Прерывистые линии — Tj = 125°C.
Рис. 15. Зависимости времени спада tf импульса от коллекторной нагрузки IC при разных отношениях тока коллектора IC к току управления (базы) IB.
Сплошные линии — Tj = 25°C.
Прерывистые линии — Tj = 125°C.
Диаграммы
Рис. 16 Диаграмма входного напряжения и схема измерений времени задержки (td) и времени нарастания (tr). Коэффициент заполнения импульсной последовательности (duty cycle) = 2%.
Рис.17 Диаграмма входного напряжения и схема измерений времени рассасывания (ts) заряда коллекторного перехода и времени спадания (tf). Коэффициент заполнения импульсной последовательности (duty cycle) = 2%.
CS – суммарная емкость монтажа и коннекторов.
Автор публикации
